MX2015002466A - Bomba giratoria con una estructura compuesta de plastico. - Google Patents

Bomba giratoria con una estructura compuesta de plastico.

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Abstract

Una bomba giratoria, de preferencia una bomba de paletas, que comprende: (a) un alojamiento (1) que comprende una entrada (3) y una salida (4) para un fluido y comprende una cámara de distribución (2) la cual se conecta a la entrada y la salida; (b) un rotor de distribución (10) que puede girar en la cámara de distribución (2) alrededor de un eje rotacional (R10) y comprende una estructura de rotor (11) que es central en relación al eje rotacional (R10); (c) y una estructura de colocación (20) la cual rodea el rotor de distribución (10) y junto con el rotor de distribución (10) forman celdas (9) de distribución, para distribuir fluido desde la entrada (3) hasta la salida (4), y puede moverse hacia adelante y atrás en relación al rotor de distribución (10), de preferencia transversal al eje rotacional (Rio), para ser capaz de ajustar un volumen de distribución específico de la bomba giratoria; (d) en donde al menos una de las estructuras (11, 20), es decir, la estructura de colocación (20) y/o la estructura de rotor (11), es una estructura compuesta de material y comprende una región moldeada (15; 25) hecha de plástico y una región funcional (16; 26) la cual se conecta de forma fija a la región moldeada (15; 25) y hecha de un material funcional el cual tiene una composición química diferente al plástico de la región moldeada (15; 25).

Description

BOMBA GIRATORIA CON UNA ESTRUCTURA COMPUESTA DE PLASTICO La invención se refiere a una bomba giratoria que comprende al menos un componente de bomba el cual consiste completamente o sólo en regiones de plástico. La invención ventajosamente puede realizarse en una bomba giratoria para un fluido incompresible, es decir, una bomba de desplazamiento, y en una bomba giratoria para un fluido compresible, es decir, una bomba de gas tal como en particular una bomba de vacio. La bomba giratoria puede ajustarse, de preferencia regularse, en términos de su volumen de distribución especifico, es decir, en términos del volumen de distribución por revolución de un rotor de distribución. La bomba, por ejemplo, puede ser una bomba de anillo dentado interno o una bomba de válvula de pistón oscilante; de preferencia, sin embargo, la bomba es una bomba de una sola paleta o varias paletas.
En la fabricación de vehículos, en particular la fabricación de automóviles que es el área preferida de aplicación para la invención, existe un esfuerzo constante para reducir el peso y en particular también el costo de los componentes del vehículo. Las altas demandas hechas con respecto a, por ejemplo, resistencia mecánica, resistencia al desgaste y resistencia a la fatiga no obstante deben cumplirse. Debido al alto número de unidades involucradas en la producción en masa y las economías de escala asociadas, incluso reducciones mínimas en costo por unidad logran ahorros significativos cuando se consideran durante el ciclo de producción.
Es un objeto de la invención reducir los costos de fabricación de una bomba giratoria sin dejar de cumplir con las demandas téenicas hechas en la bomba giratoria.
La invención procede de una bomba giratoria, de preferencia una bomba de paletas, que comprende: un alojamiento que comprende una entrada y una salida para un fluido que se va a distribuir y comprende una cámara de distribución la cual se conecta a la entrada y la salida; un rotor de distribución el cual puede hacerse girar en la cámara de distribución alrededor de un eje rotacional; y una estructura de colocación la cual rodea el rotor de distribución. La cámara de distribución puede limitarse y por lo tanto definirse solamente por el alojamiento y la estructura de colocación sola. Sin embargo, es imaginable en principio para la cámara de distribución también (y sólo entonces) delimitarse por medio de otra estructura o según sea aplicable también otras múltiples estructuras. El rotor de distribución y la estructura de colocación forman celdas de distribución en las que el fluido puede distribuirse desde la entrada hacia la salida al girar el rotor de distribución, en el que las celdas de distribución aumentan en tamaño sobre un lado de baja presión de la cámara de distribución y disminuyen de nuevo en tamaño en un lado de alta presión de la cámara de distribución, como se conoce a partir de las bombas de anillo dentado interno y bombas de válvula de pistón oscilante y en particular bombas de paleta. Para ser capaz de ajustar el volumen de distribución especifico, la estructura de colocación puede moverse adelante y atrás con respecto al rotor de distribución, de preferencia transversal al eje rotacional del rotor de distribución. La estructura de colocación puede disponerse en el alojamiento de manera que en particular puede pivotar o moverse linealmente, para ser capaz de ajustar el volumen de distribución especifico.
El rotor de distribución comprende una estructura de rotor. La estructura de rotor puede formar en si mismo el rotor de distribución, que puede consistir de una parte en tales modalidades. El rotor de distribución en las bombas de anillo dentado interno, por ejemplo, se forman en una parte. También puede idearse en principio para una bomba de paleta comprender un rotor de distribución el cual consiste de una parte, de manera que los términos "rotor de distribución" y "estructura de rotor" pueden referirse a la misma parte. Un rotor de distribución que se forma como una rueda de paletas que consiste de una parte, por ejemplo, puede comprender paletas flexibles elásticamente las cuales producen material elásticamente con el fin de ser capaz de formar las celdas de distribución que aumentan en tamaño y disminuyen de nuevo el tamaño. De mayor preferencia, sin embargo, un rotor de distribución formado como una rueda de paletas consiste de varias partes y comprende la estructura de rotor, la cual es central en tales modalidades, y una o más paletas que se proyectan hacia fuera desde la estructura de rotor y pueden (cada una) moverse, de preferencia deslizarse, en su totalidad con respecto a la estructura de rotor. Ejemplos de bombas giratorias de varias paletas o paletas sencillas se encontrarán en DE 10.2011086175 B3 y DE 102008036 273 B4.
De acuerdo con la invención, la estructura de colocación y/o la estructura de rotor es/son una estructura compuesta de material. La estructura compuesta de material respectivo comprende una región moldeada hecha de plástico y una región funcional que se conecta de forma fija e inmóvil a la región moldeada y hecha de un material funcional que tiene una composición química diferente al plástico de la región moldeada. Al menos dos materiales diferentes también pueden diferir entre si en otros aspecto, por ejemplo, en términos de su densidad o en términos de sustancias agregadas tales como, por ejemplo, fibras de refuerzo incrustada u otros cuerpos de refuerzo o funcionales los cuales, si se encuentran presentes, se dispersan al menos sustancial y de forma homogénea en el material respectivo en grandes cantidades. El material funcional en particular puede ser un material metálico tal como, por ejemplo, un metal ligero o una aleación de metal ligero o de preferencia acero. El material funcional metálico en particular puede ser un cuerpo fundido o un cuerpo sinterizado que muestra correspondientemente una estructura fundida o una estructura sinterizada. En su lugar, sin embargo, el material funcional también puede de forma similar ser un plástico.
En modalidades preferidas, la región moldeada es mayor que la región funcional en términos de su volumen y/o masa. La región funcional de manera conveniente es una región en la que la estructura compuesta de un material se somete a una tensión particular, tal como, por ejemplo, fricción dinámica, o de otra manera se expone al desgaste. En el caso de tal función, el material deslizante se selecciona correspondientemente como el material funcional. En lugar de o en combinación con su buena propiedad de deslizamiento, sin embargo, el material funcional también puede seleccionarse con una visión a aumentar la rigidez de la estructura compuesta del material o mejorar otra propiedad de la estructura compuesta de material.
La estructura compuesta de material en particular puede consistir de una sola región moldeada continua y una sola región funcional continua. Sin embargo también puede comprender múltiples regiones funcionales hechas de cualquiera del mismo material funcional en cada caso o de materiales funcionales diferentes. También puede comprender dos o más regiones moldeadas hechas del mismo plástico, en donde las múltiples regiones moldeadas no se continúan sino más bien se separan entre sí, en particular por la región funcional o por una de múltiples regiones funcionales.
La región moldeada y la región funcional pueden fabricarse en un método de unión de moldeo original, de manera que, por ejemplo, el moldeo por inyección, por ejemplo, por co-inyección, si el material funcional es de igual manera un plástico. Si la estructura compuesta de material se compone de una región moldeada y regiones funcionales múltiples o comprende múltiples regiones moldeadas las cuales se separan entre si, lo mismo aplica a las más de dos regiones estructurales en tales variantes.
En modalidades preferidas, sin embargo la región funcional u opcionalmente las múltiples regiones funcionales es/son fabricadas en forma separada a partir de la región moldeada u opcionalmente las regiones moldeadas múltiples y se conecta de forma permanente y fija, de preferencia en un ajuste positivo, a la región moldeada o según sea aplicable a las múltiples regiones moldeadas, cuando la región moldeada o regiones es/son moldeadas. El plástico de la región moldeada entonces puede inyectarse completa o parcialmente alrededor de una región funcional, en particular cuando la región moldeada se fabrica. La región moldeada y la región funcional pueden conectarse entre si en un ajuste por fricción y/o ajuste material y/o ajuste positivo. En modalidades preferidas, la conexión incluye al menos un ajuste positivo. Las diferentes regiones en principio pueden fabricarse de forma separada una de la otra y conectarse entre si mediante una conexión de unión; de mayor preferencia, sin embargo, una conexión fija se establece en un método para moldear originalmente la región moldeada, como ya se mencionó, al colocar la región funcional - producida de antemano - en una matriz, tal como, por ejemplo, una matriz de moldeo por inyección de plástico, y moldear - de preferencia, inyectar -el plástico de la región moldeada completamente o al menos parcialmente alrededor de ésta.
En el interés de realizar ahorros, los plásticos utilizados como el plástico de la región moldeada de preferencia es uno que es más económico por unidad de masa y/o por unidad de volumen que el material funcional.
Características ventajosas también se describen en las sub-reivindicaciones y combinaciones de las subreivindicaciones.
Características de la invención también se describen en los aspectos formulados a continuación. Los aspectos se expresan en la forma de reivindicaciones y pueden sustituirse por ellas. Características descritas en los aspectos también pueden complementar y/o calificar las reivindicaciones, indicar alternativas a características individuales y/o ampliar características de las reivindicaciones. Los signos con referencia entre corchetes se refieren a una modalidad ejemplar que se ilustra en las figuras a continuación. No restringen las características descritas en los aspectos de su sentido literal como tal, sino a la inversa indican modos preferidos para realizar la característica respectiva.
Aspecto 1. Una bomba giratoria, de preferencia una bomba de paletas, que comprende: (a) un alojamiento (1) que comprende una entrada (3) y una salida (4) para un fluido y comprende una cámara de distribución (2) la cual se conecta a la entrada y la salida; (b) un rotor de distribución (10) que puede hacerse girar en una cámara de distribución (2) alrededor de un eje rotacional (Rio) y comprende una estructura de rotor (11) que es central en relación al eje rotacional (Rio); (c) y una estructura de colocación (20) la cual rodea el rotor de distribución (10) y junto con el rotor de distribución (10) forman celdas (9) de distribución, para distribuir fluido desde la entradas (3) hasta la salida (4), y puede moverse hacia adelante y atrás en relación al rotor de distribución (10), de preferencia transversal al eje rotacional (Rio), para ser capaz de ajustar el volumen de distribución especifico de la bomba giratoria; (d) en donde al menos una de las estructuras (11, 20), es decir, la estructura de colocación (20) y/o la estructura de rotor (11), es una estructura compuesta de material y comprende una región moldeada (15; 25) hecha de plástico y una región funcional (16; 26) la cual se conecta de forma fija a la región moldeada (15; 25) y hecha de un material el cual tiene una composición química diferente al plástico de la región moldeada (15; 25).
Aspecto 2. La bomba giratoria de acuerdo con el Aspecto 1, en donde la región funcional (16; 26) refuerza y/o rigidiza la estructura compuesta de material (11; 20) y/o forma una superficie de deslizamiento (17; 27) y/o una región (19) de soporte o unión de la estructura compuesta de material (11; 20).
Aspecto 3. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde la región funcional (16; 26) se fabrica en forma separada de la región moldeada (15; 25), y la región moldeada (15; 25) se moldea sobre o alrededor de la región funcional (16; 26) en un método de moldeo original, de preferencia moldeo por inyección, en donde las regiones (15, 16; 25, 26) se conectan de forma fija entre si.
Aspecto 4. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde la región funcional (16; 26) se conecta a la región moldeada (15; 25) en un ajuste positivo y/o ajuste por fricción y/o ajuste material.
Aspecto 5. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde la región funcional (16; 26) se incrusta completa o parcialmente en la región moldeada (15; 25), y la región funcional (16; 26) rigidiza y/o refuerza la región moldeada (15; 25) o la región moldeada (15; 25) rigidiza y/o refuerza la región funcional (16; 26).
Aspecto 6. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde la región funcional (16; 26) rigidiza y/o refuerza la región moldeada (15; 25) para mejorar la estabilidad dimensional de la región moldeada rigidizada y/o reforzada durante las operaciones de la bomba.
Aspecto 7. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde la región funcional (26; 31) forma y/o rodea, de forma circunferencial alrededor del eje rotacional (Rio)/ una superficie circunferencial (27) interior de la estructura de colocación (20) que rodea al rotor de distribución (10).
Aspecto 8. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde la región funcional (16; 26) y la región moldeada (15; 25) se conectan entre si en un ajuste positivo, en que una de estas regiones sobresale en la otra en uno o más puntos (18; 28; 29; 30).
Aspecto 9. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde la región funcional (16; 26) y la región moldeada (15; 25) se anclan entre si, en que una de estas regiones se sujeta detrás de la otra en uno o más puntos (18; 30).
Aspecto 10. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde al menos una de las regiones, de preferencia la región funcional (16; 26), comprende uno o más rebajos (18; 28; 30), de preferencia uno o más pasajes (30), en los cuales el material de la otra región puede sobresalir y/o los cuales es/son penetrados por el material de la otra región.
Aspecto 11. La bomba giratoria de acuerdo con el aspecto precedente, en donde el material de la otra región ha penetrado en los rebajos y/o a través de los pasajes en una forma fluida a partir de la estructura compuesta del material (11; 20) se moldea.
Aspecto 12. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde la región funcional (16; 26) forma una región interior de la estructura compuesta de material (11; 20), y la región moldeada (15; 25) rodea la región funcional (16; 26) en el exterior sobre una porción de su circunferencia o sobre toda la circunferencia.
Aspecto 13. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde el material funcional es un material deslizante y forma una superficie deslizante (17; 27) de la estructura (11; 20) compuesta de material.
Aspecto 14. La bomba giratoria de acuerdo con el aspecto precedente, en donde el material funcional en la superficie (17; 27) deslizante muestra un coeficiente de fricción que es menor al del plástico de la región moldeada (15; 25) en relación a la fricción estática y/o dinámica y/o muestra una mayor resistencia al desgaste.
Aspecto 15. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los dos aspectos precedentes, en donde el material funcional es un termoplástico lubricado.
Aspecto 16. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los tres aspectos precedentes, en donde el material funcional es un compuesto de polímero de al menos un polímero resistente al calor cargado con material fibroso y un aditivo deslizante.
Aspecto 17. La bomba giratoria de acuerdo con el aspecto precedente y al menos una de las siguientes Características (i) y (ii): el aditivo deslizante comprende al menos uno de grafito y fluoropolímero, de preferencia PTFE; el material fibroso comprende o consiste de fibras de carbono.
Aspecto 18. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los dos aspectos precedentes, en donde el material deslizante cumple al menos una de las siguientes Características (i) a (iii): la proporción del polímero es al menos 60% en peso y como máximo 80% en peso; la proporción de aditivo de deslizamiento es al menos 10% en peso y como máximo 30% en peso; la proporción de material fibroso es al menos 5% en peso y como máximo 15% en peso.
Aspecto 19. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde el material funcional es un plástico, y un material base del plástico es un polímero que incluye un co-polímero, una mezcla de polímeros o una combinación de polímeros del grupo que consiste de poliétersulfona (PES), polisulfona (PSU), sulfuro de polifenileno (PPS), poliétercetonas (PAEK, PEK, PEEK), poliamidas (PA) tales como, por ejemplo, PA4.6, y poliftalamida (PPA).
Aspecto 20. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde la estructura compuesta de material (20) comprende otra región funcional (31) la cual se conecta de forma fija a la región moldeada (25) y hecha de un material que tiene una composición química diferente al plástico de la región moldeada (25), y los materiales funcionales de las regiones funcionales (26, 31), también difieren entre sí.
Aspecto 21. La bomba giratoria de acuerdo con el aspecto precedente, en donde al menos uno de los materiales funcionales es un material deslizante, y la región funcional (26) formada por el material deslizante forma una superficie deslizante (27), de preferencia una superficie circunferencial interior o exterior, de la estructura compuesta de material (20).
Aspecto 22. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los dos aspectos precedentes, en donde al menos una de las regiones funcionales (31) soporta y/o rigidiza la región moldeada (25) y/o la región funcional (26) que forma la superficie deslizante (27) del Aspecto 20.
Aspecto 23. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los tres aspectos precedentes, en donde una de las regiones funcionales (26, 31) rodea la otra en el exterior sobre toda su circunferencia, o al menos sobre una porción predominante de su circunferencia, de preferencia en contacto directo.
Aspecto 24. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde la región funcional (31) de soporte y/o rigidez comprende rebajos, de preferencia rebajos radiales, los cuales pueden formarse como pasajes, y el material funcional ha penetrado en los rebajos o penetrado a través de los rebajos los cuales se forman de preferencia como pasajes.
Aspecto 25. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde la estructura de colocación (20) comprende una superficie circunferencial (27) interior la cual se enfrenta directamente hacia el rotor de distribución (10) y sirve como una superficie deslizante, y la región funcional (26) forma la superficie circunferencial interior por sí misma o en combinación con la región moldeada (25).
Aspecto 26. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde la región funcional (16; 26; 31) es o comprende un perfil hueco el cual de preferencia es anular, tubular o en forma de manguito y muestra un espesor el cual es constante o varía a través de su circunferencia y que es menor, de preferencia por al menos un factor de tres, que un diámetro interior del perfil hueco.
Aspecto 27. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde la región funcional (16) comprende un perfil hueco el cual de preferencia es anular o tubular y muestra un espesor que es constante o varia sobre su circunferencia, y proyecciones que se proyectan hacia fuera desde el perfil hueco y sobresalen dentro de la región moldeada (15), para estabilizar la región moldeada (15).
Aspecto 28. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde el plástico de la región moldeada es un termoplástico cargado con partículas, de preferencia fibras, hechas de vidrio y/o mineral y/o carbono.
Aspecto 29. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde el plástico de la región moldeada es Vyncolit®, en particular Vyncolit® X6320, o Fortran®.
Aspecto 30. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde la bomba giratoria es una bomba de paletas, y el rotor de distribución (10) es una rueda de paletas que comprende una o más paletas (12) las cuales se proyectan hacia fuera desde la estructura de rotor (11) y son flexibles o montadas a la estructura de rotor (11) de manera que pueden moverse y las cuales barren sobre una superficie circunferencial (27) interna de la estructura de colocación (20) cuando el rotor de distribución (10) gira.
Aspecto 31. La bomba giratoria de acuerdo con el aspecto precedente, en donde: la paleta o paletas (12) es/son (cada una) montadas en una ranura asignada (13) de la estructura de rotor (11) de manera que ésta/éstas pueden moverse en relación a la estructura de rotor (11); cada ranura asignada (13) comprende paredes de ranura opuestas las cuales se orientan entre si y delimitan las ranuras (13) respetivas en la dirección circunferencial; y la paleta o paletas (12) se encuentran (cada una) en contacto deslizante con al menos una de las paredes de la ranura en la ranura asignada (13); y en donde la región funcional (16; 26) que consiste de un material deslizante, de preferencia de acuerdo con el Aspecto 13, forma la superficie de la ranura, la cual se encuentra en contacto deslizante con la paleta (12) respectiva, como una superficie deslizante (17).
Aspecto 32. La bomba giratoria de acuerdo con el aspecto (30), en donde: la paleta o paletas (12) es/son (cada una) montada en una ranura asignada (13) de la estructura de rotor (11) de manera que ésta/éstas pueden moverse en relación a la estructura de rotor (11); cada ranura asignada (13) comprende paredes de ranura opuestas las cuales se orientan entre sí y delimitan la ranura (13) respectiva en la dirección circunferencial; y la paleta o paletas (12) se encuentra/encuentran (cada una) en contacto deslizante con al menos una de las paredes de ranura en la ranura asignada (13); y en donde la región moldeada (15) forma la superficie de ranura, la cual se encuentra en contacto deslizante con la paleta (12) respectiva, como una superficie deslizante (14) y la región funcional (16) sobresale respectivamente entre las ranuras (13) las cuales son adyacentes en la dirección circunferencial y de esta manera estabilizan la región moldeada (15).
Aspecto 33. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde la estructura (11) compuesta de material, de preferencia la estructura de rotor, se monta de manera fija o movible sobre otro componente de la bomba giratoria en la región de una superficie circunferencial (19), de preferencia una superficie circunferencial interior, y la región funcional (16) forma la superficie circunferencial (19) de la estructura (11) compuesta de material, en donde la región funcional (16) de preferencia también forma la región funcional del aspecto 31 o aspecto 32.
Aspecto 34. La bomba giratoria de acuerdo con el aspecto precedente, en donde la superficie circunferencial (19) muestra una sección transversal no circular, de preferencia en la forma de un dentado, al menos en una porción axial, para conectar de forma no rotacional la estructura (11) compuesta de material a un árbol.
Aspecto 35. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde la estructura de rotor (11) comprende una superficie de unión (19), la cual se forma como una superficie circunferencial, y no se conecta de forma rotacional mediante la superficie de unión (19) a un árbol, el cual puede girar alrededor de un eje rotacional (Rio) del rotor de distribución (10), en un ajuste positivo o en un acoplamiento de unión de preferencia liberable, y la región funcional (16) forma la superficie de unión (19) de la estructura de rotor (11).
Aspecto 36. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde la bomba giratoria es una bomba de aceite lubricante para suministrar una unidad con aceite lubricante, de preferencia una bomba de aceite del motor para el motor de transmisión de un vehículo, o una bomba de gas para distribuir un gas, de preferencia una bomba de vacío de un vehículo motriz.
Aspecto 37. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde la bomba giratoria se diseña para disponerse en un vehículo motriz y se diseña para que el rotor de distribución (10) se impulse por un motor de transmisión del vehículo en una relación de velocidad rotacional fija al motor de transmisión.
Aspecto 38. La bomba giratoria de acuerdo con cualquiera de los aspectos precedentes, en donde la región funcional (16; 26; 31) es o comprende un perfil hueco, y la región de moldeo (15) encierra el perfil hueco en un lado orientado hacia el extremo axial, de preferencia en ambos lados orientados al extremo axial, y de esta manera lo fija axialmente sobre la región funcional (16).
Aspecto 39. La bomba giratoria de acuerdo con el aspecto 31, en donde la región funcional (16) comprende un perfil hueco y proyecciones que se proyectan hacia afuera del perfil hueco y hacia la región moldeada (15), las proyecciones forman la superficie de ranura, la cual se encuentra en contacto deslizante con la paleta (12) respectiva, así como la superficie deslizante (17).
Aspecto 40. La bomba giratoria de acuerdo con el aspecto 32, en donde la región funcional (16) comprende un perfil hueco y proyecciones que se proyectan hacia afuera del perfil hueco y hacia la región (15) moldeada entre las ranuras (13), las cuales se encuentran adyacentes en la dirección circunferencial, estabilizando de esta manera la región (15) moldeada.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Modalidades ejemplares de la invención se describen a continuación en base a las figuras. Las características descritas por las modalidades ejemplares, cada una de manera individual y en cualquier combinación de características, desarrolla ventajosamente la materia objeto de las reivindicaciones y aspectos y también las modalidades descritas en lo anterior. Se muestra: La Figura 1 es una bomba giratoria que comprende una estructura de rotor y una estructura de colocación, al menos una de las cuales se forma de acuerdo con la invención como una estructura compuesta de material.
La Figura 2 es una primera modalidad ejemplar de la estructura de colocación formada como una estructura compuesta de material, en una vista lateral.
La Figura 3 es la sección A-A de la Figura 2.
La Figura 4 es la estructura de colocación de la primera modalidad ejemplar, en una representación isométrica.
La Figura 5 es una segunda modalidad ejemplar de la estructura de colocación formada como una estructura compuesta de material, en una vista lateral.
La Figura 6 es la sección A-A de la Figura 5.
La Figura 7 es una tercera modalidad ejemplar de la estructura de colocación formada como una estructura compuesta de material, en una vista lateral.
La Figura 8 es la sección A-A de la Figura 7.
La Figura 9 es una cuarta modalidad ejemplar de la estructura de colocación formada como una estructura compuesta de material, en una vista lateral.
La Figura 10 es la sección A-A de la Figura 9.
La Figura 11 es una inserción funcional de la cuarta modalidad ejemplar, en una representación isométrica.
La Figura 12 es una quinta modalidad ejemplar de la estructura de colocación formada como una estructura compuesta de material, en una vista lateral.
La Figura 13 es la sección A-A de la Figura 12.
La Figura 14 es una inserción funcional de la quinta modalidad ejemplar, en una representación isométrica.
La Figura 15 es una sexta modalidad ejemplar de la estructura de colocación formada como una estructura compuesta de material, en una vista lateral.
La Figura 16 es la sección A-A de la Figura 15.
La Figura 17 es la estructura de rotor formada como una estructura compuesta de material de una séptima modalidad ejemplar, en una representación isométrica.
La Figura 18 es la estructura compuesta de material de la séptima modalidad ejemplar, en una sección transversal de la Figura 17.
La Figura 19 es una estructura de rotor formada como una estructura compuesta de material de una octava modalidad ejemplar, en una representación isométrica.
La Figura 20 es la estructura compuesta de material de la octava modalidad ejemplar, en una sección transversal de la Figura 19.
La Figura 21 es una estructura de rotor formada como una estructura compuesta de material de una novena modalidad ejemplar, en una vista de orientación axial. Y La Figura 22 es una inserción funcional de la novena modalidad ejemplar, en una vista de orientación axial.
La Figura 1 muestra una bomba giratoria en un diseño de celda de paleta a modo de ejemplo. La bomba giratoria se muestra en una vista lateral sobre un alojamiento 1 de la bomba. Una cubierta del alojamiento 1 se ha removido, de manera que los componentes funcionales de la bomba giratoria pueden observarse. El alojamiento 1 forma paredes laterales de una cámara de distribución 2 en la que el rotor de distribución 10 se dispone de manera que puede girar alrededor de un eje rotacional Rio- El alojamiento 1 comprende una entrada 3 y una salida 4 para un fluido que se va a distribuir, por ejemplo, un aceite lubricante de motor. La cámara de distribución 2 comprende un lado de baja presión y un lado de alta presión. Cuando el rotor de distribución 10 se impulsa de manera giratoria en dirección de rotación indicada, por ejemplo, es decir, en la dirección de las manecillas del reloj, el fluido fluye dentro de la cámara de distribución 2 mediante la entrada 3 sobre el lado de baja presión y se expulsa a una presión aumentada en el lado de alta presión y se descarga mediante la salida 4.
El rotor de distribución 10 es una rueda de paletas que comprende una estructura de rotor 11, que es central en relación al eje Rio rotacional, y las paletas 12 las cuales se disponen en una distribución sobre la circunferencia de la estructura de rotor 11. Las paletas 12 se guian en las ranuras 13 de la estructura de rotor 11, las cuales están abiertas hacia la circunferencia exterior de la estructura de rotor 11, de manera que pueden desplazarse, deslizarse, en una dirección radial o al menos sustancialmente radial.
La estructura de rotor 11 se encuentra conectada de forma no rotacional a un árbol, la cual puede girar alrededor del eje Ri0 rotacional, en un acoplamiento de unión el cual se basa en un ajuste positivo. Para el acoplamiento de unión, comprende una 'superficie circunferencial interior no circular, es decir, una superficie de unión la cual puede en particular formarse en la manera de un dentado. La superficie de unión de preferencia se forma de manera que la estructura de rotor 11 puede empujarse axialmente sobre el árbol mediante su superficie de unión.
La circunferencia exterior del rotor de distribución 10 se rodea por una estructura de colocación 20 la cual se forma como un anillo de colocación a modo de ejemplo. Cuando el rotor de distribución 10 se impulsa giratoriamente, sus paletas 12 se deslizan sobre una superficie circunferencial 27 interior de la estructura de colocación 20. El eje rotacional Rio del rotor de distribución 10 se dispone excéntricamente con respecto a un eje central paralelo de la estructura de colocación 20, de manera que las celdas de distribución formadas por el rotor de distribución 10 y el anillo de colocación 20 aumenta en tamaño en la dirección rotacional sobre el lado de baja presión de la cámara de distribución 2 y disminuye en tamaño de nuevo sobre el lado de alta presión cuando el rotor de distribución 10 gira. Debido a este aumento y disminución en el tamaño de las celdas de distribución, el cual es periódico con la velocidad rotacional del rotor de distribución 10, el fluido se distribuye desde el lado de baja presión hacia el lado de alta presión, en donde se distribuye a una presión aumentada a través de la salida 4.
El volumen de fluido el cual se distribuye por revolución del rotor de distribución 10 el también denominado volumen de distribución específico, puede ajustarse. Si el fluido es un liquido y por lo tanto - en una buena aproximación - incompresible, el volumen de distribución absoluto es directamente proporcional a la velocidad rotacional del rotor de distribución 10. En el caso de fluidos compresibles, por ejemplo, aire, la relación entre la cantidad distribuida y la velocidad rotacional no es lineal, pero la cantidad absoluta distribuida y/o masa aumenta de igual manera con la velocidad rotacional.
El volumen de distribución especifico depende de la excentricidad, es decir, la distancia entre el eje central de la estructura de colocación 20 y el eje rotacional Rio del rotor de distribución 10. Para ser capaz de cambiar esta distancia axial, la estructura de colocación 20 se dispone de manera que pueda moverse en el alojamiento 1, por ejemplo, de manera que pueda pivotar alrededor de un eje R20 axial. En variaciones, una estructura de colocación modificada también puede disponerse de manera que puede moverse linealmente en el alojamiento 1. Para ajustar el volumen de distribución especifico y/o excentricidad, se prefiere una capacidad de mover transversalmente el eje rotacional Rio del rotor de distribución 10. Una capacidad de ajuste axial también podría concebirse en principio, utilizando un ancho axial de las celdas de distribución que puede ajustarse.
Una región de soporte de pivote de la estructura de colocación 20 se indica por 21. El soporte de pivote se representa como un soporte deslizante, en que la región de soporte 21 de pivote de la estructura de colocación 20 se encuentra en contacto deslizante directo con una superficie co-operante del alojamiento 1.
Para ajustar la dirección S de colocación - en la modalidad ejemplar, la dirección S de pivote - una presión de fluido de control la cual actúa en la dirección S de colocación se aplica a la estructura de colocación 20. Una fuerza de restablecimiento actúa en la dirección de colocación opuesta, al contrario a su presión de control. La fuerza de restablecimiento se genera por un dispositivo de muelle que comprende uno o más miembros de muelle mecánico -en la modalidad ejemplar, un sólo miembro 5 de muelle. El miembro 5 de muelle se representa y dispone como un muelle de presión helicoidal. Para aplicar la presión utilizando el fluido de control, el lado opuesto de la estructura de colocación 20 como se ve desde el eje R20 de pivote a-través del eje rotacional Rio del rotor de distribución 10 comprende una región de acción 23 de la estructura de colocación 20 cuya funcionalidad actúa como un pistón de colocación y se forma, por ejemplo, en una pieza con una parte anular de la estructura de colocación 20. Una cámara de presión 6 de control se forma en el alojamiento 1, en un lado de la región de acción 23 de la estructura de colocación 20, en donde el fluido de control puede introducirse dentro de la cámara de presión 6 de control para ejercer una fuerza de colocación, la cual actúa en la dirección S de colocación, sobre la región de acción 23 de la estructura de colocación 20 y, mediante la región de acción 23, sobre la estructura de colocación 20. La fuerza de restablecimiento de igual manera, por ejemplo, actúa directamente sobre la región de acción 23 de la estructura de colocación 20.
La cámara de presión 6 de control se alimenta con el fluido de presión distribuido por la bomba giratoria, para aplicar lá presión de fluido de control a la estructura de colocación 20 en la dirección S de colocación. La dirección S de colocación se selecciona de manera que la excentricidad entre el rotor de distribución 10 y la estructura de colocación 20 y por lo tanto el volumen de distribución específico disminuyen en tamaño cuando la estructura de colocación 20 se mueve en la dirección S de colocación.
La estructura de colocación 20 y el alojamiento 1 juntos forman un espacio de sellado el cual separa la cámara de presión 6 de control de la región de baja presión en la dirección S de colocación. Un elemento de colocación se dispone en el espacio de sellado radial para sellar mejor el espacio de sellado. El elemento de sellado se dispone en un receptáculo 24 de la estructura de colocación 20.
Con respecto a controlar o regular el volumen de distribución al aplicar la presión de fluido de control como se describe, se hace referencia a DE 102011 086 175 B3, la cual se incorpora para referencia en este sentido y también con respecto a otros detalles de la funcionalidad de la bomba giratoria.
La estructura de colocación 20 y/o la estructura de rotor 11 es/son (cada uno) estructuras compuestas de material las cuales consisten completamente o al menos en regiones de plástico. Sin embargo se producen a partir de al menos dos materiales los cuales difieren entre si en términos de su composición química y opcionalmente también en términos de sustancias agregadas.
La Figura 2, Figura 3 y Figura 4 muestran una estructura compuesta de material de una primera modalidad ejemplar. La estructura de colocación 20 es la estructura compuesta de material. La estructura de colocación 20 comprende una región moldeada 25 hecha de plástico y una región funcional 26 hecha de un material funcional el cual difiere en su composición química del plástico de la región moldeada 25. El material funcional puede ser otro plástico o en particular un metal o aleación de metal. De preferencia es acero. La región funcional 26 ventajosamente puede ser un cuerpo fundido o un cuerpo sinterizado. La región funcional 26 tiene forma anular, tubular o de manguito. Puede mostrar al menos una superficie sustancialmente uniforme, en particular una superficie circunferencial interior uniforme.
La región funcional 26 se incrusta en la región moldeada 25. La región moldeada 25 también rodea la región funcional 26 sobre toda su circunferencia exterior. La región moldeada^ 25 abarca la región funcional 26 en ambos extremos axiales. Para este propósito, la región funcional 26 se incrusta en un rebajo 28 en forma de muesca o de forma hueca la cual encierra 1¾ circunferencia interior de la región moldeada 25. La región moldeada 25 de manera correspondiente encierra la región funcional 26 sobre su circunferencia exterior y axialmente a ambos lados, de manera que la región moldeada 25 y la región funcional 26 se conectan de manera fija en un ajuste positivo, de manera que no pueden moverse axialmente en relación uno del otro. Un movimiento relativo en la dirección circunferencial se evita por la región funcional 26 que se abarca de manera correspondiente y fija. La región moldeada 25 y la región funcional 26 juntas forman la superficie circunferencial interior uniforme 27 de la estructura de colocación 20 como una superficie deslizante.
La estructura de colocación 20 completa se forma ventajosamente solamente por la región moldeada 25 y la región funcional 26 sola.
La región funcional 26 forma una inserción en la estructura compuesta de material 20. Como ya se mencionó, la región funcional 26 puede ser una inserción de acero u otra inserción metálica o también una inserción de plástico. De preferencia, la región funcional 26 es lo suficientemente rígida, de manera que puede servir como un cuerpo de soporte y/o rigidización dentro de la estructura de colocación 20, es decir, la región moldeada 25 puede soportarse en la región funcional 26 y/o la estabilidad dimensional de la estructura de colocación 20 durante las operaciones de bombeo puede mejorarse. En lugar de o en combinación con una función de soporte y/o rigidización, la región funcional 26 puede producirse a partir de o recubrirse con un material deslizante, en donde el material deslizante puede mostrar la misma o de preferencia un coeficiente menor de fricción que el plástico de la región moldeada 25 en relación a la fricción dinámica y de preferencia también en relación con la fricción estática.
La Figura 5 y Figura 6 muestran una estructura compuesta de material de una segunda modalidad ejemplar. En la segunda modalidad ejemplar, la estructura de colocación 20 de nuevo es una estructura compuesta de material. La estructura de colocación 20 difiere de la primera modalidad ejemplar simplemente en que la región funcional 26 se extiende sobre todo el ancho axial de la estructura de colocación 20 y por lo tanto forma solamente la superficie circunferencial 27 interior sobre la que las paletas de rotor 12 de distribución 10 se extienden cuando el rotor de distribución 10 se acciona por rotación. Como en la primera modalidad ejemplar anterior, la región funcional 26 es de forma anular, tubular o de manguito y muestra un espesor de pared el cual es menor que el diámetro interior.
Una tercera modalidad ejemplar de una estructura compuesta de material 20, de nuevo la estructura de colocación 20 se muestra en la Figura 7 y Figura 8. Como en la segunda modalidad ejemplar, la región funcional 26 se extiende de nuevo sobre todo el ancho axial de la estructura de colocación 20 en la tercera modalidad ejemplar. La región funcional 26 difiere de aquella de la segunda modalidad ejemplar por una proyección radial 29 la cual se proporciona en la circunferencia exterior y se acopla con un rebajo 28 en forma de muesca de la región moldeada 25 y de esta manera asegura axialmente la región funcional 26 a la región moldeada 25 además de abarcarse fijamente por la región moldeada 25. La región funcional 26 en la tercera modalidad ejemplar corresponde de otra forma a la región funcional 26 de la segunda modalidad ejemplar. El rebajo 28 y la proyección 29 pueden completarse o sólo parcialmente formarse de manera circunferencial y pueden acoplarse entre si.
La Figura 9 y Figura 10 muestran una cuarta modalidad ejemplar de una estructura de colocación 20 formada como una estructura compuesta de material. En la cuarta modalidad ejemplar, la región funcional 26 encierra la región moldeada 25 axialmente hacia ambos lados, en esa los dos extremos axiales de la región funcional 26, que se forman sustancialmente como un tubo de pared delgada, cada uno comprende una pestaña 29 la cual se proyecta hacia fuera y puede extenderse ventajosamente sobre toda la circunferencia. La región funcional 26 forma de manera correspondiente un rebajo 28 axialmente entre las dos pestañas 29, en donde la región moldeada 25 se acopla con el rebajo 28 y se llena en el rebajo 28, según se prefiera. Las dos pestañas 29 se aseguran axialmente a la región funcional 26. La región moldeada 25 abarca adicionalmente, en un ajuste forzado, la porción axial de la región funcional 26 la cual se extiende entre las pestañas 29. Como se prefiere también en las otras modalidades ejemplares, puede crearse un ajuste forzado cuando el plástico de la región moldeada se moldea alrededor de la inserción 26 funcional por la solidificación del plástico de la región moldeada 25. Como en las modalidades ejemplares anteriores, la región funcional 26 puede servir como una estructura de soporte y/o rigidización para la región moldeada 25. La región funcional 26 adicionalmente forma la superficie circunferencial 27 interior y por lo tanto se produce de preferencia a partir de un material deslizante que muestra las buenas propiedades de deslizamiento y resistencia al desgaste requeridas para las operaciones de bombeo. Aparte de las diferencias descritas, las declaraciones hechas con respecto a las otras modalidades ejemplares se aplican de manera similar a la cuarta modalidad ejemplar. La región funcional 26 puede de esta manera en particular haberse proporcionado como una inserción y el plástico de la región moldeada puede haberse moldeado, de preferencia inyectado, alrededor de este.
La Figura 11 muestra la región funcional 26 por si misma, aislada de la estructura compuesta de material 20. Como en las modalidades ejemplares descritas en lo anterior, la región funcional 26 puede en particular formar una inserción de metal o plástico, de preferencia una inserción de acero, dentro de la estructura compuesta de material 20.
La Figura 12 y Figura 13 ilustran una quinta modalidad ejemplar de una estructura de colocación 20 formada como una estructura compuesta de material. La estructura de colocación 20 de la quinta modalidad ejemplar también se compone de dos regiones solamente, principalmente la región moldeada 25 hecha de plástico y la región funcional 26 hecha de material funcional. Como en las modalidades ejemplares descritas en lo anterior, la región funcional 26 es de forma anular, tubular o de manguito y muestra un espesor de pared el cual es menor que el diámetro interior. Comprende una multitud de pasajes 30 en una distribución sobre su circunferencia. La región funcional 26 también puede denominarse como una estructura hueca perforada. El plástico de la región moldeada 25 ha penetrado a través de los pasajes 30, de manera que la región moldeada 25 y la región funcional 26 se anclan entre si y se obtiene un ajuste positivo particularmente estrecho.
La inserción 26 es de forma anular, tubular o de manguito, la cual forma la región funcional 26 en la estructura compuesta de material 20, se muestra por si misma, aislada de la estructura compuesta de material, en la Figura 14. En este estado prefabricado, la región funcional 26 o la parte estructural y/o inserción la cual la forma, respectivamente, puede colocarse en una matriz, y el plástico de la región moldeada 25 puede moldearse, de preferencia inyectarse, alrededor de éste. En tal método de moldeo original, el plástico de la región moldeada 25 de preferencia penetra en los pasajes 30 y de esta manera ancla la región funcional 26 a la región moldeada 25.
La región funcional 26 puede soportar y/o hacer rígida la región moldeada 25. Como una alternativa a o una adición a la función de soporte y/o rigidización, la región funcional 26 puede, si el material funcional que lo forma es un material deslizante con propiedades de deslizamiento suficientemente buenas y resistencia al desgaste - formar la superficie circunferencial 27 interior, ya sea por sí misma o, si el plástico de la región moldeada 25 ha penetrado completamente a través de los pasajes 30, junto con el plástico de la región moldeada 25.
En modificaciones, las regiones 26 funcionales de la primera a quinta modalidades ejemplares puede rodearse en el exterior y dentro del plástico de la región moldeada 25 o también puede incrustarse completamente en el plástico de la región moldeada 25, de manera que no tiene una función deslizante en las modificaciones sino que más bien sólo una función de soporte y/o rigidización para la estructura compuesta de material 20. La superficie circunferencial 27 interior la cual sirve como una superficie deslizante se forma por el plástico de la región moldeada 25 en las modificaciones.
En otras modificaciones, las regiones 26 funcionales de la primera a cuarta modalidades ejemplares adicionalmente pueden comprender pasajes, tales como, por ejemplo, los pasajes 30, para anclar las regiones 25 y 26 entre si además del ajuste positivo que existe en las modalidades ejemplares respectivas. En todos los ejemplos, la región funcional 26 puede comprender de forma similar una aleta la cual sobresale hacia fuera o una pestaña sobresaliente en uno o ambos extremos axiales y/o la región funcional 26 puede insertarse axialmente, como por ejemplo, en la primera modalidad ejemplar, en lugar de extenderse sobre toda la longitud axial de la estructura de colocación 20.
La Figura 15 y Figura 16 muestran una sexta modalidad ejemplar de una estructura de colocación 20 formada como una estructura compuesta de material. Esta estructura de colocación 20 comprende una región moldeada 25 la cual, como en la modalidad ejemplar descrita en lo anterior, forma la región de soporte 21 que comprende la superficie 22 de soporte deslizante y, en el lado opuesto, la región de acción 23 en una pieza. La estructura de colocación 20 también comprende una primera región funcional 26 hecha de un primer material funcional y otro, la segunda región funcional 31 hecha de un segundo material funcional. El primer y también el segundo material funcional difieren del plástico de la región moldeada 25 al menos con respecto a su composición química. En modalidades preferidas, también difieren entre sí en su composición química.
Si los materiales funcionales son plásticos, pueden diferir entre si y al menos con respecto a sustancias agregadas. Un material funcional de este modo puede, por ejemplo, ser un plástico reforzado con fibra y el otro puede ser un plástico sin refuerzo de fibra o un plástico con un diferente tipo de fibras. Si ambos materiales funcionales se forman como plásticos, entonces los plásticos que forman la región funcional 26 pueden, por ejemplo, contener fibras de carbono, para obtener buenas propiedades de deslizamiento para la superficie circunferencial 27 interior la cual sirve como una superficie de deslizamiento y se forma solamente o al menos en parte por la región funcional 26.
El material funcional de la región funcional 31 puede, por ejemplo, ser fibra de vidrio reforzada o puede consistir de un plástico el cual es dimensionalmente más estable que el material funcional de la región funcional 26. En una combinación preferida de materiales, la región funcional 26 consiste de plástico o metal que muestran buenas propiedades de deslizamiento y suficiente resistencia al desgaste, y la segunda región funcional 31 consiste de metal, de preferencia acero.
La primer región funcional 26 y/o la segunda región funcional 31 es/son (cada una) de preferencia proporcionados como una inserción prefabricada, hecha ventajosamente de un material metálico o un plástico. En modalidades preferidas, la segunda región funcional 31 sirve como una estructura de soporte y/o rigidización y en particular puede consistir de un material metálico, de preferencia acero, en tales modalidades. Puede, por ejemplo, proporcionarse como un cuerpo sinterizado prefabricado o un cuerpo fundido. La primera región funcional 26 y/o en particular la segunda región funcional 31 pueden (cada una) comprender pasajes, por ejemplo, pasajes tales como los pasajes 30 de la modalidad ejemplar previa, en donde el material plástico de la región moldeada 25 puede de manera correspondiente penetrar a través de los pasajes cuando la región moldeada 25 se moldea originalmente, para obtener un ajuste positivo ajustado.
Cuando se fabrica la estructura compuesta de material 20, las dos regiones funcionales 26 y 31, las cuales en particular se proporcionan como inserciones, pueden colocarse en una matriz, por ejemplo, con una matriz de moldeo por inyección de plástico, y el plástico de la región moldeada 25 puede moldearse, de preferencia inyectarse, alrededor de ellos.
Donde no se han descrito particularidades de la modalidad ejemplar respectiva o pueden observarse a partir de las figuras con respecto a la primera a sexta modalidad ejemplar, las declaraciones hechas con respecto a cada una de las modalidades ejemplares respectivas también aplican a cada una de las otras modalidades ejemplares respectivas.
En las modalidades ejemplares, la región funcional 26 y también la otra región funcional 31 se forma cada una al menos sustancialmente como una estructura de perfil hueco y rodea la sección transversal interior de la estructura de colocación 20 la cual permanece libre y en la que el rotor de distribución 10 se dispone. Aunque estas modalidades son particularmente ventajosas, una región funcional hecha de un material que difiere del plástico de la región moldeada 25 como se describe puede en su lugar formar también una región diferente de la estructura de colocación 20. La superficie de deslizamiento 22 de la región de soporte 21, o la región de soporte 21 completa tal como una región funcional, de este modo puede, por ejemplo, formarse a partir de un material funcional. El material funcional de tal región funcional de preferencia es un material deslizante el cual muestra buenas propiedades de deslizamiento y suficiente resistencia al desgaste para las tensiones de fricción dinámica las cuales ocurren en el soporte de pivote de la estructura de colocación 20. Tal región funcional puede proporcionarse adicionalmente o en principio también, en lugar de las regiones funcionales 26 y 31 descritas.
La Figura 17 y Figura 18 muestran una estructura compuesta de material de una séptima modalidad ejemplar la cual puede formar una estructura de rotor 11 en la bomba giratoria y la cual se proporciona de manera correspondiente con el signo "11" de referencia. La región central de la estructura de rotor 11 comprende un pasaje el cual se encierra por una superficie circunferencial interior. La superficie circunferencial interior se forma como una superficie de unión 19 para establecer una conexión no rotacional con un árbol de transmisión de la bomba giratoria. La superficie circunferencial y/o la superficie de unión 19 por lo tanto no son circulares. En la modalidad ejemplar, éste se forma en la manera de un engranaje interior. Las ranuras 13, en las que las paletas 12 (Figura 1) se guian de manera que pueden desplazarse radialmente o al menos sustancial y radialmente, se amplían hacia la base de la ranura respectiva, en la forma de una cavidad. En términos de su forma exterior, la estructura de rotor 11 puede formarse como estructuras de rotor convencionales de bombas de paletas.
La diferencia de las estructuras de rotor convencionales, sin embargo, la estructura de rotor 11 se representa como una estructura compuesta de material y de manera correspondiente comprende una región moldeada 15 hecha de plástico y una región funcional 16 hecha de un material funcional el cual tiene una composición química diferente al plástico de la región moldeada 15. Lo que ya se ha dicho con respecto a los materiales de las regiones 25 y 26 de la estructura compuesta de material 20 aplica en forma similar con respecto a los materiales de las regiones 15 y 16. De este modo, el material funcional puede en particular ser un plástico o un material metálico, de preferencia acero. Lo que ya se ha dicho con respecto a su fabricación también aplica. De este modo, la región funcional 16 puede proporcionarse ventajosamente como una inserción prefabricada, y el plástico de la región moldeada 15 puede moldearse, de preferencia fundirse y en particular inyectarse, alrededor de éste.
En la séptima modalidad ejemplar, la región funcional 16 forma la superficie de unión 19 y por lo tanto sirve como una región de unión, y soporta y rigidiza la región moldeada 15. La región funcional 16 comprende rebajos 18 en una distribución sobre su circunferencia, en donde el plástico de la región moldeada 15 ha penetrado dentro de los rebajos 18 como la región moldeada 15 se moldeo originalmente. Los rebajos 18 se amplían radialmente hacia adentro en forma de cavidades, según se prefiera, de manera que el plástico de la región moldeada 15 no sólo rodea la región funcional 16 sobre su circunferencia en el exterior sino que también prensa detrás en las aberturas de las cavidades y/o rebajos 18 como se observa a partir de la circunferencia exterior, logrando de este modo un efecto de anclaje.
Cuando entran y salen, las paletas 12 (Figura 1) se deslizan en las ranuras 13 en las paredes de ranura lateral las cuales de manera correspondiente forma las superficies 14 deslizantes para las paletas 12. Las ranuras 13 se forman en la región moldeada 15 de manera que el plástico de la región moldeada 15 forma las superficies 14 deslizantes. La región funcional 16 comprende un perfil hueco central, la superficie circunferencial interior de la que es la superficie de unión 19. La región funcional 16 también comprende proyecciones que se proyectan radialmente hacia fuera desde el perfil hueco y encierran las ranuras 13 en la región de la base respectiva de la ranura. Los rebajos 18 se forman entre proyecciones adyacentes respectivamente.
La Figura 19 y Figura 20 muestran una octava modalidad ejemplar de una estructura compuesta de material, tomando de nuevo el ejemplo de la estructura de rotor 11. En términos de su forma exterior, la estructura de rotor 11 de la octava modalidad ejemplar corresponde a la de las séptima modalidad ejemplar. Como en la séptima modalidad ejemplar, la estructura de rotor 11 forma una superficie de unión 19 para la conexión de unión de ajuste positivo con el árbol de transmisión y soporta y rigidiza la región moldeada 15. A diferencia de la séptima modalidad ejemplar, la región funcional 16 también forma las paredes laterales de las ranuras 13 para las paletas 12, las cuales son paredes laterales frontal y posterior en la dirección circunferencial, en la forma de las superficies de deslizamiento 17. El material funcional que forma la región funcional 16 por lo tanto es de manera conveniente un material de deslizamiento el cual muestra buenas propiedades de deslizamiento y suficiente resistencia al desgaste. En la ubicación de las ranuras 13 en la circunferencia exterior, la región funcional 16 comprende proyecciones cortas las cuales se extienden en la dirección circunferencial, de manera que el plástico de la región moldeada 15 - que ha penetrado en los rebajos de la región funcional 16 que permanecen entre las ranuras 13 - agarra detrás de las proyecciones de la región funcional 16 y mejora el anclaje de esta manera.
En la octava modalidad ejemplar, la región funcional 16 se extiende tan lejos como la circunferencia exterior de la estructura de rotor 11. Como puede observarse en la Figura 19, la región moldeada 15 sobresale más allá de la región funcional 16 en la dirección axial, de manera que la región moldeada 15, como en la séptima modalidad ejemplar, y de otra forma también la región moldeada 25 de las estructuras 20 de colocación se forma como una sola región continua.
La Figura 21 y Figura 22 muestran una novena modalidad ejemplar de una estructura compuesta de material, tomando el ejemplo de la estructura de rotor 11. En terminos de su forma exterior, la estructura de rotor 11 de la novena modalidad ejemplar corresponden a agüellas de la séptima y octava modalidades ejemplares. Como en la séptima y octava modalidad ejemplares, la estructura de rotor 11 forma una superficie de unión 19 para la conexión de unión de ajuste positivo con el árbol de transmisión y soporta y rigidiza la región moldeada 15. Como en la séptima modalidad ejemplar, la región moldeada 15 forma las paredes laterales de las ranuras 13 para las paletas 12, las cuales son paredes laterales frontal y posterior en la dirección circunferencial, en la forma de las superficies 14 de deslizamiento. Como en la séptima y octava modalidad ejemplar, la región funcional 16 comprende un perfil hueco que presenta una superficie de unión 19 la cual se forma como una superficie circunferencial interior. Como en estas dos modalidades ejemplares, las proyecciones se proyectan hacia fuera desde el perfil hueco y sobresalen en el plástico de la región moldeada 15 proporcionando de este modo largas superficies de presión, las cuales se extienden en una dirección radial, para transmitir el momento de torsión.
A diferencia de las dos modalidades ejemplares anteriores, el material funcional no alinea las ranuras 13, ni siquiera la base de las ranuras como todavía lo hace en la séptima modalidad ejemplar. Las proyecciones se desvían en la dirección circunferencial con respecto a las ranuras 13. Sobresalen respectivamente entre las ranuras 13 adyacentes, dentro de la región moldeada 15 la cual rodea la región funcional 16. Las proyecciones se amplían radialmente en el exterior en una forma de hongo, de manera que la región moldeada 15 y la región funcional 16 se agarran detrás una de la otra como se observa desde la circunferencia exterior y desde la superficie de unión 19. El plástico de la región moldeada 15 rodea las proyecciones en la circunferencia exterior y también a los lados los cuales son lados frontal y posterior durante la rotación. Las proyecciones estabilizan la región moldeada y la sub-dividen en sub-regiones más pequeñas, las cuales mejoran la estabilidad dimensional de la estructura de rotor 11 sobre su margen de temperatura de trabajo.
En la octava y novena modalidad ejemplar, la región funcional 16 de nuevo puede ventajosamente proporcionarse como una inserción prefabricada, de preferencia hecha de metal o plástico y particularmente de preferencia hecha de acero, y el plástico de la región moldeada 15 puede moldearse, de manera ventajosa fundirse y en particular inyectarse, alrededor de éste.
Donde no se han descrito particularidades o pueden observarse a partir de las figuras con respecto a las estructuras 11 de rotor de las modalidades ejemplares, las declaraciones hechas con respecto a las estructuras 20 de colocación aplican de forma similar con respecto a los materiales y al moldeo del plástico de la región moldeada 15 respectiva alrededor de ellas.
Signos de referencia; 1 alojamiento 2 cámara de distribución 3 entrada 4 salida 5 miembro de muelle 6 cámara de presión de control 7 8 9 10 rotor de distribución 11 estructura de rotor, estructura compuesta de material 12 paletas 13 ranura 14 pared de ranura, superficie de deslizamiento 15 región moldeada 16 región funcional 17 pared de ranura, superficie de deslizamiento 18 rebajo 19 superficie de unión 20 estructura de colocación, estructura compuesta de material 21 región de soporte 22 superficie de soporte, superficie de deslizamiento 23 región de acción de la estructura de colocación 24 receptáculo de elemento de sellado 25 región moldeada 26 región funcional 27 superficie circunferencial interior, superficie de deslizamiento 28 rebajo 29 proyección 30 pasaje 31 región funcional Rio eje rotacional del rotor de distribución R2O eje de pivote de la estructura de colocación

Claims (18)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención como antecede, se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo descrito en las siguientes: REIVINDICACIONES
1. Una bomba giratoria, de preferencia una bomba de paletas, caracterizada porque comprende: (a) un alojamiento que comprende una entrada y una salida para un fluido y comprende una cámara de distribución la cual se conecta a la entrada y la salida; (b) un rotor de distribución que puede girar en la cámara de distribución alrededor de un eje rotacional y comprende una estructura de rotor que es central en relación al eje rotacional; (c) y una estructura de colocación la cual rodea el rotor de distribución y junto con el rotor de distribución forman celdas de distribución, para distribuir fluido desde la entrada hasta la salida, y puede moverse hacia adelante y atrás en relación al rotor de distribución, de preferencia transversal al eje rotacional, para ser capaz de ajustar un volumen de distribución especifico de la bomba giratoria; (d) en donde al menos una de las estructuras, es decir, la estructura de colocación y/o la estructura de rotor, es una estructura compuesta de material y comprende una región moldeada hecha de plástico y una región funcional la cual se conecta de forma fija a la región moldeada y hecha de un material funcional el cual tiene una composición química diferente al plástico de la región moldeada.
2. La bomba giratoria de conformidad con la reivindicación 1, se caracteriza porque la región funcional refuerza y/o rigidiza la estructura compuesta de material y/o forma una superficie de deslizamiento y/o una región de soporte o unión de la estructura compuesta de material.
3. La bomba giratoria de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque la región funcional se fabrica en forma separada desde la región moldeada, y la región moldeada se moldea sobre o alrededor de la región funcional en un método de moldeo original, de preferencia moldeo por inyección en donde las regiones se conectan de forma fija una de la otra, de preferencia en un ajuste positivo.
4. La bomba giratoria de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque la región funcional y la región moldeada se conectan entre sí en un ajuste positivo, en donde una de estas regiones sobresale dentro de la otra en uno o más puntos, y/o la región funcional y la región moldeada se anclan una de la otra, en que una de estas regiones se agarra detrás de otra en uno o más puntos, y/o una superficie circunferencial de la región funcional comprende una estructura de superficie macroscópica que presenta elevaciones y/o rebajos, tales como, por ejemplo, acanalados, de manera que la región moldeada y la región funcional sobresalen radialmente entre si en la región de la estructura de la superficie.
5. La bomba giratoria de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque la región funcional forma una región interior de la estructura compuesta de material, y la región moldeada rodea la región funcional en el exterior sobre una porción de su circunferencia o sobre toda su circunferencia.
6. La bomba giratoria de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque el material funcional es un material deslizante, que muestra de preferencia un coeficiente de fricción que es menor al del plástico de la región moldeada en relación a la fricción estática y/o dinámica y/o que muestra mayor resistencia al desgaste, y forma una superficie deslizante de la estructura compuesta de material.
7. La bomba giratoria de conformidad con la reivindicación precedente, se caracteriza porque el material funcional es un termoplástico el cual se lubrica y/o se refuerza con fibras o partículas.
8. La bomba giratoria de conformidad con cualquiera de las dos reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque el material funcional es un plástico, y un material base del plástico es un polímero que incluye un co-polímero, una mezcla de polímeros o una combinación de polímeros a partir del grupo que consiste de poliétersulfona (PES), polisulfona (PSU), sulfuro de polifenileno (PPS), poliétercetonas (PAEK, PEK, PEEK), poliamidas (PA) tales como, por ejemplo, PA4.6, y poliftalamida (PPA).
9. La bomba giratoria de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque la estructura compuesta de material comprende otra región funcional la cual se conecta de forma fija a la región moldeada y hecha de material funcional el cual tiene una composición química diferente al plástico de la región moldeada, y los materiales funcionales de las regiones funcionales también difieren entre sí, en donde al menos uno de los materiales funcionales es un material deslizante, y la región funcional formada por el material deslizante forma una superficie deslizante, de preferencia una superficie circunferencial interior o exterior, de la estructura compuesta de material, y/o la otra región funcional de preferencia soporta y/o rigidiza la región moldeada y/o la región funcional la cual forma la superficie deslizante.
10. La bomba giratoria de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque la estructura de colocación comprende una superficie circunferencial interior la cual se orienta directamente hacia el rotor de distribución y sirve como una superficie deslizante, y la región funcional forma la superficie circunferencial interior por si misma o en combinación con la región moldeada y/o rodea la superficie circunferencial interior sobre toda su circunferencia.
11. La bomba giratoria de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque la región funcional es o comprende un perfil hueco el cual de preferencia es anular o tubular y muestra un espesor el cual es constante o varia a través de su circunferencia y que es menor, de preferencia por al menos un factor de tres, que un diámetro interior del perfil hueco.
12. La bomba giratoria de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque la región funcional comprende un perfil hueco el cual de preferencia es anular o tubular y muestra un espesor que es constante o varia sobre su circunferencia, y proyecciones que se proyectan hacia fuera desde el perfil hueco y sobresalen dentro de la región moldeada, para estabilizar la región moldeada.
13. La bomba giratoria de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque la bomba giratoria es una bomba de paletas, y el rotor de distribución es una rueda de paletas que comprende una o más paletas las cuales se proyectan hacia fuera desde la estructura de rotor y son flexibles o montadas a la estructura de rotor de manera que pueden moverse y las cuales se extienden sobre una superficie circunferencial interna de la estructura de colocación cuando el rotor de distribución gira.
14. La bomba giratoria de conformidad con la reivindicación precedente, se caracteriza porque: la paleta o paletas (cada una) se monta en una ranura asignada de la estructura de rotor de manera que ésta/éstas pueden moverse en relación con la estructura de rotor; cada ranura asignada comprende paredes de ranura opuestas las cuales se orientan entre si y delimitan la ranura respetiva en la dirección circunferencial; la paleta o paletas se encuentra/encuentran (cada una) en contacto deslizante con al menos una de las paredes de ranura en la ranura asignada; y la región moldeada forma la superficie de ranura, la cual se encuentra en contacto deslizante con la paleta respectiva, como una superficie deslizante y la región funcional sobresale respectivamente entre las ranuras las cuales son adyacentes en la dirección circunferencial y de este manera estabilizan la región moldeada, o la región funcional se constituye de un material deslizante y forma la superficie de ranura, la cual es encuentra en contacto deslizante con la paleta respectiva, como una superficie deslizante.
15. La bomba giratoria de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque la estructura compuesta de material, de preferencia la estructura de rotor, se monta de manera fija o movible sobre otro componente de la bomba giratoria en la región de una superficie circunferencial, de preferencia una superficie circunferencial interior, y la región funcional forma la superficie circunferencial de la estructura compuesta de material, en donde la región funcional de preferencia también forma la región funcional de la reivindicación precedente.
16. La bomba giratoria de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque la bomba giratoria es una bomba de aceite lubricante para suministrar una unidad con aceite lubricante, de preferencia una bomba de aceite de motor para un motor de transmisión de un vehículo, o una bomba de gas para distribuir un gas, de preferencia una bomba de vacío de un vehículo motriz, y/o se diseña para disponerse en un vehículo motriz y se diseña para que el rotor de distribución se impulse por el motor de transmisión del vehículo en una relación de velocidad rotacional fija con el motor de transmisión.
17. La bomba giratoria de conformidad con la reivindicación 15, se caracteriza porque la región funcional comprende un perfil hueco y proyecciones que se proyectan hacia afuera del perfil hueco y hacia la región moldeada, entre las ranuras, las cuales se encuentran adyacentes en la dirección circunferencial, estabilizando de esta manera la región moldeada.
18. La bomba giratoria de conformidad con la reivindicación 15, se caracteriza porque la región funcional comprende un perfil hueco y proyecciones que se proyectan hacia afuera del perfil hueco y hacia la región moldeada, las proyecciones forman la superficie de ranura, la cual se encuentra en contacto deslizante con la paleta respectiva, como la superficie deslizante RESUMEN DE LA INVENCIÓN Una bomba giratoria, de preferencia una bomba de paletas, que comprende: (a) un alojamiento (1) que comprende una entrada (3) y una salida (4) para un fluido y comprende una cámara de distribución (2) la cual se conecta a la entrada y la salida; (b) un rotor de distribución (10) que puede girar en la cámara de distribución (2) alrededor de un eje rotacional (Rio) y comprende una estructura de rotor (11) que es central en relación al eje rotacional (Rio); (c) y una estructura de colocación (20) la cual rodea el rotor de distribución (10) y junto con el rotor de distribución (10) forman celdas (9) de distribución, para distribuir fluido desde la entrada (3) hasta la salida (4), y puede moverse hacia adelante y atrás en relación al rotor de distribución (10), de preferencia transversal al eje rotacional (Rio)/ para ser capaz de ajustar un volumen de distribución especifico de la bomba giratoria; (d) en donde al menos una de las estructuras (11, 20), es decir, la estructura de colocación (20) y/o la estructura de rotor (11), es una estructura compuesta de material y comprende una región moldeada (15; 25) hecha de plástico y una región funcional (16; 26) la cual se conecta de forma fija a la región moldeada (15; 25) y hecha de un material funcional el cual tiene una composición química diferente al plástico de la región moldeada (15; 25).
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