ES2943501T3 - Bomba de desplazamiento positivo - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a una bomba de desplazamiento positivo. En la bomba de desplazamiento, se debe evitar que un pistón excéntrico gire en relación con una carcasa de estator por medio de un dispositivo antigiro (62). Al mismo tiempo, el dispositivo antitorsión (62) debe permitir un movimiento de compensación entre el pistón excéntrico y la carcasa del estator cuando el pistón excéntrico se mueve en una trayectoria circular con respecto a la carcasa del estator para lograr el efecto de transporte. De acuerdo con la invención, el dispositivo antitorsión (62) está diseñado como un acoplamiento de arrastre (63). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Bomba de desplazamiento positivo

La invención se refiere a una bomba de desplazamiento positivo. Una bomba de desplazamiento positivo de este tipo tiene una carcasa de estator y un pistón excéntrico. El pistón excéntrico ejecuta una trayectoria circular con respecto a la carcasa de estator. El pistón excéntrico está asegurado contra un giro con respecto a la carcasa de estator a través de un seguro antigiro. Sin embargo, este seguro antigiro no debe bloquear el movimiento relativo entre el pistón excéntrico y la carcasa de estator en la trayectoria circular. Entre la carcasa de estator y el pistón excéntrico está formada al menos una cámara de bomba. El volumen de la cámara de bomba varía con el movimiento del pistón excéntrico a lo largo de la trayectoria circular, con lo que se puede provocar el transporte del fluido por la bomba de desplazamiento positivo.

Estado de la técnica

El documento DE 697 14935 T2 da a conocer una bomba de desplazamiento positivo del tipo explicado al principio, en la que el seguro antigiro está configurado como un tubo ondulado de dos piezas que apoya el pistón excéntrico en la carcasa del motor de arranque. La rigidez torsional del tubo ondulado garantiza la seguridad en cuanto a un giro relativo entre el pistón excéntrico y la carcasa de estator. En cambio, el tubo ondulado está configurado de forma blanda y flexible alrededor de un eje transversal y de forma comprimible axialmente, lo que hace posible el movimiento relativo entre el pistón excéntrico y la carcasa de estator en la trayectoria circular.

El documento EP 0360754 A2 describe una bomba de desplazamiento positivo con las características del preámbulo de la reivindicación independiente, en la que se utiliza un seguro antigiro en forma de acoplamiento de disco en cruz entre el pistón excéntrico y la carcasa de estator. El disco en cruz dispuesto entre el pistón excéntrico y la carcasa de estator tiene a ambos lados respectivamente dos arrastradores desplazados 180 grados uno respecto a otro y dispuestos de forma alineada entre sí, que están configurados como prolongaciones semicilíndricas convexas. Los arrastradores a ambos lados del disco en cruz están desplazados 90 grados entre sí. Los arrastradores en un lado están alojados en ranuras correspondientes de la carcasa de estator por unión geométrica en la dirección circunferencial y de forma deslizable en dirección radial. En cambio, los arrastradores dispuestos en el otro lado del disco en cruz están alojados en ranuras correspondientes del pistón excéntrico, por lo que también en este caso se proporcionan una unión geométrica en la dirección circunferencial y un grado de libertad radial.

El documento GB 1446 214 A asimismo divulga una bomba de desplazamiento positivo con un seguro antigiro en forma de acoplamiento de disco en cruz. En este caso, el disco en cruz tiene cuatro hendiduras radiales desplazadas 90 grados entre sí. En dos hendiduras dispuestas de forma opuesta engranan arrastradores configurados como clavijas, que están sujetos en el pistón excéntrico, mientras que en las otras hendiduras asimismo engranan arrastradores configurados en forma de clavijas, que están sujetos por la carcasa de estator.

También se conoce estado de la técnica por el documento JP 2003336657 A.

Objetivo de la invención

La presente invención tiene el objetivo de proporcionar una bomba de desplazamiento positivo mejorada en particular - en cuanto a una simplificación del montaje y/o

- la garantía de un reajuste por desgaste y/o

- las tolerancias de fabricación y montaje y/o

- la configuración constructiva del seguro antigiro.

Solución

El objetivo de la invención se consigue, de acuerdo con la invención, con las características de la reivindicación independiente. Otras configuraciones preferentes de acuerdo con la invención se hallan de las reivindicaciones dependientes.

Descripción de la invención

La presente invención se basa en particular en el descubrimiento de que en caso de usar un tubo ondulado como seguro antigiro de acuerdo con el documento DE 697 14935 T2, se debe resolver un conflicto:

- Por un lado, la rigidez torsional del tubo ondulado debe elegirse lo más grande posible para evitar un seguro rígido contra un giro relativo entre el pistón excéntrico y la carcasa de estator.

- Por otro lado, el seguro antigiro debe permitir los grados de libertad para hacer posible el movimiento relativo entre el pistón excéntrico y la carcasa de estator en la trayectoria circular, para lo cual el tubo ondulado debe estar configurado de la forma más blanda posible.

Las diferentes rigideces del tubo ondulado, por un lado con respecto a la torsión y, por otro lado, con respecto a la flexión, a un desplazamiento radial y/o axial, se pueden conseguir mediante la forma de ondulación elegida del tubo ondulado. Sin embargo, esto solo es posible en medida limitada.

De acuerdo con la invención, se propone que el dispositivo antigiro esté configurado como acoplamiento de arrastre. En el acoplamiento de arrastre utilizado de acuerdo con la invención, el aseguramiento del pistón excéntrico contra el giro con respecto a la carcasa de estator se realiza a través del contacto de arrastradores de piezas de acoplamiento del acoplamiento de arrastre en la dirección circunferencial. Por lo tanto, se realiza un aseguramiento a este respecto mediante unión geométrica de los arrastradores en la dirección circunferencial. De esta manera, puede tener lugar un aseguramiento muy rígido contra el giro relativo. En algunos casos, la posición de giro del pistón excéntrico con respecto a la carcasa de estator también se puede predefinir de manera muy precisa mediante la configuración de los arrastradores de las piezas de acoplamiento. El movimiento relativo necesario entre el pistón excéntrico y la carcasa de estator en la trayectoria circular, en cambio, es posible mediante un movimiento relativo de los arrastradores, que puede ser, por ejemplo, un movimiento de deslizamiento relativo. Por lo tanto, este movimiento relativo no requiere una solicitación elástica de un elemento elástico, como sería el caso cuando se utiliza un tubo ondulado como seguro antigiro.

De acuerdo con la invención, el acoplamiento de arrastre presenta tres piezas de acoplamiento. Una primera pieza de acoplamiento está formada por la carcasa de estator o está sujeta (directa o indirectamente) en esta. En cambio, una segunda pieza de acoplamiento está formada por el pistón excéntrico o está sujeta (directa o indirectamente) en este. Finalmente, una tercera pieza de acoplamiento está dispuesta entre la primera pieza de acoplamiento y la segunda pieza de acoplamiento. La tercera pieza de acoplamiento está soportada en la primera pieza de acoplamiento o en la segunda pieza de acoplamiento de forma pivotante alrededor de un primer eje transversal. A este respecto, el soporte también asegura un deslizamiento axial a lo largo del primer eje transversal. Además, la tercera pieza de acoplamiento también está soportada de forma deslizante en la dirección de un segundo eje transversal en la otra de entre la primera pieza de acoplamiento y la segunda pieza de acoplamiento. A este respecto, el primer eje transversal y el segundo eje transversal están orientados ortogonalmente entre sí. Para esta configuración, el movimiento relativo entre la carcasa de estator y el pistón excéntrico (y por lo tanto entre la primera pieza de acoplamiento y la segunda pieza de acoplamiento) en una trayectoria circular se puede garantizar, por un lado, por la capacidad de deslizamiento a lo largo del primer eje transversal y, por otro lado, por la capacidad de deslizamiento en la dirección del segundo eje transversal. Además, la capacidad de pivotamiento alrededor de un primer eje transversal garantiza también, en determinadas circunstancias, una adaptación de la inclinación.

También es posible en el marco de la invención que el acoplamiento de arrastre tenga un grado de libertad axial que para la utilización de las piezas de acoplamiento antes mencionadas puede significar que la primera pieza de acoplamiento se puede deslizar axialmente con respecto a la tercera pieza de acoplamiento. Este grado de libertad axial puede garantizarse, por ejemplo, entre la tercera pieza de acoplamiento y la otra de las piezas de acoplamiento primera y segunda asegurando simultáneamente la capacidad de deslizamiento en la dirección del segundo eje transversal y la capacidad de deslizamiento en la dirección del grado de libertad axial.

De acuerdo con la invención, la tercera pieza de acoplamiento es un disco de acoplamiento. En este caso, el disco de acoplamiento puede tener dos hendiduras radiales que están dispuestas de forma desplazada 180 grados entre sí en la dirección circunferencial y, por tanto, están dispuestas en lados opuestos del disco de acoplamiento. Además, el disco de acoplamiento tiene dos pernos de acoplamiento. Los pernos pivotantes están dispuestos de forma desplazada 180 grados entre sí en la dirección circunferencial y, por tanto, están dispuestos en lados opuestos del disco de acoplamiento. Los pernos pivotantes están dispuestos coaxialmente entre sí. Los pernos pivotantes están dispuestos de forma desplazada 90 grados en la dirección circunferencial con respecto a las hendiduras antes mencionadas. Las hendiduras por un lado y los pernos pivotantes por otro lado están previstos en forma de X o de cruz en el disco de acoplamiento. En este caso, el arrastrador formado por el pistón excéntrico o sujeto en este (directa o indirectamente) está soportado de forma giratoria alrededor del eje longitudinal del perno pivotante. El grado de libertad de deslizamiento adicional puede garantizarse entonces de manera especialmente sencilla por el hecho de que este arrastrador está alojado de forma deslizable con respecto al perno pivotante en la dirección longitudinal del perno pivotante. En el caso más sencillo, el arrastrador puede tener un ojo de cojinete o un orificio de cojinete, a través del cual se extiende el perno pivotante, por lo que el grado de libertad de giro y el grado de libertad de deslizamiento pueden proporcionarse de manera sencilla pero fiable. Para esta configuración, en las hendiduras están guiados de forma deslizable en dirección radial y/o en dirección axial dos arrastradores formados por el estator o sujetos en este (directa o indirectamente). Por lo tanto, las delimitaciones de las hendiduras forman superficies de arrastre, con las que entran en contacto las correspondientes superficies de accionamiento de los arrastradores formados por la carcasa de estator o sujetos en esta. El deslizamiento en la dirección radial y/o en la dirección axial se puede garantizar entonces por medio de un movimiento de deslizamiento relativo de las superficies de arrastre.

Como se ha explicado al principio, de acuerdo con la invención, para el seguro antigiro no se utiliza (exclusivamente) un tubo ondulado o un fuelle resistente a la torsión. Sin embargo, es muy posible que, adicionalmente a las medidas mencionadas, en una bomba de desplazamiento positivo de acuerdo con la invención también se utilicen fuelles, a través de los cuales se conectan entonces adicionalmente la carcasa de estator y el pistón excéntrico. También es posible utilizar un fuelle blando a la torsión, que entonces puede servir exclusiva o principalmente para la estanqueización necesaria, pero al mismo tiempo permite los movimientos relativos necesarios.

En el marco de la invención, el fuelle puede estar hecho de un material discrecional. Preferiblemente, un fuelle está hecho de materia sintética. Es posible que el fuelle esté hecho de un material polimérico, en particular de un PTFE.

Variantes ventajosas de la invención resultan de las reivindicaciones, la descripción y los dibujos.

Las ventajas mencionadas en la descripción de características y de combinaciones de varias características son únicamente a modo de ejemplo y pueden actuar como alternativa o de manera acumulativa, sin que las ventajas tengan que ser logradas obligatoriamente por formas de realización de acuerdo con la invención.

En cuanto al contenido de divulgación, no al alcance de protección, de los documentos de solicitud originales y de la patente, es aplicable lo siguiente: Más características se desprenden de los dibujos, en particular de las geometrías representadas y las dimensiones relativas de varios componentes entre sí, así como de su disposición relativa e interacción. La combinación de características de diferentes formas de realización de la invención o de características de diferentes reivindicaciones asimismo es posible difiriendo de las retrorreferencias elegidas de las reivindicaciones. Esto se refiere también a aquellas características que estén representadas en dibujos separados o se mencionen en la descripción de estos. Estas características también pueden combinarse con características de diferentes reivindicaciones. Asimismo, las características enumeradas en las reivindicaciones de la patente pueden omitirse para otras formas de realización de la invención, lo que, sin embargo, no es aplicable a las reivindicaciones independientes de la patente concedida.

Las características mencionadas en las reivindicaciones y la descripción han de entenderse con respecto a su número de tal modo que está presente exactamente este número o un número mayor que el número mencionado, sin que se requiera un uso explícito del adverbio "al menos". Esto significa que cuando se habla, por ejemplo, de un elemento, esto se entenderá de tal modo que están presentes exactamente un elemento, dos elementos o más elementos. Estas características pueden complementarse con otras características o ser las únicas características de las que se compone el respectivo producto.

Los signos de referencia contenidos en las reivindicaciones no representan ninguna restricción del alcance de los objetos protegidos por las reivindicaciones. Sirven únicamente para el fin de hacer más fácilmente comprensibles las reivindicaciones.

Breve descripción de las figuras

A continuación, la invención se explica y describe con más detalle con la ayuda de ejemplos de realización preferentes representados en las figuras.

La figura 1 muestra en sección transversal II (curso de sección, véase la figura 2) una bomba de desplazamiento positivo.

la figura 2 muestra una pieza de bomba de la bomba de desplazamiento positivo de acuerdo con la figura 1 en una sección longitudinal II-II (curso de sección, véase la figura 2).

la figura 3 muestra en una representación de despiece ordenado componentes de una bomba de desplazamiento positivo de acuerdo con las figuras 1 y 2 con un acoplamiento de arrastre.

la figura 4 muestra en una sección longitudinal parcial una bomba de desplazamiento positivo de acuerdo con las figuras 1 y 2 con una pieza de accionamiento y una pieza de bomba.

Descripción de las figuras

La figura 1 muestra una bomba de desplazamiento positivo 1 en la zona de una pieza de bomba 2 en una sección transversal II (en cuanto al curso de sección, véase la figura 2). En una carcasa 3, aquí una tapa de carcasa 4, se sujeta una carcasa de estator 5. La carcasa de estator 5 presenta una pieza exterior de carcasa de estator 6 básicamente cilíndrica hueca y una pieza interior de carcasa de estator 7 igualmente realizada de forma cilíndrica hueca. La pieza exterior de carcasa de estator 6 y la pieza interior de carcasa de estator 7 están configuradas y dispuestas de forma concéntrica a un eje de accionamiento 8. La pieza exterior de carcasa de estator 6 está unida fijamente a la pieza interior de carcasa de estator 7 a través de un alma 9 que aquí discurre aproximadamente radialmente. Entre la pieza exterior de carcasa de estator 6 y la pieza interior de carcasa de estator 7 está realizado un espacio de alojamiento 10 que está realizado de forma cilindra hueca y orientado coaxialmente al eje de accionamiento 4. De forma contigua al alma 9 en una dirección circunferencial está formado en la pieza exterior de carcasa de estator 6 un canal de conexión 11, mientras que la pieza interior de carcasa de estator 7 tiene un canal de conexión 32 en el lado del alma 9, dispuesto en la otra dirección circunferencial, y la pieza interior de carcasa de estator 7 forma aquí una hendidura o una abertura 12.

Un pistón excéntrico 13 tiene una pieza exterior de pistón excéntrica 14 y una pieza interior de pistón excéntrica 15 que están unidas fijamente entre sí a través de un cuerpo anular circular 33 (véase la figura 2). La pieza exterior de pistón excéntrico 14 está configurada de forma cilíndrica hueca y tiene una hendidura o una abertura 16 a través de la cual se extiende el alma 9 de la carcasa de estator 5. La pieza interior de pistón excéntrico 15 presenta una superficie envolvente 17 cilíndrica y también está configurada de forma cilíndrica hueca en el ejemplo de realización representado. La pieza exterior de pistón excéntrico 14 y la superficie envolvente 17 de la pieza interior de pistón excéntrico 15 están dispuestas concéntricamente a un eje excéntrico 18 que presenta una excentricidad 19 con respecto al eje 8 de accionamiento.

El eje excéntrico 18 (y con este el pistón excéntrico 13) se mueve en una trayectoria circular 20 alrededor del eje de accionamiento 8. Los diámetros de las superficies de acción cilíndricas activas de la carcasa de estator 5 y del pistón excéntrico 13 están adaptados entre sí de tal manera que la superficie envolvente 17 de la pieza interior de pistón excéntrico 15 forma un intersticio de unión 21 con una superficie interior 22 de la pieza interior de carcasa de estator 7. Una superficie envolvente 23 de la pieza interior de carcasa de estator 7 se encuentra en el lado opuesto a la excentricidad en una zona de estanqueización 25 en una superficie interior 24 de la pieza exterior de carcasa de estator 6, mientras que en el lado opuesto en la dirección circunferencial, es decir, en la dirección de la excentricidad, entre la superficie envolvente 23 de la pieza interior de carcasa de estator 7 y la superficie interior 24 de la pieza exterior de pistón excéntrico, se forma un intersticio máximo con una altura de intersticio que cambia continuamente entre las mismas. Finalmente, de manera correspondiente, una superficie envolvente 30 de la pieza exterior de pistón excéntrico 14 forma una zona de estanqueización 26 en la dirección de la excentricidad, con una superficie interior 27 de la pieza exterior de carcasa de estator 6, mientras que estas tienen una distancia máxima en el lado opuesto en la dirección circunferencial, cambiando la distancia entre estas de forma continua en la dirección circunferencial.

Entre la pieza exterior de carcasa de estator 6 y la pieza exterior de pistón excéntrico 14 está formada una cámara de bomba 28, que está estanqueizada en una zona final circunferencial por la zona de estanqueización 26. Correspondientemente, entre la pieza exterior de pistón excéntrico 14 y la pieza interior de carcasa de estator 7 está formada una cámara de bomba 29 delimitada por la zona de estanqueidad 25.

Si el eje excéntrico 18 se mueve en la trayectoria circular 20 alrededor del eje de accionamiento 8, las zonas de estanqueización 25, 26 migran de manera correspondiente en la dirección de movimiento 31. Durante el movimiento del pistón excéntrico 13 en la trayectoria circular 20 no se produce ninguna rotación del pistón excéntrico 13 alrededor de un eje de rotación orientado paralelamente al eje de accionamiento 8 o eje excéntrico 18. Más bien, las secciones transversales del pistón excéntrico 13 mantienen la misma orientación durante el movimiento en la trayectoria circular 20 en la sección transversal representada en la figura 1.

La acción de transporte de la bomba de desplazamiento positivo 1 se explica a modo de ejemplo para una dirección de movimiento 31 del pistón excéntrico 13 en la trayectoria circular 20 en el sentido de las agujas del reloj en la figura 1:

En la posición de funcionamiento de acuerdo con la figura 1, en la que la zona de estanqueización 26 se encuentra detrás del canal de conexión 11 en la dirección de movimiento 31, la cámara de bomba 28 puede llenarse a través del canal de conexión 11 con un líquido que ha de ser transportado. Si la zona de estanqueización 26 se mueve hacia delante del canal de conexión 11 en la dirección de movimiento 31, la zona de estanqueización 26 cierra la unión entre el canal de conexión 11 y la cámara de bomba 28, mientras que la cámara de bomba 28 está unida a un canal de conexión. 32. Conforme progresa el desplazamiento de la zona de estanqueización 26, disminuye el volumen de la cámara de bomba 28, ya que disminuye la distancia circunferencial de la zona de estanqueización 26 desde el canal de conexión 32. La cámara de bomba 28, por tanto, empuja el fluido dispuesto en ella hacia fuera del canal de conexión 32.

Lo análogo se refiere a la cámara de bomba 29: Si su zona de estanqueización 25 se encuentra detrás de la abertura 16 en la dirección de movimiento 31, la cámara de bomba 29 también puede llenarse con fluido desde el canal de conexión 11. En la posición de funcionamiento de acuerdo con la figura 1, la zona de estanqueización 25 ya se ha desplazado hacia arriba, habiendo reducido la cámara de bomba 29 ya su volumen delante de la zona de estanqueización 25 en la dirección de movimiento 31 hasta tal punto que el fluido procedente de la cámara de bomba 29 también puede ser empujado hacia fuera del canal de conexión 32.

Las cámaras de bomba 28, 29 están dispuestas en lados opuestos en la dirección circunferencial, de modo que aspiran y expulsan fluido alternativamente, con lo que se puede lograr un caudal que es en gran medida independiente del movimiento en la dirección de movimiento 31. Es posible que la bomba de desplazamiento positivo 1 funcione de manera reversible, de modo que se puede lograr una acción de transporte inversa cuando se invierte la dirección de movimiento 31. Una cámara formada entre la superficie interior 22 de la pieza interior de carcasa de estator 7 y la superficie envolvente 17 de la pieza interior de pistón excéntrico 15 preferiblemente no participa en producir la capacidad de transporte.

La configuración de la geometría de la carcasa de estator 5 y del pistón excéntrico 13 y las cámaras de bomba 28, 29 y su unión a los canales de conexión 11, 32 en la figura 1 tiene solo carácter de ejemplo, dentro del alcance de la invención, también se pueden usar para ello configuraciones conocidas del estado de la técnica.

En la figura 2 está representada la configuración adicional de la pieza de bomba 2 de la bomba de desplazamiento positivo 1 en una sección longitudinal (con respecto al curso de sección, véase II-II en la figura 1). Se puede ver aquí que la carcasa de estator 5 forma una semisección longitudinal correspondiente a una U horizontal, formando los brazos laterales de la U horizontal la pieza exterior de carcasa de estator 6 y la pieza interior de carcasa de estator 7, y estando formado el ala de base U por el cuerpo anular circular 33 que en una dirección axial delimitada las cámaras de bomba 28, 29. En el ejemplo de realización representado, la carcasa de estator 5 está realizada en una sola pieza y está unida a la tapa de carcasa 4 y una pieza de carcasa 34 cilíndrica hueca para formar la carcasa 3. Es posible que mediante las clavijas 35 quede garantizada una ayuda de montaje, guía y/o capacidad de ajuste axial y/o una fijación por medio de tornillos de carcasa 36.

El pistón excéntrico 13 está configurado en varias piezas y tiene la pieza exterior de pistón excéntrico 14 y la pieza interior de pistón excéntrico 15 y una tuerca o capuchón de unión 37, que están montados juntos para formar el pistón excéntrico 13 como unidad estructural rígida. La pieza exterior de pistón excéntrico 14 está configurada, en semisección longitudinal, en forma de una T tumbada. El ala vertical de la T tumbada forma un cuerpo anular 38, cuya zona final radialmente exterior cierra la cámara de bomba 28 en la otra dirección axial y cuya zona final radialmente interior está sujeta entre un talón de la pieza interior de pistón excéntrico 15 y un lado frontal del capuchón de unión 37, para lo cual el capuchón de unión 37 con una rosca interior puede estar enroscado sobre una rosca exterior de una prolongación axial de la pieza interior de pistón excéntrico 15.

Un seguro antigiro adicional entre la pieza exterior de pistón excéntrico 14 y la pieza interior de pistón excéntrico 15 puede realizarse de tal forma que al menos una clavija 39 alojada en un orificio longitudinal de la pieza interior de pistón excéntrico 15 está alojada por unión geométrica en la dirección circunferencial en una cavidad radial 40 de la superficie interior del cuerpo anular 38.

El ala horizontal de la T tumbada forma en el lado interior la superficie interior 24 y en el lado exterior la superficie envolvente 30.

El accionamiento del pistón excéntrico 13 para el movimiento en la trayectoria circular 20 se realiza a través de un árbol de bomba 41 que rota alrededor del eje de accionamiento 8. El árbol de bomba 41 sostiene un árbol excéntrico 43 en una zona final de una manera que se especificará con más detalle a continuación, cuyo eje excéntrico 18 con la excentricidad 19 está desplazado con respecto al eje de accionamiento 8, de modo que el eje excéntrico 18 se mueve en la trayectoria circular 20 con el giro del árbol de bomba 41. En una zona final que sobresale del árbol de bomba 41, el árbol excéntrico 43 forma un muñón 44, sobre el que está soportado un anillo interior 45 de un rodamiento 46. En el anillo exterior 47 del rodamiento 46 se apoya una superficie interior 48 del pistón excéntrico 13. A través de este apoyo, el movimiento excéntrico del árbol excéntrico 43 puede transmitirse al pistón excéntrico 13, permitiendo el rodamiento 46 que el árbol excéntrico 43 rote, mientras que el pistón excéntrico 13 no realiza ningún movimiento de rotación.

En el lado de la carcasa de estator 5, opuesto al cuerpo anular 38, la pieza interior de pistón excéntrico 15 forma una brida 49 en forma de casquillo. Una zona final de un fuelle 50 está fijada por fuera a la brida 49 de forma estanca. La otra zona final del fuelle 50 también está fijada bajo estanqueización a un casquillo de cojinete 51 que se extiende radialmente por dentro desde la pieza de carcasa 34 coaxialmente al eje de accionamiento 8 y está fijamente unido a la pieza de carcasa 34 de una manera no representada aquí. Además de la unión estanqueizante al fuelle 50, el casquillo de cojinete 51 sirve para soportar rodamientos 52, 53 y elementos estanqueizantes 54 radialmente interiores. Los rodamientos 52, 53 sirven para soportar el árbol de bomba 41, mientras que los elementos estanqueizantes 54 sirven para la estanqueización de un espacio interior de la carcasa 3 en el que están dispuestos y lubricados los rodamientos 52, 53.

El canal de conexión 32 está unido a través del espacio intermedio entre la pieza de carcasa 34 y el fuelle 50 a una conexión fluídica 55 que, dependiendo de la dirección de movimiento 31 y, por lo tanto, de la dirección de giro del árbol de bomba 41, puede ser un lado de succión o un lado de presión de la bomba de desplazamiento positivo 1. De manera correspondiente (no mostrada aquí), el canal de conexión 11 está unido a una conexión fluídica 56 que entonces puede formar el lado de presión o el lado de succión de la bomba de desplazamiento positivo 1.

La estanqueización axial de las cámaras de bomba 28, 29 se realiza presionando las superficies frontales axiales de la carcasa de estator 5 contra las superficies frontales asignadas del pistón excéntrico 13. Para este fin, un resorte de compresión 47 pretensado se apoya con un punto de pie de resorte en un anillo de seguridad 58 apoyado en la superficie interior 48 de la brida 49. El otro punto de pie de resorte del resorte de compresión 57 está apoyado en el anillo exterior 47 del rodamiento. La fuerza de compresión del resorte de compresión 57 solicita el pistón excéntrico 13 en la figura 2 hacia la izquierda en dirección hacia la carcasa de estator 5 sujeta fijamente en la carcasa 3, con lo que se puede garantizar la estanqueización axial necesaria de las cámaras de bomba 28, 29. Si, como consecuencia del funcionamiento de la bomba de desplazamiento positivo 1 se produce un desgaste en las superficies frontales axiales presionadas una contra la otra, el pistón excéntrico 13 puede realizar (a causa de la fuerza de compresión del resorte de compresión 57) un movimiento de reajuste con compensación de desgaste garantizando la continuidad de la estanqueización.

Como peculiaridad no obligatoria, el árbol excéntrico 43 no se sujeta rígidamente con la excentricidad 19 en el árbol de bomba 41. Más bien, el árbol de bomba 41 está unido al árbol excéntrico 43 de forma pivotante alrededor de un eje de pivotamiento 60 dispuesto verticalmente al eje excéntrico 18 y/o al eje de accionamiento 8, a través de un cojinete pivotante 59, extendiéndose el árbol excéntrico 43 desde el cojinete pivotante 59, a través de una cavidad longitudinal 42, hacia fuera del árbol de bomba 41, de modo que el muñón 44 formado por una zona final del árbol excéntrico 43 está dispuesto fuera del árbol de bomba 41. En el ejemplo de realización representado, el cojinete pivotante 59 está provisto de un ojo de cojinete dispuesto en la zona final interior del árbol excéntrico 43 y un perno de cojinete que atraviesa el ojo de cojinete y que está dispuesto en el fondo de la cavidad longitudinal 42 y atraviesa el árbol de bomba 41 en dirección hacia el eje de pivotamiento 60 y está sujeto en el árbol de bomba 41. Al menos un resorte de estanqueización y/o de reajuste 61a, 61b está dispuesto a una distancia del eje de pivotamiento 60 entre la superficie interior de la cavidad longitudinal 42 del árbol de bomba 41 y del árbol excéntrico 43. El resorte de estanqueización y/o de reajuste 61a, 61b genera un momento de solicitación en el árbol excéntrico 43 alrededor del eje de pivotamiento 60, que está dirigido en la dirección de un aumento de la excentricidad 19. De esta manera, el árbol excéntrico 43, a través del resorte de estanqueización y/o de reajuste 61a, 61b, y también el pistón excéntrico 13, a través del rodamiento 46, son accionados en dirección hacia la excentricidad de tal manera que en las zonas de estanqueización 25, 26 se genera una fuerza de presión que garantiza el efecto de estanqueización. Al mismo tiempo, a través de los resortes de estanqueización y/o de ajuste 61a, 61b también puede producirse un aumento de la excentricidad 19 en caso de un desgaste como consecuencia del contacto en las zonas de estanqueización 25, 26, con un movimiento de reajuste resultante con el que puede garantizarse entonces el efecto de estanqueización deseado en la zona de estanqueización 25, 26 a pesar de un desgaste. Como consecuencia del pivotamiento alrededor del eje de pivotamiento 60, el eje excéntrico 18 puede inclinarse en un ángulo muy pequeño con respecto al eje de accionamiento 8. Un ángulo tan pequeño puede ser compensado por el rodamiento 46 que para este fin está configurado como rodamiento de bolas a rótula.

Para la función de bombeo de la bomba de desplazamiento positivo 1, descrita sobre la base de la figura 1, se debe garantizar que durante una rotación del árbol de bomba 41 y del árbol excéntrico 43, así como del anillo interior 45 del rodamiento 46 ( y bajo ciertas circunstancias también a pesar de posibles fuerzas ejercidas en las cámaras de bomba 28, 29 sobre el pistón excéntrico 13) el pistón excéntrico 13 no gira. Para este fin, en la bomba de desplazamiento positivo 1 está presente un seguro antigiro 62 que se explica en particular sobre la base de la figura 3.

El seguro antigiro 62 está configurado como acoplamiento de arrastre 63 que presenta aquí tres piezas de acoplamiento 64, 65, 66. Las piezas de acoplamiento 64, 66, entre las que está dispuesta la pieza de acoplamiento 65 y con las que interactúa la pieza de acoplamiento 65 de una manera aún por explicar, pueden estar configuradas como componentes separados o integralmente con los componentes ya descritos.

La pieza de acoplamiento 64 está sujeta rígidamente en el casquillo de cojinete 51, lo que en el ejemplo de realización representado se realiza a través de tornillos de fijación 67. Sin embargo, también es posible que la pieza de acoplamiento 64 esté configurada integralmente con el casquillo de cojinete 51. La pieza de acoplamiento 64 tiene un cuerpo anular 68 del que sobresalen en dirección hacia el eje de accionamiento 8 dos arrastradores 69, 70 dispuestos en lados opuestos en dirección circunferencial. Los arrastradores 69, 70 están configuradas por ejemplo de forma de paralelepípedo o en forma de segmento de cilindro hueco.

La pieza de acoplamiento 65 está configurada como disco circular 71 y presenta en la zona de la superficie envolvente hendiduras 72, 73 orientadas radialmente hacia dentro y formadas por ranuras. Las delimitaciones laterales de las hendiduras 72 forman arrastradores 84a, 84b o 75a, 75b. Las hendiduras 72, 73 están dispuestas en lados opuestos en la dirección circunferencial. En las hendiduras 72, 73 de la pieza de acoplamiento 65, los arrastradores 69, 70 pueden alojarse con precisión de ajuste o formar un alojamiento con ajuste de holgura o de transición. Entre los arrastradores 69, 70 de la pieza de acoplamiento 64 y los arrastradores 74, 75 de la pieza de acoplamiento 65, que delimitan las hendiduras 72, 73, quedan formados contactos de arrastrador, a través de los cuales puede ser transmitido un momento del seguro antigiro alrededor del eje de accionamiento 8 o eje excéntrico 18, mientras que este contacto, eventualmente con un movimiento de deslizamiento entre los arrastradores, puede hacer posible tanto un movimiento en dirección radial al eje de accionamiento 8 o al eje excéntrico 18 en dirección axial, como una inclinación de la pieza de acoplamiento 65 con respecto a la pieza de acoplamiento 64.

De forma desplazada 90 grados en dirección circunferencial, con respecto a las hendiduras 72, 73, el disco circular 71 lleva pernos pivotantes 76, 77 dispuestos coaxialmente entre sí, que sobresalen radialmente hacia afuera del disco circular 71. En este caso, los pernos pivotantes 76, 77 pueden extenderse a través de hendiduras 78, 79 del disco circular 71, formadas por ranuras, que básicamente pueden estar configuradas de forma correspondiente a las hendiduras 72, 73.

Para el ejemplo de realización representado, la pieza de acoplamiento 66 está configurada integralmente con la brida 49 y presenta en lados opuestos en la dirección circunferencial un arrastrador 80 y un arrastrador adicional que está oculto en las figuras. En la sección longitudinal de la figura 2, el arrastrador 80 y el arrastrador adicional oculto están dispuestos a la altura del eje de accionamiento 8 o del eje excéntrico 18 delante y detrás del plano del dibujo. El arrastrador 80 y el arrastrador adicional forman respectivamente, con un perno pivotante 76, 77 asignado, un cojinete pivotante para la pieza de cojinete 65, por medio de la cual es posible un pivotamiento relativo de la pieza de acoplamiento 65 con respecto a la pieza de acoplamiento 66 y, por tanto, con respecto a la brida 49, alrededor del eje de pivotamiento predefinido por los ejes longitudinales de los pernos pivotantes 76, 77. Además, el alojamiento de los pernos pivotantes 76, 77 en los ojos de cojinete 81 formados por los arrastradores 80 también asegura un deslizamiento relativo radial limitado de la pieza de acoplamiento 65 a lo largo del eje de pivotamiento predefinido por los pernos pivotantes 76, 77, con respecto a la brida 49. En cambio, los pernos pivotantes 76, 77 también forman arrastradores 90, 91 de la pieza de acoplamiento 65 que, como consecuencia del alojamiento en los ojos de cojinete 81 de los arrastradores 80 de la pieza de acoplamiento 66, hacen posible una transmisión de un momento de aseguramiento antigiro alrededor del eje de accionamiento 8 o del eje excéntrico 18 entre las piezas de acoplamiento 65, 66.

Los ejes longitudinales de los pernos pivotantes 76, 77 definen un primer eje transversal 87. Alrededor del eje transversal 87 puede pivotar la pieza de acoplamiento 65 con respecto a la pieza de acoplamiento 66. Además, la pieza de acoplamiento 65 se puede deslizar a lo largo del eje transversal 87 con respecto a la pieza de acoplamiento 66. En cambio, las hendiduras 72, 73 definen un segundo eje transversal 88 a lo largo del cual se puede deslizar la pieza de acoplamiento 64 con respecto a la pieza de acoplamiento 65. En determinadas circunstancias, el acoplamiento de los arrastradores 69, 70 de la pieza de acoplamiento 64 en las hendiduras 72, 73 también garantiza un grado de libertad axial relativo 89.

Cuando, como se ha explicado, el pistón excéntrico 13 realiza un movimiento a lo largo de la trayectoria circular 20, esto va acompañado por un lado de un movimiento de compensación radial de los arrastradores 69, 70 en las hendiduras 72, 73 a lo largo del segundo eje transversal 88 así como de los pernos pivotantes 76, 77 en los ojos de cojinete 81 de los arrastradores 80 a lo largo del primer eje transversal 87. Por lo tanto, el movimiento del pistón excéntrico 13 en la trayectoria circular 20 no se ve entorpecido por el seguro antigiro 62. Al mismo tiempo, sin embargo, el seguro antigiro 62 permite la transmisión del momento de apoyo o momento de aseguramiento antigiro, que no permite una rotación del pistón excéntrico 13 alrededor del eje excéntrico 18 o del eje de accionamiento 8.

Una bomba de desplazamiento positivo 1 reivindicada por el alcance de protección de las reivindicaciones puede presentar exclusivamente la pieza de bomba 2 con los componentes descritos en las figuras 2 y 3, mientras que un accionamiento por motor eléctrico, por ejemplo, no es parte integrante de la bomba de desplazamiento positivo 1 y, por tanto, no es objeto de la reivindicación.

Sin embargo, también es posible que la bomba de desplazamiento positivo 1 presente, además de la pieza de bomba 2, también una pieza de accionamiento 82 con un accionamiento eléctrico, como lo muestra la figura 4. La bomba de desplazamiento positivo 1 está soportada a través de una brida 83 con respecto al entorno. Un árbol de salida 84 de la pieza de accionamiento 82 está conectado de forma no giratoria al árbol de bomba 41 a través de un acoplamiento 85 que compensa los errores angulares, pero transmite el par de accionamiento. La carcasa 3 de la pieza de bomba 2 está unida a la carcasa de la pieza de accionamiento 82 a través de una carcasa intermedia 86 en la que el acoplamiento 85 une el árbol de salida 84 al árbol de bomba 41.

En la presente descripción y en las reivindicaciones, el seguro antigiro 62 se denomina "acoplamiento de arrastre". Aquí, el uso de la designación "acoplamiento..." no significa que la unidad estructural así designada una entre sí dos árboles que rotan a velocidades iguales o distintas. Más bien, el "acoplamiento de arrastre" sirve para el acoplamiento no giratorio (directo o indirecto) del pistón excéntrico 13 a la carcasa de estator 5 garantizando los grados de libertad requeridos y descritos.

Lista de signos de referencia

1 Bomba de desplazamiento positivo

2 Pieza de bomba

3 Carcasa

4 Tapa de carcasa

5 Carcasa de estator

6 Pieza exterior de carcasa de estator

7 Pieza interior de carcasa de estator

8 Eje de accionamiento

9 Alma

10 Espacio de alojamiento

11 Canal de conexión

12 Abertura pieza interior de carcasa de estator

13 Pistón excéntrico

14 Pieza exterior de pistón excéntrico

15 Pieza interior de pistón excéntrico

16 Abertura pieza exterior de pistón excéntrico

Superficie envolvente pieza interior de pistón excéntrico

Eje excéntrico

Excentricidad

Trayectoria circular

Hendidura de unión

Superficie interior pieza interior de carcasa de estator

Superficie envolvente pieza interior de carcasa de estator

Superficie interior pieza exterior de pistón excéntrico

Zona de estanqueización pieza exterior de pistón excéntrico/pieza interior de carcasa de estator Zona de estanqueización pieza exterior de pistón excéntrico/pieza exterior de carcasa de estator Superficie interior pieza exterior de carcasa de estator

Cámara de bomba

Cámara de bomba

Superficie envolvente pieza exterior de pistón excéntrico

Dirección de movimiento

Canal de conexión

Cuerpo anular circular

Pieza de carcasa

Clavija

Tornillo de carcasa

Capuchón de unión

Cuerpo anular

Clavija

Cavidad

Árbol de bomba

Cavidad longitudinal

Árbol excéntrico

Muñón

Anillo interior

Rodamiento

Anillo exterior

Superficie interior

Brida

Fuelle

Casquillo de cojinete

Rodamiento

Rodamiento

Elemento de estanqueización

Conexión

Conexión

Resorte de compresión

Anillo de seguridad

Cojinete pivotante

Eje de pivotamiento

Resorte de estanqueización y/o de reajuste

Seguro antigiro

Acoplamiento de arrastre

Pieza de acoplamiento

Pieza de acoplamiento

Pieza de acoplamiento

Tornillo de fijación

Cuerpo anular

Arrastrador

Arrastrador

Disco circular

Hendidura

Hendidura

Arrastrador

Arrastrador

Perno pivotante

Perno pivotante

Hendidura

Hendidura

Arrastrador

Ojo de cojinete

Pieza de accionamiento

Brida

Árbol de salida

Acoplamiento

Carcasa intermedia

Primer eje transversal

Segundo eje transversal

Grado de libertad axial

Arrastrador

Arrastrador

Claims (4)

REIVINDICACIONES

1. Bomba de desplazamiento positivo (1)

a) con una carcasa de estator (5) y

b) con un pistón excéntrico (13),

en la cual

c) el pistón excéntrico (13) se mueve en una trayectoria circular (20) con respecto a la carcasa de estator (5), d) está presente un seguro antigiro (62), que

da) evita que el pistón excéntrico (13) gire con respecto a la carcasa de estator (5) y

db) permite un movimiento relativo entre el pistón excéntrico (13) y la carcasa de estator (5) en la trayectoria circular (20), y

e) entre la carcasa de estator (5) y el pistón excéntrico (13) está formada al menos una cámara de bomba (28, 29), cuyo volumen cambia con el movimiento del pistón excéntrico (13) a lo largo de la trayectoria circular (20), y en la cual

f) el seguro antigiro (62) está configurado como acoplamiento de arrastre (63) en el que

fa) se impide que el pistón excéntrico (13) gire con respecto a la carcasa de estator (5) a través del contacto de los arrastradores (69, 70; 74, 75; 80; 90, 91) de las piezas de acoplamiento (64, 65, 66) del acoplamiento de arrastre (63) en la dirección circunferencial y

fb) es posible el movimiento relativo entre el pistón excéntrico (13) y la carcasa de estator (5) en la trayectoria circular (20) por medio de un movimiento relativo de los arrastradores (69, 70; 74, 75; 80; 90, 91),

g) el acoplamiento de arrastre (63) presenta tres piezas de acoplamiento (64, 65, 66), y

ga) una primera pieza de acoplamiento (64) está formada por la carcasa de estator (5) o está sujeta en esta, gb) una segunda pieza de acoplamiento (66) está formada por el pistón excéntrico (13) o está sujeta en este y gc) una tercera pieza de acoplamiento (65) está dispuesta entre la primera pieza de acoplamiento (64) y la segunda pieza de acoplamiento (66),

gd) la tercera pieza de acoplamiento (65) está soportada de forma pivotante alrededor de un primer eje transversal (87) así como de forma deslizable axialmente a lo largo del primer eje transversal en una de las otras piezas de acoplamiento (66),

ge) la tercera pieza de acoplamiento (65) está soportada de forma deslizable en la dirección de un segundo eje transversal en la otra de las otras piezas de acoplamiento (64) y

gf) el primer eje transversal y el segundo eje transversal están orientados ortogonalmente entre sí, y

h) la tercera pieza de acoplamiento (65) es un disco de acoplamiento (71),

caracterizada por que

i) el disco de acoplamiento (71) presenta dos hendiduras radiales (72, 73) que están dispuestas de forma desplazada 180° entre sí en la dirección circunferencial,

j) el disco de acoplamiento (71) presenta dos pernos pivotantes (76, 77) que están dispuestos de forma desplazada 180° entre sí en la dirección circunferencial y coaxialmente entre sí y de forma desplazada 90° en la dirección circunferencial con respecto a las hendiduras radiales (72, 73), y

k) en donde los arrastradores (80) formados por el pistón excéntrico (13) o sujetos en este están soportados de forma giratoria alrededor del eje longitudinal de los pernos pivotantes (76, 77) y de forma deslizable en la dirección longitudinal de los pernos pivotantes ( 76, 77) con respecto a los pernos pivotantes (76, 77), y

l) en las hendiduras radiales (72, 73), dos arrastradores (69, 70) formados por la carcasa de estator (5) o sujetos en esta están guiados de forma deslizable en dirección radial y/o en dirección axial.

2. Bomba de desplazamiento positivo (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el acoplamiento de arrastre (63) presenta un grado de libertad axial (89).

3. Bomba de desplazamiento positivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la carcasa de estator (5) y el pistón excéntrico (13) están unidos entre sí a través de un fuelle (50).

4. Bomba de desplazamiento positivo (1) de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada por que el fuelle (650) está fabricado de materia sintética, en particular de un material polimérico, por ejemplo PTFE.