ES2795754T3 - Bomba de husillo roscado - Google Patents

Abstract

Bomba de husillo roscado con una carcasa (2), con una tapa de carcasa (7) y con al menos un husillo de marcha (17, 18) alojado en la carcasa (2) en un taladro (4, 5) así como con un casquillo (8, 9) dispuesto en la tapa de la carcasa (7), con un espacio de alojamiento (32, 33) delimitado por medio de una pestaña cilíndrica (19, 20), en el que encaja el husillo de marcha (17, 18) con un extremo (28, 29), en donde el casquillo (8, 9) presenta en el lado del fondo un orificio (37, 38), a través del cual se puede alimentar desde el lado opuesto al husillo de marcha (17, 18) un fluido con presión alimentado a través de un canal de alimentación (34) en el lado de la tapa contra el lado frontal (30, 31) del husillo de marcha (17, 18), caracterizada por que el casquillo (8, 9) encaja con una pestaña radial (25, 26) con juego radial en un alojamiento (21, 22) abierto hacia la carcasa (2) en la tapa (7) y la pestaña radial (25, 26) está apoyada axialmente en la carcasa (2), y por que la pestaña cilíndrica (19, 20) del casquillo (8, 9) encaja al menos por secciones en el taladro (4, 5) y es alojado en éste con juego.

Description

DESCRIPCIÓN

Bomba de husillo roscado

La invención se refiere a una bomba de husillo roscado con una carcasa, una tapa de carcasa y al menos un husillo alojado en la carcasa en un taladro, así como con un casquillo dispuesto en la tapa de la carcasa con un espacio de alojamiento delimitado por una pestaña cilíndrica, en el que encaja el husillo de marcha con un extremo, en donde el casquillo presenta en el lado del fondo un orificio, a través del cual se puede conducir desde el lado opuesto al husillo un fluido alimentado sobre un canal de alimentación en el lado de la tapa con presión contra el lado frontal del husillo.

Las bombas de husillo roscado sirven para el transporte de los más diferentes medios fluidos. Comprenden una carcasa con al menos dos husillos, un husillo de accionamiento y al menos un husillo de marcha accionado sobre el husillo de accionamiento, pero con frecuencia están previstos también dos husillos de marcha, que están dispuestos a ambos lados del husillo de accionamiento central. El o la pluralidad de husillos de marcha son accionados por el husillo de accionamiento, después de que los husillos han engranado entre sí. A través del engrane de forman cavidades, que forman los espacios de transporte para el fluido a transportar. De esta manera es posible transportar el fluido alimentado en un lado desde este lado de aspiración hacia el lado de presión. La estructura y la función de tal bomba de husillo roscado se conocen en principio.

Puesto que los husillos de marcha son móviles axialmente en extensión reducida, es necesario prever una compensación del empuje axial, que se realiza hidráulicamente en las bombas de husillo roscado conocidas. A tal fin, en la tapa de la carcasa está previsto un casquillo, que está realizado como casquillo ciego. Está fijado con varias conexiones de bulón en el lado de la tapa, de manera que la fijación es tal que en el estado descargado es posible un movimiento lateral reducido. En este casquillo encaja el husillo de marcha con su extremo cilíndrico libre con juego reducido. Este extremo libre del husillo como también el casquillo con su pestaña cilíndrica se encuentran en un espacio libre en el lado de la carcasa, es decir, que el husillo de marcha se proyecta desde el taladro de la carcasa propiamente dicho y marcha en este espacio libre en el casquillo ciego. Para la compensación hidráulica del empuje axial se conduce a través del canal de alimentación un fluido, normalmente el fluido a transportar, que se retorna desde el lado de presión, desde el fondo del casquillo a través de un taladro axial, que se prepara en bombas de husillo roscado conocidas por medio de un tornillo alargado, perforado longitudinalmente, hasta el espacio de alojamiento, donde el fluido presiona contra el lado frontal del husillo de marcha. Es decir, que la compensación del empuje axial se realiza a través de un espacio comprimido hidrostáticamente entre el casquillo y el husillo de marcha. En este caso, en bombas de husillo roscado conocida se realiza una sobre compensación clara de los diámetros de las superficies comprimidas, de tal manera que existe siempre una componente de fuerza resultante, que presiona el casquillo contra la tapa de la carcasa. Para corregir esta sobre compensación, se configura un taladro de control muy pequeño y largo en el husillo de marcha, a través del cual se descarga el fluido alimentado a lado de aspiración. A través de esta disposición se ajusta un estado estático de acuerdo con la presión y la viscosidad del fluido.

El montaje de los casquillo alojados flotando en el caso libre de carga y su centrado es muy costoso, por que, especial mente cuando están previstos dos casquillos de marcha, la alineación correcta de uno o de los dos casquillos con relación al extremo del husillo es difícil y, por este motivo, el casquillo o los casquillos sólo se pueden acoplar con dificultad y con varios intentos sobre los extremos de los husillos.

La publicación DE2828348 publica una máquina de husillo roscado segén el preámbulo de la reivindicación 1.

Se conoce a partir del documento un compresor de tornillo del tipo indicado al principio.

La invención tiene el problema de indicar una bomba de husillo roscado mejorada.

Para la solución de este problema está previsto según la invención que el casquillo encaja con una pestaña radial con juego radial en un alojamiento abierto hacia la carcasa en la tapa y que la pestaña radial esté apoyada axialmente en la carcasa, y que la pestaña cilíndrica del casquillo encaje al menos por secciones en el taladro y esté alojada en éste con juego.

El husillo roscado según la invención se caracteriza por una disposición o alojamiento del casquillo de tipo nuevo. El casquillo no se enrosca ya según la invención en la tapa de la carcasa, sino que se inserta solamente con juego radial en un alojamiento en el lado de la tapa. Presenta una pestaña radial, con la que se apoya axialmente en el lado frontal de la carcasa. Esto significa que la carcasa se extiende directamente hasta la tapa. Por lo demás, el casquillo encaja con su pestaña cilíndrica que define el espacio de alojamiento, al menos por secciones, en el taladro, en el que está alojado el husillo de marcha, con juego reducido. Por medio de este engrane del taladro se centra el casquillo automáticamente con relación al husillo de marcha.

Esta configuración según la invención posibilita un montaje muy sencillo. Puesto que solamente es necesario insertar uno o el casquillo respectivo como componente separado sobre el extremo del husillo sobre y, por lo tanto, en el taladro del husillo. A continuación hay que colocar solamente la tapa de la carcasa y posicionarla en una alineación circunferencial, de manera que el casquillo encaja en el alojamiento correspondiente del lado de la tapa. En esta posición final de montaje, en la que la tapa de la carcasa se enrosca entonces en la carcasa, se dispone entonces la pestaña radial en el lado del casquillo entre el alojamiento o bien la tapa de la carcasa y la carcasa, es decir, que se fija axialmente con juego reducido. Al mismo tiempo, después de que el casquillo está dispuesto con juego en el alojamiento y al mismo tiempo está alojado también con juego reducido en el taladro, es posible un desplazamiento lateral o bien una compensación de la tolerancia.

En general, la bomba de husillo roscado según la invención se caracteriza por una estructura esencialmente más simplificada, puesto que son necesarios menos componente, después de que el casquillo no debe fijarse ya con tornillos o bulones de fijación en la tapa de la carcasa. Además, se caracteriza por una alta cota del facilidad de montaje, puesto que solamente es necesario insertar el o cada casquillo, que se puede designar también como casquillo ciego, fácilmente en el taladro del husillo de marcha, después de lo cual sólo hay que colocar todavía la tapa de la carcasa. Igualmente se suprimen los diámetros de ajuste grandes de la estructura circundante como cuerpo de bomba y carcasa de aspiración en virtud de la solución de enchufe sencilla.

En este caso, se prefiere especialmente que la pestaña cilíndrica encaje con toda su longitud en el taladro. Es decir, que el taladro, en el que está alojado el husillo de marcha, funciona directamente hasta el extremo de la carcasa o bien termina en el lado frontal de la carcasa, por lo que no está previsto allí ningún ensanchamiento del taladro o similar.

Un desarrollo especialmente conveniente de la invención prevé que el casquillo esté realizado en la zona del orificio como pantalla, es decir, que está previsto un orificio de pantalla. Una pantalla o un orificio de pantalla se caracteriza por que le relación de la longitud del taladro del orificio con diámetro constate pequeño con respecto al propio diámetro es aproximadamente 1 o inferior a 1. Esto conduce de nuevo a que la pérdida de presión formada sobre la pantalla sea casi independiente de la viscosidad. A través de esta pantalla de regulación se puede ajustar y regular, por lo tanto, la pérdida de presión requerida para la regulación del empuje axial, siendo esta regulación de la presión o bien la compensación del empuje axial en la mayor medida posible o totalmente independiente de la viscosidad del fluido, de manera que la bomba de husillo roscado o bien el sistema de compensación del empuje previsto según la invención se pueden utilizar para el transporte de fluidos que presentan diferentes viscosidades, a diferencia de las bombas de husillo roscado conocidas, que muestran una alta dependencia de la viscosidad en el sistema de compensación del empuje. De esta manera resulta un sistema de compensación del empuje, en el que la presión de salida, la pérdida de presión, a través de la pantalla y la superficie de compensación seleccionada, a saber, el diámetro de la superficie frontal del husillo de marcha interactúan entre sí cuando se configura un sistema hidrostático estable.

El casquillo presenta en este caso un diámetro exterior que, como se ha descrito, corresponde al diámetro del taladro del husillo de marcha, en el que está alojada la pestaña cilíndrica con juego reducido. El casquillo presenta, además, el orificio de la pantalla o bien la pantalla de regulación, que regula la pérdida de presión requerida para la regulación del empuje axial. En cambio, el husillo de marcha está constituido en la zona del sistema de compensación solamente todavía de un diámetro cerrado, por lo tanto presenta un extremo de husillo cilíndrico, con el que encaja en el casquillo. En este caso, el diámetro del husillo de marcha en el sistema de compensación, es decir, en la sección de encaje en el casquillo se selecciona para que la superficie impresa en el casquillo, es decir, la superficie frontal del husillo sea un poco mayor que la superficie impulsada con el fluido. La pantalla y la corriente de fuga que se ajusta, que se descarga desde el sistema de compensación del empuje hacia el lado de aspiración, se define de tal manera que se ajusta la pérdida de presión que se necesita para superar la sobre compensación. De esta manera se puede realizar, por lo tanto, un sistema de compensación del empuje hidrostático auto regulador, que es casi independiente de la viscosidad.

Como se ha descrito, la independencia de la viscosidad del sistema de compensación del empuje se asegura por que el casquillo está realizado como pantalla, es decir, que presenta un orificio realizad como orificio de pantalla, a través del cual se alimenta el fluido de compensación este orificio o bien puede presentar sobre toda su longitud un diámetro constante, es decir, que el fondo del casquillo es correspondientemente fino, por ejemplo presenta un espesor total de 2 mm con un diámetro del orificio de 2 mm. De manera alternativa, también es posible que el orificio presente una primera sección que se conecta en el lado de entrada con diámetro constante, en la que se conecta una segunda sección que se abre hacia el lado frontal, con preferencia cónica. En esta configuración, el fondo de la pantalla está diseñado claramente más grueso, después de que el orificio de la pantalla presenta, por decirlo así, varias secciones. La primera sección, que presenta un diámetro pequeño constante y que define el grado de la pérdida de presión sobre la pantalla, está previsto directamente en el lado de entrada del fluido. Esta sección del orificio tiene, por ejemplo, 2 mm de largo y presenta un diámetro de 2 mm. El orificio se ensancha hacia el lado del husillo, por lo tanto la primera sección pasa a una segunda sección, en donde esta transición puede estar configurada por ejemplo cónica. Por lo tanto, son concebibles diferentes realizaciones de los casquillos.

Además, es concebible que el orificio presente un diámetro constante o que la sección que se ensancha cónicamente pase a una sección de distribución redonda abierta hacia el lado frontal. Esto significa que en el fondo del casquillo, hacia el lado del husillo, está previsto un avellanado dimensionado de diámetro correspondientemente grande., que forma una sección de distribución, en la que o bien desemboca directamente el orificio por ejemplo de 2 mm de largo, que presenta el diámetro constante o en la que desemboca la segunda sección que se abre cónicamente.

Independientemente de la configuración concreta de la pantalla, es conveniente que la relación de la longitud del orificio con diámetro constante con respecto al diámetro del orificio sea igual a 1. Por ejemplo, la longitud del orificio con diámetro constante es 2 mm, también el diámetro tiene 2 mm, de manera que existe un valor de relación de 1. Pero el diámetro puede ser también un poco mayor, de manera que resulta un valor de relación inferior a 1. El diseño concreto del dimensionado del talado se realiza en función del dimensionado de las superficies implicadas impulsadas con presión y del grado de la sobre compensación en el lado del husillo para ajustar igualmente una pérdida de presión sobre la pantalla, que se necesita para la superación de la sobre compensación.

La utilización de la pantalla, independiente de cómo esté configurada ahora en concreto y, además, la posibilidad de la generación de una pérdida de presión definida, independientemente de la viscosidad sobre la pantalla posibilitan ajustar exactamente la pérdida de presión, que se necesita para la superación amplia de la sobre compensación. Como se ha descrito en la introducción, en virtud de la sobre compensación de la superficie presionada en el lado del husillo se ajusta una fuerza resultante, con la que se presiona el casquillo contra la tapa de la carcasa. En el caso libre de carga, es decir, cuando la bomba no es accionada, el casquillo es móvil lateralmente, es decir, radialmente para una cierta compensación del juego o compensación de la tolerancia. Sin embargo, si la bomba transporta, entonces se forma una presión correspondiente, desde la que resulta una fuerza, con la que se presiona el casquillo contra la tapa de la carcasa. Si esta fuerza es relativamente grande, entonces no existe ya la movilidad lateral o radial del casquillo, el casquillo está fijado. Esto conduce de nuevo que tenga lugar un eventual movimiento lateral o una eventual migración lateral del husillo de marcha, que tiene lugar en el funcionamiento, que conduce a que el husillo de marcha funcione contra la pared interior de la pestaña cilíndrica del casquillo, de manera que se puede producir allí una fricción, como desgaste abrasivo.

Si se ajusta ahora una pérdida de presión, definida a través de la compensación del empuje según la invención utilizando la pantalla de casquillo, que es tal que en conexión con la corriente de fuga dada se reduce en gran medida la sobre compensación y, por lo tanto, la fuerza, con la que se presiona el casquillo contra la tapa de la carcasa, se asegura que el casquillo sea móvil lateral o bien radialmente también en el caso de carga, es decir, cuando trabaja la bomba. Esto conduce de nuevo a que el casquillo realice al mismo tiempo movimientos de compensación lateral correspondientes del husillo de marcha, de manea que el husillo de marcha está guiado siempre óptimamente en el casquillo.

Como se ha descrito, el fluido ataca el casquillo en el lado inferior del fondo del casquillo. El fondo del casquillo, por su parte, está alojado en el alojamiento del lado del fondo de la carcasa. Para evitar que el fluido de desvíe hacia el lado y no parte parcialmente a través del orificio de la pantalla, de manera más conveniente entre la tapa de la carcasa y el casquillo está dispuesta una junta de estanqueidad anular. Con preferencia, el diámetro de la junta de estanqueidad es en el intervalo entre /- 10 % menor o mayor que el diámetro de la superficie frontal del husillo. Por medio de la junta de estanqueidad se impide, por una parte, que el fluido fluya hacia el lado, de manera que se asegura que el fluido sólo fluye sobre el orificio de la pantalla. Además, a través del diseño correspondiente de la junta de estanqueidad en el diámetro se prevé un dimensionado de esta superficie de presión del lado del fondo del casquillo, que corresponde aproximadamente a la superficie de contra presión en el husillo, es decir, la superficie frontal del husillo. También esto es conveniente para el ajuste de una fuerza opuesta reducida, con la que se presiona en el caso de carga el casquillo contra la tapa de la carcasa, para asegurar la movilidad lateral del casquillo también en el caso de carga.

En este caso, la junta de estanqueidad o bien puede estar alojada en un alojamiento anular en el fondo del casquillo, es decir, que la ranura anular está configurada en el fondo del casquillo. De manera alternativa, tal alojamiento anular o bien ranura anular pueden estar configurados también en la tapa de la carcasa.

Como se ha descrito, es necesario descargar una corriente de fuga desde el sistema de compensación del empuja hacia el lado de aspiración. En el estado de la técnica esto se realiza, como se ha indicado, a través de un taladro de control largo muy fino en el husillo de marcha, que presenta una sección de taladro que se extiende desde ésta hacia el lado, es decir, radialmente. La configuración de este taladro de fuga es muy costosa y laboriosa. En cambio, un desarrollo especialmente ventajoso de la invención prevé que el espacio de alojamiento, en el que encaja el husillo de marcha con sus extremos cilíndricos, se ensancha cónicamente al menos en la zona del extremo libre de la pestaña cilíndrica hacia el husillo. Por lo tanto, el casquillo presenta una periferia interior cilíndrica que parte desde el fondo del casquillo, que se ensancha cónicamente hacia el extremo libre de la pestaña cilíndrica de casquillo. El husillo de marcha encaja con su extremo de husillo cilíndrico en el casquillo, se extiende hasta la zona de la periferia interior cilíndrica. Si se forma una presión correspondiente, entonces se mueve el husillo de marcha en una medida insignificante fuera del casquillo, lo que conduce a que el extremo del husillo se mueva ligeramente axial desde la periferia interior cilíndrica. En virtud de la sección se ensanchamiento cónica siguiente, se abre un intersticio anular estrecho entre el casquillo y el extremo del husillo de marcha, sobre el que puede fluir a continuación el fluido como corriente de fuga. La presión en el sistema de compensación del empuje se reduce de nuevo un poco, se forma una presión un poco más elevada. De esta manera, se ajusta en un tiempo extremadamente corto un estado hidrostático, en el que el sistema de compensación del empuje pasa con efecto auto regulador a esta estado hidrostático.

El espacio de alojamiento se puede abrir en este caso con un ángulo entre 5° - 15°, especialmente entre 8°-12° y con preferencia con 10°. La zona del ensanchamiento cónico debería extenderse de manera más conveniente al menos sobre la mitad de la longitud de la pestaña y a continuación pasar a la zona periférica interior cilindrica o bien a una zona con periferia interior cilíndrica.

Un desarrollo especialmente conveniente de la invención prevé que en la zona del fondo del casquillo esté previsto un collar anular que reduce el diámetro de la pestaña. Este collar anular sirve como superficie de tope o collar de tope, contra el que marcha el lado frontal del husillo, cuando el husillo de marcha se mueve en el casquillo. En este caso, en el sistema de compensación del empuje existe una presión demasiado reducida para presionar el husillo de marcha de retorno de nuevo axialmente. Si el husillo de marcha funciona con su superficie frontal ahora contra el collar anular, entonces se reduce de repente la superficie de contra presión en el husillo de marcha, después de que en virtud del apoyo en el collar anular sólo existe todavía una superficie frontal disminuida en el husillo de marcha, contra la que presiona el fluido con su presión de fluido constante. Puesto que a través del intersticio cerrado axialmente no puede circular ya ningún fluido, se forma una presión correspondientemente alta, que presiona el husillo de marcha de nuevo de retorno axialmente, Se forma de repente una presión correspondientemente alta en el sistema de compensación del empuje, que presiona el husillo de marcha de nuevo de retorno axialmente. Si durante el arranque de la bomba de husillo roscado o en el funcionamiento se produce tal situación, se ajusta a continuación de nuevo inmediatamente el estado hidrostático.

El casquillo propiamente dicho está asegurado a través de un elemento de seguridad en la tapa de la carcasa contra una rotación, de manera que se asegura que el casquillo no sea girado al mismo tiempo sobre el husillo de marcha giratorio. El elemento de seguridad puede ser un pasador, que encaja en un taladro en el lado de la tapa y en un alojamiento configurado en el lado frontal en el fondo de la carcasa o lateralmente en la pestaña radial. Por lo tanto, o bien se configura un taladro ciego en el lado frontal o una cavidad lateral, en la que encaja en pasador.

Como ya se ha descrito, un husillo roscado puede presentar solamente un husillo de marcha y un husillo de accionamiento. Pero también es concebible que estén previstos dos o más husillos de marcha en taladros respectivos, a los que está asociado en cada caso un casquillo, y que son accionados a través de un husillo de accionamiento común.

Si están previstos dos o más casquillos, entonces éstos se comunican con preferencia a través de un conducto común, de manera que son alimentados simultáneamente a través de un conducto común con el fluido, como se ha descrito, el medio a transportar, de modo que resulta, en general, un circuito cerrado de fluido también dentro del sistema de compensación del empuje.

Otras ventajas y detalles de la presente invención se deducen a partir de los ejemplos de realización descritos a continuación así como con la ayuda de los dibujos. En este caso:

La figura 1 muestra una representación despiezada ordenada, en perspectiva, de una parte de una bomba de husillo roscado según la invención.

La figura 2 muestra una vista de la sección parcial a través de una bomba de husillo roscado según la invención.

La figura 3 muestra una vista en sección que corresponde a la figura 2 con casquillos y husillos de marcha cortados adicionalmente.

La figura 4 muestra una vista en sección en un plano de 90° con respecto al plano según la figura 3.

La figura 5 muestra una vista en perspectiva de un casquillo de la bomba de husillo roscado.

La figura 6 muestra una vista en sección a través del casquillo de la figura 5.

La figura 7 muestra una vista de detalle ampliada de la zona VII de la figura 6

La figura 8 muestra una vista en sección a través de un casquillo de una segunda forma de realización, y

La figura 9 muestra una bomba de husillo roscado de acuerdo con la invención, parcialmente en sección, en toda la longitud.

La figura 1 muestra una bomba de husillo roscado 1 según la invención en un vista parcial como representación despiezada ordenada, Se muestra una carcasa 2, en la que un primer taladro 3 está configurado en el centro para el alojamiento de un husillo de accionamiento así como desplazado lateralmente con respecto al mismo están configurados dos taladros 4, 5 para el alojamiento respectivo de un husillo de marcha que engranan con el husillo de accionamiento. Los husillos no se muestran aquí. Los taladros 4, 5 que reciben los husillos de marcha se extienden hasta inmediatamente la superficie frontal 6 de la carcasa 2.

Además, se muestra una tapa de carcasa 7, que se atornilla fijamente en la carcasa 2 cerrándola por medio de tornillos de fijación adecuados.

Además, se representan dos casquillos 8, 9, que son parte de un sistema hidráulico de compensación del empuje, a través del cual se apoyan axialmente los dos husillos de marcha. A continuación se describen todavía la estructura y la función de los casquillos 8, 9. Para la fijación contra giro de los casquillos sirven dos pasadores 10, 11, que son insertados, por una parte, en taladros ciegos 12, 13 correspondientes en el lado de la carcasa y que atraviesan, por otra parte, escotaduras laterales 14, 15 correspondientes en los casquillos 8, 9. De esta manera se impide que los casquillos 8, 9 se desplacen en rotación sobre los husillos de marcha que engranan en ellos.

La figura 2 muestra una vista de la sección parcial de los husillos roscados 1 de la figura 1, en la que la carcasa 2 se muestra aquí en sección. Se puede reconocer, por una parte, el husillo de accionamiento 16 así como los dos husillos de marcha 17, 18, en donde los husillos engranan entre así con sus perfiles de tornillo sin fin correspondientes. La tapa de la carcasa 7 está colocada sobre la carcasa 2 y está atornillada allí. Los dos casquillos 8, 9 están acoplados sobre los husillos de marcha 17, 18, es decir, que los extremos de los husillos engranan en los casquillos 8, 9. Como se muestra, los casquillos 8, 9 engranan, respectivamente, con una pestaña cilíndrica 19, 20 con juego reducido en los taladros 4, 5, en los que están alojados los husillos de marcha 17, 18, sobre los que se centran los casquillos 8, 9. Con su otro extremo son alojados en alojamientos 21, 22 correspondientes, que están configurados en el lado de la tapa. El fondo de los casquillos 23, 24 está provisto, respectivamente, con una pestaña radial 25, 26 que, como se describe a continuación, se apoya en la superficie frontal 6 de la carcasa 2.

Además, se representa un canal de admisión 34, que está configurado en la tapa de la carcasa 7, y desde el que parten dos canales derivados 35, 36, que circulan hacia los casquillos 8, 9, es decir, que desembocan en el alojamiento 21,22 correspondiente. De esta manera se puede conducir un fluido de compensación de la presión, a través del cual se realiza la compensación del empuje axial.

La figura 3 muestra una vista en sección a través de la bomba de husillo de tornillo 1 correspondiente a la figura 2, en donde se muestran en sección aquí también el husillo de accionamiento 16 así como los dos husillos de marcha 17, 18 y los casquillos 8, 9.

Como se muestra, los casquillos 8, 9 están alojados en los alojamientos 21, 22 correspondientes. Con sus pestañas 25, 26 se apoyan en la superficie frontal 6 de la carcasa 2, después de que los taladros 4, 5 se extienden hasta inmediatamente la superficie frontal 6, en donde la tapa de la carcasa 7 se apoya directamente en la superficie frontal 6.

Se muestran los extremos cilíndricos de los husillos 28, 29, respectivamente, de los dos husillos de marcha 17, 18. De la misma manera se muestra que los extremos de los husillos 28, 29 encajan en los casquillos 8, 9. Se alojan en los casquillos 8, 9 con juego mínimo, de manera que entre los fondos de los casquillos 23, 24 y la superficie frontal 30, 31 respectiva de los husillos de marcha 17, 18 está configurado en cada caso un espacio de alojamiento 32, 33, en el que se introduce el fluido alimentado a través del canal de admisión 34 y los dos canales derivados 35, 36, en el que se trata del fluido a transportar a través de la bomba. A tal fin, cada casquillo presenta en el fondo del casquillo respectivo 23, 24 un orificio de pantalla 37, 38, a través del cual puede entrar el fluido alimentado a través del canal de admisión 34 y los canales derivados 35, 36 en el espacio de alojamiento 32, 33. El flujo de fluido se representa por medio de flechas correspondientes en la figura 3.

Los casquillos 8, 9 están realizados en este caso, por lo que se refiere a los orificios 37, 38 correspondientes, como pantallas, lo que se describe todavía a continuación. Esto significa que a través de estas pantallas u orificios de pantalla se puede realizar una caída de la presión definida, independiente de la viscosidad desde el lado de admisión con el canal de admisión 34 hacia el lado de salida hacia el husillo de marcha 17, 18 respectivo.

Como se indica, los casquillos 8, 9 presentan, respectivamente, una pestaña cilíndrica 19, 20. Con ésta encajan, como se indica, directamente con juego reducido en el taladro 4, 5 respectivo. La pestaña 19, 20 respectiva está provista en su lado interior en la zona del fondo de los casquillos 23, 24 con una zona periférica interior cilíndrica 39, 40, ver entre otras la figura 6, en la que se conecta de nuevo, respectivamente, una zona 41,42 que se ensancha cónicamente (ver de nuevo la figura 6). De esta manera se puede realizar una regulación de la presión. Según la profundidad en la que se sumerge el extremo del husillo 28, 29 respectivo en el casquillo 8, 9 respectivo, se forma un intersticio anular más o menos grande, a través del cual puede fluir el fluido alimentado al lado de aspiración de la bomba. Si el extremo del husillo 28, 29 respectivo ha sido introducido profundo, entonces la superficie frontal 30, 31 respectiva se encuentra en la zona de la periferia interior cilíndrica, es decir, en la zona periférica 39, 40. Si se desplaza de nuevo un poco el husillo de marcha 17, 18 hacia fuera a través de la presión configurada o generada en el espacio de alojamiento 32, 33, entonces se mueve la superficie frontal respectiva 30, 31 a la zona de ensanchamiento cónico 41,42, de manera que resulta un intersticio anular, que es tanto mayor cuando más se desplaza el husillo de marcha 17, 18 hacia fuera. El fluido en el espacio de alojamiento 32, 33 puede fluir a través de este intersticio anular por el lado de aspiración, con lo que se reduce de nuevo la presión y el husillo de marcha 17, 18 respectivo migra de nuevo un poco hasta el casquillo 8, 9. En general, se ajusta de esta manera en un tiempo extraordinariamente corto un estado de equilibrio estático, en el que el husillo de marcha 17, 18 respectivo está compensado hidráulicamente en empuje.

Las figuras 3 y 4 muestran, además, la alimentación de fluido del sistema de compensación del empuje, que comprende los casquillos 8, 9 configurados y alojados de la manera según la invención. En la carcasa 2 está configurado un canal de fluido 43 que se extiende desde el lado de la presión hacia el lado de aspiración o bien hacia la tapa de la carcasa 7, que desemboca a través de un canal de derivación 44 en un canal de fluido 45 en el lado de la tapa que, por su parte, desemboca en el canal de alimentación 34. Si es necesario, los canales correspondientes están cerrados por medio de tapones de cierre 46, 47. El fluido, a través del cual se realiza la compensación hidráulica del empuje, se conduce, por lo tanto, desde el lado de presión con presión correspondiente de la bomba, Con esta presión se impulsa la superficie de fondo 48, 49 del casquillo 8, 9 respectivo. Esta superficie de fondo 48, 49 está obturada a través de un elemento de estanqueidad 50, 51 respectivo hacia el alojamiento 21,22. A tal fin, en los fondos de los casquillos 23, 24 están configuradas unas ranuras anulares 52 correspondiente, ver a este respecto la figura 6, donde se muestra de manera ejemplar una vista en sección a través del casquillo 8, en donde el casquillo 8 y el casquillo 9 están realizados idénticos.

Los casquillos 8, 9 están alojaos en los alojamientos 21, 22 correspondientes con juego radial reducido, por lo que están alojados flotando y son móviles lateralmente. Están alojados igualmente con juego reducido con sus pestañas 19, 20 reducidas con sus pestañas respectivas en los taladros 4, 5, de manera que resulta, en general, un alojamiento flotante.

Este alojamiento flotante se mantiene también en el caso de carga, es decir, cuando se transporta fluido. En este caso, resulta a través del orificio 37, 38, configurado como orificio de pantalla, de los casquillos 8, 9 una caída definida de la presión, que está diseñada de tal forma que la fuerza en virtud de la sobre compensación, que resulta a partir del tamaño de la superficie frontal 30, 31 respectiva de los husillos de marcha 17, 18, que presiona los casquillos 8, 9 contrala tapa de la carcasa 7, se reduce o se minimiza y se compensa hasta el punto de que en el caso de carga, los casquillos son presionados bajo la compresión de los elementos de estanqueidad 50, 51 respectivos en concreto fijamente contra la tapa de la carcasa 7, pero como anteriormente son móviles lateralmente, puesto que esta fuerza resultante está compensada igualmente en gran medida. Esto posibilita que se puede compensar una eventual migración lateral de los husillos de marcha 17, 18 respectivos, es decir, que el casquillo 8, 9 respectivo es arrastrado y desplazado lateralmente sobre el extremo del husillo 28, 29 respectivo, de manera que este desplazamiento se realiza naturalmente en el intervalo de pocas centésimas de milímetro. Pero en cualquier caso, los casquillos 8, 9 se pueden desviar en el caso de carga hacia el lado, de manera que siguen los husillos de marcha 17, 18 y éstos inciden de manera no abrasiva en las pestañas cilíndricas 19, 20.

Las figuras 5 - 7 muestran una primera forma de realización de un casquillo utilizado según la invención, en donde se representa aquí el casquillo 8 de manera ejemplar. Naturalmente, el casquillo 9 está realizado idéntico. Presenta una pestaña cilíndrica 19, como también una pestaña radial 25, que prolonga lateralmente el fondo 23 del casquillo.

La vista en sección según la figura 6 y la vista de detalle ampliada según la figura 7 muestran en detalle la otra estructura del casquillo 8. Como se muestra, la zona 41 que se ensancha cónicamente de la periferia interior se extiende hasta casi o un poco más allá de la mitad de la longitud axial de la pestaña 19, en la que se conecta entonces la zona periférica interior cilíndrica 39 que presenta un diámetro constante.

Además, se muestra el orificio 37, que está realizado como pantalla. Esta zona de muestra ampliada en la figura 7.

El orificio 37 comprende, por una parte, una primera sección 53, que presenta un diámetro constante. La longitud axial de esta sección 53 corresponde con preferencia al diámetro de este orificio, de manera que resulta una relación entre la longitud del orificio y el diámetro de 1. Alternativamente, la relación también puede ser inferior a 1, es decir, que el diámetro es mayor que es mayor que la longitud del orificio.

En esta primera sección 53 se conecta en el ejemplo mostrado una segunda sección 54 que se ensancha cónicamente. En esta zona se inicia ya la caída de la presión, que prosigue en una sección de distribución 55 siguiente.

La figura 6 muestra, como ya se ha descrito, la ranura anular 52, en la que está alojada la junta de estanqueidad anular 50 respectiva. La ranura anular 52 y, por lo tanto, en el caso de montaje la junta de estanqueidad anular 50 presentan un diámetro, que corresponde aproximadamente al diámetro de la zona periférica interior 39, por lo tanto también al diámetro de la superficie frontal 30 y 31, respectivamente, Esto significa que la superficie de ataque de la corriente en el fondo del casquillo corresponde aproximadamente a la superficie frontal 30, 31, es decir, a la superficie de contra presión. Como superficie de ataque de la presión se puede considerar toda la superficie definida sobre la junta de estanqueidad 50, 51 respectiva, puesto que en el funcionamiento se presiona el casquillo 8, 9 respectivo en concreto contra la tapa de la carcasa 7, pero en virtud de la caída de la presión ajustada definida y, por lo tanto, de la compensación de las fuerzas, el casquillo 8, 9 respectivo está distanciado, dado el caso, un mínimo desde la tapa de la carcasa 7 y, por lo tanto, el fluido se puede distribuir sobre toda la superficie delimitada sobre la junta de estanqueidad 50 y 51 respectiva.

En el funcionamiento, como se ha descrito, se conduce el fluido sobre la geometría respectiva del canal en el casquillo de pantalla 8, 9 respetivo y entra en el espacio de alojamiento 32, 33 respectivo. Circula contra la superficie frontal 30, 31 respectiva, es decir, la superficie de contra presión. En virtud de la caída definida de la presión sobre la configuración respectiva de la pantalla se produce una compensación amplia de las fuerzas, de manera que sólo resulta una fuerza resultante relativamente pequeña, con la que se presiona la pantalla 8, 9 respectiva contra la tapa de la carcasa 7, de manera que existe como anteriormente un alojamiento flotante también en el caso de carga o en el caso de presión.

En virtud de la geometría periférica interior según la invención del casquillo 8, 9 respectivo se ajusta de una manera rápida y sencilla un estado de equilibrio estático con respecto a la posición axial del husillo. Puesto que en virtud de la presión que se aplica en la superficie frontal 30, 31 respectiva se mueve el husillo de marcha 17, 18 respectivo axialmente con relación al casquillo 8, 9, resultando una variación correspondiente de la sección transversal de intersticio respectiva, sobre la que puede fluir el fluido como corriente de fuga desde el espacio de alojamiento 32, 33 respectivo, de manera que se ajusta un estado estático correspondiente.

El montaje de este sistema de compensación del empuje es muy sencillo. Después del equipamiento de la carcasa 2 con el husillo de accionamiento 16 y con los dos husillos de marcha 17, 18, sólo es necesario acoplar los dos casquillos 8, 9 sobre los extremos de los husillos 28, 29 y en este caso insertarlos con las pestañas 19, 20 correspondientes en los taladros 4, 5 respectivos. De esta manera, existe un centrado automático. Al mismo tiempo que encajan los pasadores 10 en las cavidades laterales 14, 15 correspondientes se realiza el seguro contra giro. A continuación sólo hay que colocar todavía la tapa de la carcasa 7 y posicionarle en dirección circunferencial para que los fondos 23, 24 de los casquillos 8, 9 encajen en los alojamientos 25, 26 correspondientes, después de lo cual se atornilla la tapa de la carcasa 7.

La figura 8 muestra finalmente una realización de un casquillo 8 según la invención (lo mismo se aplica para el casquillo 9), en la que adicionalmente en la periferia interior en la zona 39 está configurado un collar anular 56, que reduce el diámetro allí. Contra este collar anular 56 puede marchar la superficie frontal 30, 31 respectiva cuando el husillo de marcha se sumerge por este motivo cada vez más profundo axialmente. Si la superficie frontal 30, 31 respectiva marcha contra el collar anular 56 respectivo, se reduce la superficie de contra presión, contra la que trabaja el fluido. Puesto que a través del intersticio cerrado axialmente no puede circular ya ningún fluido, se forma la presión correspondiente alta, que presiona axialmente de nuevo hacia atrás el husillo de marcha. Se produce una subida de la presión en el espacio de alojamiento 32, 33 respectivo, lo que conduce a que el husillo de marcha 17, 18 respectivo sea presionado inmediatamente de nuevo fuera del apoyo en el colar anular 56 respectivo y se ajusta a continuación de nuevo el estado de equilibrio estático.

La figura 9 muestra finalmente una vista en sección a través de una bomba de husillo roscado 1 según la invención, en donde la carcasa 2 está constituida aquí por varios elementos de carcasa 57 separados, que se ensamblan axialmente y se unen entre sí. Se muestra la tapa de la carcasa 7 así como el sistema de compensación del empuje axial realizado sobre los casquillos 8, 9, a través del cual se compensan los dos husillos de marcha 17, 18 hidráulicamente en la presión.

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Bomba de husillo roscado con una carcasa (2), con una tapa de carcasa (7) y con al menos un husillo de marcha (17, 18) alojado en la carcasa (2) en un taladro (4, 5) así como con un casquillo (8, 9) dispuesto en la tapa de la carcasa (7), con un espacio de alojamiento (32, 33) delimitado por medio de una pestaña cilíndrica (19, 20), en el que encaja el husillo de marcha (17, 18) con un extremo (28, 29), en donde el casquillo (8, 9) presenta en el lado del fondo un orificio (37, 38), a través del cual se puede alimentar desde el lado opuesto al husillo de marcha (17, 18) un fluido con presión alimentado a través de un canal de alimentación (34) en el lado de la tapa contra el lado frontal (30, 31) del husillo de marcha (17, 18), caracterizada por que el casquillo (8, 9) encaja con una pestaña radial (25, 26) con juego radial en un alojamiento (21,22) abierto hacia la carcasa (2) en la tapa (7) y la pestaña radial (25, 26) está apoyada axialmente en la carcasa (2), y por que la pestaña cilíndrica (19, 20) del casquillo (8, 9) encaja al menos por secciones en el taladro (4, 5) y es alojado en éste con juego.

2. Bomba de husillo roscado según la reivindicación 1, caracterizada por que la pestaña cilíndrica (19, 20) encaja con toda su longitud en el taladro (4, 5).

3. Bomba de husillo roscado según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por que el casquillo (8, 9) está realizado como pantalla en la zona del orificio (37, 38).

4. Bomba de husillo roscado según la reivindicación 3, caracterizada por que el orificio (37, 38) presenta un diámetro constante sobre toda su longitud o por que el orificio (37, 38) presenta una primera sección (53), que se conecta en el lado de entrada con diámetro constante, en la que se conecta una segunda sección (54) abierta, hacia el lado frontal (30, 31), con preferencia de forma cónica.

5. Bomba de husillo roscado según la reivindicación 4, caracterizada por que el orificio (37, 38) que presenta un diámetro constante o la sección (54) que se ensancha cónicamente pasa a una sección de distribución redonda (55) abierta hacia el lado frontal (30, 31).

6. Bomba de husillo roscado según la reivindicación 4 ó 5, caracterizada por que la relación de la longitud del orificio con diámetro constante con respecto al diámetro del orificio es < 1.

7. Bomba de husillo roscado según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que entre la tapa de la carcasa (7) y el casquillo (8, 9) está dispuesta una junta de estanqueidad anular (50, 51), cuyo diámetro es /- 10 % menos o mayor que el diámetro de la superficie frontal (30, 31) del husillo de marcha (17, 18).

8. Bomba de husillo roscado según la reivindicación 7, caracterizada por que la junta de estanqueidad (50, 51) está alojada en un alojamiento anular (52) en el fondo (23, 24) del casquillo (8, 9) o en la tapa de la carcasa (7).

9. Bomba de husillo roscado según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el espacio de alojamiento (32, 33), en el que encaja el husillo de marcha (17, 18) con su extremo cilíndrico (28, 29), se ensancha cónicamente hacia el husillo de marcha (17, 18) al menos en la zona del extremo libre de la pestaña cilíndrica (19, 20).

10. Bomba de husillo roscado según la reivindicación 9, caracterizada por que el espacio de alojamiento (32, 33) está abierto con un ángulo entre 5° - 15°, especialmente entre 8° - 12° y con preferencia con 10°.

11. Bomba de husillo roscado según la reivindicación 9 ó 10, caracterizada por que la zona (41, 42) del ensanchamiento cónico se extiende sobre al menos la mitad de la longitud de la pestaña (19, 20).

12. Bomba de husillo roscado según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizada por que en la zona del fondo (23, 24) del casquillo (8, 9) está previsto un collar anular (56) que reduce el diámetro de la pestaña.

13. Bomba de husillo roscado según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el casquillo (8, 9) está asegurado contra una rotación a través de un elemento de seguridad (10, 11) en la tapa de la carcasa (7).

14. Bomba de husillo roscado según la reivindicación 13, caracterizada por que el elemento de seguridad es un pasador (10, 11), que encaja en un taladro (12, 13) del lado de la tapa o del lado de la carcasa y en un alojamiento (14, 15) configurado en el lado frontal en el fondo (23, 24) o lateralmente en la pestaña radial (25, 26).

15. Bomba de husillo roscado según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que están previstos dos o más husillos de marcha (17, 18) en taladros (4, 5) respectivos, a los que está asociado, respectivamente, un casquillo (8, 9).

16. Bomba de husillo roscado según la reivindicación 15, caracterizada por que todos los casquillos (8, 9) se comunican con un conducto de alimentación común (34) y son alimentados simultáneamente con fluido.