MXPA00003131A - Bomba de achicamiento - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una bomba de achicamiento para llevar el agua en una capa subterránea, la bomba comprendiendo un tubo que conecta la superficie a la capa de agua a bombear, un vástago que lleva pistones, conectado a un mecanismo de arrastre instalado en superficie para comunicar al vástago un movimiento de vaivén de bombeo, caracterizada en que el mecanismo comprende dos ruedas dentadas idénticas, montadas sobre ejes simétricos con relación a la trayectoria del vástago que lleva los pistones, que se engranan una en la otra para girar en sentido opuesto;unórgano motor conectado a cuando menos una de las ruedas para arrastrarla en rotación, dos bielas idénticas conectadas cada una a la cabeza del vástago y en un punto de articulación llevado por cada rueda dentada, en posiciones simétricas, para ser arrastradas siguiendo los movimientos simétricos con relación a la trayectoria del vástago para guiar y arrastrar el vástago y sus pistones.

Description

BOMBA DE ACHICAMIENTO La presente invención se relaciona con una bomba de achicamiento para sacar agua de una capa subterránea, la bomba comprendiendo un tubo que conecta la superficie a la capa de agua a bombear, un vastago que lleva pistones, conectado a un mecanismo de atrapamiento instalado en la superficie para comunicar al vastago un movimiento de vaivén de bombeo. En general, estas bombas están destinadas para ser instaladas en lugares que se benefician de poca ayuda técnica, asi deben ser tan sencillas y sólidas como sea posible. O bien, una de las grandes dificultades de arrastre de bombas de achicamiento es la guia del vastago que lleva los pistones. Esta guia también debe estar lo más centrada posible con relación al tubo de achicamiento para reducir al minimo la frotación y facilitar de esta manera el funcionamiento de la bomba siempre disminuyendo el desgaste. En este tipo de bomba es necesario igualmente reducir a su expresión más sencilla los medios de guía necesarios para el vastago ya que estos medios de guía, cuando menos aquellos que están en el exterior, cercanos a la fuente motriz, están expuestos a los polvos, arena, ©te. que reducen, incluso deterioran las características de guía. Esto se traduce a su vez en el buen funcionamiento de la instalación y su confiabilidad. La presente Invención tiene por objeto remediar ciertos inconvenientes de las bombas de achicamiento, conocidas, y se propone realizar un medio de arrastre y de guía tan sencillo como sea posible, poco sujeto al desgaste aún en las condiciones de funcionamiento muy difíciles como en una atmósfera cargada de arena o de polvos, y que permite el arrastre muy regular y sin corte del vastago de bombeo. Al efecto, la invención se relaciona con una bomba de achicamiento del tipo definido en lo que antecede, caracterizada en que le mecanismo comprende: dos ruedas dentadas idénticas * montadas sobre ejes simétricos con relación a la trayectoria del vastago que lleva los pistones, * que se engranan una en la otra para girar en sentido opuesto, - un órgano motor conectado a cuando menos una de las ruedas para arrastrarla en rotación, - dos bielas idénticas conectadas cada una a la cabeza del vastago y en un punto de articulación llevado por cada rueda dentada, en posiciones simétricas, para ser arrastradas siguiendo los movimientos simétricos con relación a la trayectoria del vastago para guiar y arrastrar el vastago y sus pistones. La disposición simétrica de los medios de arrastre de conformidad con una simetría con relación al eje del vastago permite asegurar la guía del vastago de bomba en el plan de simetría y de mantener la cabeza, de la bomba necesariamente en este plano de simétrica. El dispositivo de arrastre es extremadamente sencillo y una vez regulado, no puede desordenarse, cuando menos por la geometría de la trayectoria del vastago. Además, gracias a la sencillez de los medios puestos en marcha, el rendimiento mecánico es muy elevado debido a que las frotaciones se reducen al mínimo. El curso del vastago se regula en función .-del brazo de palanca desde el punto e articulación de una extremidad de cada biela con relación al centro de rotación de las ruedas dentadas. Dicha bomba puede ser llevada por una manivela, a mano, o por un motor, especialmente un motor eléctrico alimentado por una pila solar o aún por un grupo electrógeno en el caso de un motor eléctrico. Siguiendo otras características ventajosas de la invención: - una de las ruedas dentadas comprende o constituye el volante de inercia. - la pieza de enlace entre las dos cabezas 'de bielas y la cabeza del vastago recibe las articulaciones de la cabeza de vastago y las dos articulaciones o puntos de fijación de las dos bielas, - las bielas pueden funcionar en tracción o por empuje. Finalmente, el enlace con el órgano de arrastre es una correa o una cadena . De conformidad con otras características ventajosas de la invención; - las bielas están conectadas al vastago por medio de palancas montadas pivotantes sobre pivotes, - las bielas están conectadas sobre pivotes que cooperan con las ruedas dentadas mediante una conexión a rodillos y correderas, las correderas estando provistas en las palancas y los rodillos en forma de pivotes llevados por las ruedas dentadas. Finalmente, dicha máquina, utilizada como bomba arrastrada por un motor, puede igualmente funcionar como motor alimentado con fluido bajo presión. La presente invención se describirá a continuación de manera más detallada con ayuda de los dibujos anexos, en los cuales: - la figura 1 es una vista del lado de la bomba de achicamiento de conformidad con la invención, - el vastago con los pistones y el tubo de achicamiento no estando representados más que parcialmente, - la figura 2 es una vista de cara de la bomba de la figura 1, - la figura 3 es una vista esquemática de un modo de realización de un mecanismo de arrastre del vastago de una bomba de achicamiento, - la figura 4 es una vista esquemática de .una segunda variante de la invención, - la figura 5 es una vista esquemática de una tercera variante del mecanismo de conformidad con la invención, - la figura 6 muestra una cuarta variante de realización de la invención, - la figura 7 muestra una quinta variante de realización de la invención. De conformidad con las figuras 1 y 2 , - la invención se relaciona con una bomba de achicamiento que comprende un tubo 1, provisto con un pico de salida 2 para descarga el agua bombeada en una capa subterránea. Este tubo de achicamiento 1 recibe un vastago 3 que lleva pistones no representados. El vastago 3 efectúa un movimiento de vaivén (doble flecha A) para descender en la capa de agua y hacer subir, por cojinete, una cierta cantidad de agua que será entregada por el pico 2 en un recipiente .

Este vastago 3 es arrastrado por un mecanismo alojado en una caja 5 montada sobre un pie 6. La caja 5 aloja dos ruedas dentadas 7, 8 idénticas, y montadas a rotación sobre dos posiciones simétricas con relación a la dirección 22 de la trayectoria del vastago 3. Las dos ruedas dentadas 7, 8 se engranan una con la otra de manera de girar en un sentido de rotación opuesto. La rotación de las dos ruedas dentadas 7, 8- se asegura mediante un órgano motor constituido ya sea por un volante de manivela 9 (figura 1) o bien por un motor 10 conectado a una de las ruedas mediante una correa 11 ( figura 2) . Dos bielas idénticas 12, 13 conectan la cabeza del vastago 3, mediante articulares llevadas por una pieza 14 de enlace, en puntos de articulación llevados por las ruedas dentadas 7, 8. estos puntos de articulación 71, 81 ocupan posiciones simétricas ;con relación a la dirección 22 de la trayectoria del vastago 3 cuando las ruedas 7 y 8 están engranadas. Las bielas 12, 13 son llevadas por las ruedas 7, 8 siguiendo un movimiento simétrico con relación a la dirección 22. Este movimiento se traduce por un movimiento de traslación en vaivén del vastago 3,. es decir, un movimiento de bombeo. La figura 1 muestra la variante de la bomba con una rueda con manivela 9 y la figura 2 la variante con un motor 10 y una correa 11. En los dos casos, se encuentra un volante de inercia 15 para estabilizar el movimiento de rotación. Este volante no aparece en la figura 1. En el caso de la figura 2, se trata del volante de inercia 15 llevado por la rueda 7 por el eje solidario de la rueda. En los modos de realización de las figuras 1 y 2, la cabeza del vastago 3 está colgada a dos bielas 12, 13 que funcionan en tracción, el esfuerzo antagonista siendo el peso del vastago 3. los pistones y el agua bombeada . La figura 3 muestra una variante de realización en la cual las ruedas dentadas 7A, 8A se engranan como anteriormente y son idénticas, montadas de manera simétrica sobre dos ejes 72a, 82A simétricos con relación al plano 22 que pasa por el vastago 3A de la bomba de achicamiento cuyo tubo lleva la referencia ÍA, Esta figura muestra la pieza de enlace 14A en la que están articuladas las cabezas 121A, 131A de las bielas 12a, 13a y la cabeza 31A del vastago 3A. En la variante de la figura 3, las bielas 12A, 13A no se desprenden del vastago 3A, sino que lo empujan, las ruedas 7A, 8A y las bielas 12A, 13A estando colocadas por debajo de la cabeza 14A llevada por la biela 3A.

Este arrastre se hace igualmente por un motor 10a "que transmite su movimiento por una correa o una cadena lia que pasa sobre una polea 12a simplemente esbozada. Los puntos de articulación 71A, 81A de las bielas 12A, 13A son regulables en la dirección radial de las ruedas dentadas 7A, 8A, lo que permite modificar la longitud del curso inducido en la cabeza 14A y en consecuencia en el vastago 3A. De conformidad con la figura 4, el mecanismo de arrastre del vastago 38B del tubo de achicamiento ÍA se compone de dos ruedas dentadas idénticas 7b, 8B montadas sobre ejes simétricos 72B, 82B con relación a la trayectoria 22 del vastago 3B. Estas dos rued *as dentadas 7B, 8B se engranan para girar en sentido opuesto. El medio de arrastre tal como la manivela llevada por un volante asociado a una de las ruedas dentadas o un motor con una transmisión por cadena o correa, no se representan . El mecanismo comprende medios de transmisión simétricos hasta el vastago 3B. De esta manera, la transmisión de movimiento se hace mediante dos bielas 12B, 13B, articuladas en 71B y 81B en posiciones simétricas a las ruedas dentadas 7B, 8B. Estas bielas 12B, 13B están conectadas por una articulación sin referencia, cada una a una palanca 14B, 15B montada alrededor de un pivote respectivo 16B, 17B. La otra extremidad de las palancas 14B, 15B está conectada" de manera articulada mediante un balancín 18B, 19B al vastago 3B. Estos balancines 18B, 19B son necesarios para compensar el movimiento circular de la extremidad de las palancas 14B, 15B que llevan la articulación. Se podría igualmente reemplazar los balancines 18B, 19B por una pieza de enlaza como las piezas de enlace 14, 14B anteriores, en las que habría correderas para la articulación de las extremidades de las palancas Í4B, 15B. El movimiento de vaivén del vastago 3B está representado por una doble flecha. La tercera variante de la invención, para el mecanismo de arrastre del vastago 3C en el tubo de achicamiento 1C, se compone de dos ruedas dentadas 7c, 8C, idénticas y montadas sobre ejes simétricos 72C, 82C con relación al plano 22 de desplazamiento del vastago 3C, Estas ruedas dentadas, idénticas, se engranan para girar en sentido opuesto. Estas ruedas dentadas son arrastradas por un medio de arrastre tal como una manivela llevada por un volante o un motor con un enlace por correa o cadena, no representados. La transmisión del movimiento hacia el vastago 3C se hace por medios simétricos con relación al plano 22. Estos medios se componen de una biela 12C, 13C conectada al vastago 3C mediante balancines 18C, 19C o mediante una pieza de enlace como las piezas 14, 14A descritas en lo que antecede. Las bielas 12C, 13C están conectadas a las ruedas dentadas 7c, 8C mediante palancas 14C, 15C cuya extremidad está articulada a la extremidad correspondiente de cada biela 12C, 13C y cuya otra extremidad está conectada por medio de una corredera 141C, 151C a un pivote 71C, 81C integral a cada una de las ruedas dentadas 7D, 8C. Los pivotes 71C, 81C son llevados en posiciones fijas y simétricas sobre las dos ruedas dentadas. Estos pivotes 71C, 81C constituyen los rodillos que se deslizan de manera relativa en las correderas 141C, 151C cuando las ruedas dentadas 7C, 8C giran para inducir un movimiento de pivoteo alternativo en las palancas 14C, 15C. Estas palancas pivotean ellas mismas sobre los pivotes 142C, 152C. El movimiento de ascenso y de descenso del vastago 3C está esquematizado por una flecha doble. De conformidad con la figura 6, un cuarto modo de realización de la invención se describirá a continuación. Las partes comunes con el modo, de realización de las figuras anteriores llevarán las mismas referencia completadas por la letra D y su descripción detallada no se hará nuevamente. En este modo de realización, la pieza 14D a la que están conectadas las bielas 12D, 13D arrastradas por ejemplo, por medio de la correa 11D a partir del motor 10D, está fijada a dos conjuntos de bielas y palanca, simétricas . Este conjunto de transmisión que conecta la placa 14D al vastago 3D se compone en la parte izquierda de la figura, de una biela 30D articulada a la placa 14D y a una palanca acodada del primero género a dos brazos 31D, 14D montados alrededor de un pivote fijo 33D. El brazo 31D que pasa por el pivote 33D está conectado a la escuadra, en el brazo 31D más allá del pivote 33D, El brazo 31D está articulado a la biela 30D por medio d? la articulación 32D y el brazo 34D está conectado a una biela 36D por medio de una articulación 35D. La biela 36D está conectada mediante la articulación 37D al vastago 3D. La parte simétrica de este sistema de bielas y la palanca llevan las mismas referencias que la parte descrita en lo que antecede, aumentadas en 10. De esta manera, esta parte se compone de una primera biela.40d conectada a la placa 14D y por una articulación 42D a una palanca del primer género de dos brazos 41D, 44D cuyo primer brazo 41D pasa por el pivote 43D. El segundo brazo 44D está conectado mediante una articulación 45D a una biela 46D la misma articulada mediante una articulación 47D al vastago 3D. Bajo el efecto del movimiento de vaivén de la placa 14D, las bielas y la palanca, simétricas, se desplazan como lo indican los movimientos de las articulaciones 32D, 35D; 42D, 45D de conformidad con las flechas dobles. Este mecanismo desmultiplicador permite regular la carrera de subida y de descenso del vastago 3D en función de la potencia provista por el motor 10D y de los elementos de la instalación y en particular del caudal . De conformidad con la figura 7, la quinta variante de realización de la invención comprende igualmente partes comunes con las realizaciones precedentes. Para estas partes comunes, se utilizarán las mismas referencias completadas por el sufijo E. En esta variante, la placa 14E está conectada al vastago 3E igualmente mediante dos conjuntos de palanca y bielas, simétricas con relación al eje 22. El conjunto a la izquierda se compone de una biela 50E articulada a la placa 14E y conectada (51E) a un balancín 55E el mismo articulado (53E) a una palanca de dos brazos 54E, 56E, cuyo primer brazo 54E está montado sobre el pivote 55E, el segundo brazo 56E estando perpendicular a la prolongación del primer brazo 56E más allá del pivote 55E. El segundo brazo está conectado mediante una articulación 57E a una biela 58E la misma conectada al vastago 3E mediante una articulación 59E. El otro conjunto de bielas y palanca, simétricas se compone d© una biela 60E conectada mediante una articulación 61E y un balancín 62E, el mismo conectado mediante una articulación 63E a un braco 64E de una palanca de dos brazos 64E, 66E. El primer brazo está montado pivotante sobre el pivote 65E y el segundo brazo 66E está conectado mediante la articulación 67E a una biela 68E la misma conectada por una articulación 69E al vastago 3E. Este mecanismo de biela y balancín permite igualmente una gran flexibilidad de control de las carreras y del funcionamiento de la bomba.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1.- Una bomba de achicamiento para llevar el agua en una capa subterránea, la bomba comprendiendo un tubo que conecta la superficie a la capa de agua a bombear, un v stago que lleva pistones, conectado a un mecanismo de arrastre instalado en superficie para comunicar al vastago un movimiento de vaivén de bombeo, caracterizada en que el mecanismo comprende - dos ruedas dentadas idénticas, * montadas sobre ejes simétricos con relación a la trayectoria del vastago que lleva los pistones, * que se engranan una en la. otra para girar en sentido opuesto - un órgano motor conectado a cuando menos una de las ruedas para arrastrarla en rotación, - dos bielas idénticas conectadas cada una a la cabeza del vastago y en un punto de articulación llevado por cada rueda dentada, en posiciones simétricas, para ser arrastradas siguiendo los movimientos simétricos con relación a la trayectoria del vastago para guiar y arrastrar el vastago y sus pistones.

2.- La bomba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada en que las ruedas dentadas son arrastradas por una manivela llevada por un volante.

3.- La bomba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada por un volante de inercia llevado por una de las dos ruedas dentadas .

4.- La bomba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada por una pieza de enlaza entre las cabezas de bielas y la cabeza del vastago.

5.- La bomba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada en que el órgano de arrastre es una manivela o un motor,

6.- La bomba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada en que el enlace entre las ruedas engranadas y el órgano de arrastre se realiza mediante una correa o una cadena.

7.- La bomba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada en que las bielas están conectadas al vastago ' por medio de palancas montadas pivotantes sobre los pivotes.

8.- La bomba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada en que las bielas están conectadas a las ruedas dentadas por medio de palancas montadas sobre pivotes que cooperan con las ruedas dentadas mediante un enlace con rodillos y correderas, las correderas stando provistas en las palancas y los rodillos en forma de pivote llevados por las ruedas dentadas.

9.- La bomba de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada en que la placa está conectada al vastago por medio de una palanca del primer género, acodada, cuya extremidad está conectada por cuando menos una biela, a la placa y cuya otra extremidad está conectada mediante una biela, estos conjuntos de palanca/bielas estando desdoblados de manera simétrica con relación al eje 22 de comunicación ;del vastago de la bomba.

10.- La bomba de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada en que la placa está conectada a la palanca acodada por una biela y un balancín.