PT911527E

PT911527E - Bomba com um mecanismo de corte

Info

Publication number: PT911527E
Application number: PT97118599T
Authority: PT
Inventors: Ludewig Prof Dr-Ing Max; Achim Nitsche Dipl-Ing Fh
Original assignee: Orpu Gmbh
Priority date: 1997-10-25
Filing date: 1997-10-25
Publication date: 2001-07-31
Also published as: EP0911527A1; ATE199275T1; DK0911527T3; DE59703018D1; EP0911527B1; ES2155647T3

Description

- 1 - Ι/ίΛη

DESCRIÇÃO "ΒΟΜΒΑ COM UM MECANISMO DE CORTE" O invento corresponde a uma bomba com um mecanismo de corte para o transporte de um meio líquido que está carregado de impurezas, materiais espessos e outros, provida de um rotor montado rotativamente e devidamente vedada numa caixa de bomba, na qual estão montadas uma ou várias lâminas de um mecanismo de corte. As lâminas de corte como também o rotor da bomba são accionadas conjuntamente e o rotor apresenta uma estrutura simétrica, giratória, oca que transporta no seu interior o fluxo do líquido e que se estende para fora entrando no líquido, na qual ou dentro da qual estão montadas as lâminas de corte que rodam em simultâneo com a mesma.

Uma bomba deste tipo (DE 44 38 841 Cl) permite a trituração de material sólido ou a diluição de líquidos que contenham matérias viscosas logo na entrada na mesma. A ou as lâminas de corte giratórias está/estão ligada(s) por de forma solidária ou por via mecânica ao rotor e podem ser consideradas como o prolongamento da entrada do rotor. O accionamento e a velocidade de rotação do rotor e das lâminas de corte são portanto iguais. Neste caso não existe nenhum estrangulamento na alimentação do rotor e não se verifica nenhum tipo de influência negativa devido a um veio de accionamento. O material transportado ou o meio de transporte podem fluir até ao rotor por detrás das lâminas de corte giratórias sem nenhum impedimento e não é preciso nem um envolvimento do veio nem um cubo do rotor prolongado.

No entanto, a distribuição, o efeito e a manutenção do mecanismo

/ -2- de corte é uma condição indispensável para um funcionamento sem problemas da referida bomba.

Além desta configuração, é conhecida (CH - 423 489) a colocação de uma peça de corte diante de um rotor de bomba no sentido do fluxo do líquido, provido de canais de corte que, mediante pressão por mola, evita cortar materiais que não sejam adequados. Contudo, os canais de corte não admitem um fluxo demasiado grande e a peça de corte que precede o mecanismo tapa as aberturas dos referidos canais e não permite um aumento volumétrico dos fluxos. O invento tem por objectivo melhorar a colocação, o efeito e a manutenção do dispositivo de corte nas rodas da bomba provida de uma estrutura que se salienta dentro do meio líquido a ser aspirado.

No caso da configuração previamente apresentada, a tarefa proposta resolve-se pelo facto de, numa superfície cónica de uma tampa cónica fixa, as contra-lâminas existentes serem formadas por recortes praticados radialmente na superfície cónica da referida tampa e por as lâminas de corte se encontrarem configuradas no rotor de modo a formarem um ângulo em relação ao sentido da rotação aumentando a sua distância radial do centro para fora por forma a estarem desfasadas no sentido da rotação. Uma vantagem importante desta configuração consiste na possibilidade de se poder (re)afiar posteriormente as lâminas de corte e as contra-lâminas de corte sem um aumento inconveniente da fenda de corte. Assim, o efeito de sucção na entrada da bomba é incrementado mediante o corte executado no interior. Além disso, produz-se um efeito de corrente giratória em volta do mecanismo de corte, fazendo com que o material seja transportado em redemoinho, o que tem um efeito positivo no desfazer da camada de lodo flutuante, por exemplo, nas estações elevatórias. -3-

De acordo com outras caracteristicas do invento consegue-se uma ampliação da entrada da bomba, contrária ao volume do fluxo, pelo facto de os recortes terem uma forma aproximadamente rectangular e decorrerem de forma cónica no sentido do eixo médio longitudinal da bomba.

Além disto, podem-se adaptar a largura e o comprimento dos recortes à dimensão do material de corte resultante. A configuração do rotor com a estrutura saliente para dentro do líquido oferece assim uma liberdade de actuação, que não existe nos mecanismos de corte disponíveis.

Adicionalmente está previsto que tanto a largura como o comprimento ou a forma dos recortes possam ser adaptados à velocidade do fluxo desejada.

Depois de muitos ensaios verificou-se que o ângulo formado pelas lâminas de corte do rotor medidos numa tangente e no gume de um recorte correspondem a cerca de 18 - 40°, e conseguindo-se assim valores favoráveis à condução do fluxo, ao caudal e à trituração da matéria sólida.

Neste caso também é vantajoso o facto de as lâminas de corte situadas sobre a superfície cónica do rotor terem uma forma arqueada. Esta medida ajuda igualmente à formação de um impulso giratório no fluxo de líquido, mediante o qual o efeito de sucção do rotor é ampliado e permite a criação duma corrente giratória em redor do mecanismo de corte. O efeito de rotação do fluxo de líquido desejado consegue-se, por exemplo, fazendo com que a forma arqueada das lâminas de corte corresponda aproximadamente ao traçado dos dentes no caso das rodas de bomba com forma de cones em espiral. -4-

Para evitar um movimento de corte totalmenle uuifonne das lâminas de corte, também está previsto que a distância das lâminas de corte colocadas umas atrás das outras no perímetro seja desigual.

Além disso, consegue-se também um intervalo de corte desigual que funciona por ciclos, fazendo com que duas ou mais lâminas de-j corte consecutivas formem um grupo que mantenha uma distância entre si que seja inferior à distância até ao grupo seguinte. A formação de uma guia para o fluxo adequada ao processo de corte pode ser ainda melhorada pelo facto de, no caso de uma roda de bomba com projecção para baixo e com uma tampa de contra-lâminas fixa também com projecção para baixo e situadas no compartimento da bomba estar prevista uma campânula de corte com flange de fixação para uma conduta de ligação, que circunda a tampa fixa de contra-lâminas e forma uma entrada adequada ao fluxo na referida tampa.

Num desenvolvimento posterior a flange de fixação forma parte dum sistema fechado de tubagem.

Um exemplo de execução do invento será apresentado no desenho e será explicado seguidamente em pormenor.

Pode ver-se na

Fig.l Um(a secção) corte transversal axial através de uma bomba com mecanismo de corte e,

Fig.2 Um desenvolvimento duma superfície de cobertura cónica com tampa fixa de contra-lâminas, com contra-lâminas giratórias interiores. -5-

Numa caixa de bomba 1 existe no interior 2a uma roda de bomba 2 giratória. O mecanismo de corte 3 é constituído por lâminas de corte 4 fixas no rotor 2, e cujas contra-lâminas 5 estão configuradas numa tampa de contra-lâminas 6. • A lâmina de corte 4 e o rotor 2 são aecionadas conjuntamente por meio de um veio 7. O rotor 2 como também a tampa de contra-lâminas fixa 6 formam uma estrutura 8 giratória simétrica e oca, com uma distância de fenda de corte interior que conduz no seu interior 2a o fluxo de líquido estrutura essa que se estende para dentro do líquido.

Na superfície cónica 6a da tampa de contra-lâminas fixa 6 estão formadas umas contra-lâminas 5 constituídas pelos recortes 9 que se dispõem de forma radial sobre a superfície do cone 6a na espessura da parede da tampa de contra-lâminas cónica 6 e as lâminas de corte 4 estão configuradas no rotor 2 formando um ângulo 10 em relação ao sentido de rotação 11 e com uma distância radial 12 crescente desde o centro 13 para fora, ficando desfasadas no sentido de rotação 11. Os recortes 9 têm uma forma de corte aproximadamente rectangular e dispõem-se conicamemte em relação ao sentido do eixo longitudinal central 14. A largura 15 e o comprimento 16 dos recortes, como também a sua forma externa são adaptados em relação ao tamanho do material a triturar. A largura 15, o comprimento 16 ou a forma das cavidades 9 são igualmente adaptados à velocidade do caudal. O ângulo 10 da lâmina de corte 4 do rotor 2 corresponde, medido entre uma tangente 17 e o gume 9a de um recorte 9, a aproximadamente 18 a 40°.

Tal como se vê na figura 2, as lâminas de corte 4 que estão situadas sobre a superfície do cone 2b do rotor 2 tem uma forma arqueada, ou seja, -6-

apresentam uma forma arqueada 18 que, por exemplo, poderia corresponder ao percurso dos dentes no caso de rodas cónicas com dentes helicoidais. A distância 19 do conjunto das lâminas de corte 4 situadas umas atrás das outras é claramente desigual. Cada duas ou mais lâminas de corte 4 consecutivas formam um grupo 20 e mantém uma distância menor 19 entre si do que a distância 21 até ao próximo grupo 23. ·

No caso dum rotor 2 (Fig. 1) que se estende para baixo e uma tampa de contra-lâminas 6 fixa que sobressai também para baixo, na caixa da bomba 1, está prevista uma campânula de corte 24 com uma flange da fixação 25 para uma conduta de ligação 26 que envolve a tampa de contra-lâminas fixa 6 e deste modo cria uma entrada 27 favorável ao fluxo na tampa de contra-lâminas 6. A flange de fixação 25 pode fazer parte de um sistema fechado de tubulação (não ilustrado).

REFERÊNCIAS DOS DESENHOS 1 - Caixa da bomba 2 - Rotor 2a - Interior do rotor 2b - Superfície do cone 3 - Mecanismo de corte 4 - Lâmina de corte 5 - Contra-lâmina de corte 6 - Tampa de contra-lâminas 6b - Superfície cónica 7 - Veio 8 - Estrutura -7- 9 - recortes 10 - Ângulo 11 - Sentido da rotação 12 - Distância radial 13 - Centro 14 - Eixo longitudinal central 15 - Largura 16 - Comprimento 17 - Tangente 18 - Forma arqueada 19 - Distância 20 - Grupo 21 - Distância 22- - 23 - Grupo seguinte 24 - Campânula de corte 25 - Conduta de ligação 26 - Entrada

Lisboa, 27 de Abril de 2001

Cvivj

LUIS SILVA CARVALHO Agente Oficia! da Propriedade Industrial RUA VtCTOR CORDON, 14 1200 LISBOA

Claims

η ^ ^^7 REIVINDICAÇÕES 1. Bomba com um mecanismo de corte (3) para o transporte de um meio líquido carregado de impurezas, matérias espessas ou outras, provida de um rotor (2) montado numa caixa de bomba (1) (articulada e) vedada, na qual estão instaladas uma ou várias lâminas de corte (4) do mecanismo de corte (3), sendo as lâminas de corte (4) e o rotor (2) accionadas conjuntamente e apresentando o rotor (2) uma estrutura (8) simétrica, oca, giratória e que movimenta no seu interior o fluxo do líquido a qual se alarga para fora, para dentro do líquido, na qual ou no interior da qual estão montadas as lâminas de corte (4) que giram conjuntamente, caracterizada pelo facto de umas contra-lâminas de corte (5) situadas na superfície cónica (6a) de uma tampa de contra-lâminas cónica, fixa (6) serem formadas por recortes (9) que se dispõem de forma radial sobre a superfície cónica (6a) da tampa de contra-lâminas (6) e por as lâminas de corte (4) estarem situadas sobre o rotor (2) de modo a formarem um ângulo (10) em relação ao sentido de rotação (11) e com uma distância radial (12) crescente do centro (13) para fora e que se encontram desfasadas no sentido de rotação (11).
2. Bomba segundo a reivindicação 1, caracterizada por os recortes (9) terem uma forma aproximadamente rectangular e por se dirigirem em cone em relação ao eixo longitudinal central (14) da bomba.
3. Bomba segundo uma das reivindicações 1 e 2, caracterizada por a largura (15) e o comprimento (16) dos recortes (9) serem concebidos de acordo com o tamanho do material cortado resultante.
4. Bomba segundo uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por a largura (15) e o comprimento (16) ou a forma dos recortes (9) serem -2- ΐΑη ^ determinados de acordo com a velocidade de fluxo desejada.
5. Bomba segundo uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por o ângulo (10) das lâminas de corte (4) situadas no rotor (2) medido sobre uma tangente (17) e no gume (9a) de um recorte (9) ser de aproximadamente 18-40°.
6 .Bomba segundo uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por as lâminas de corte (4) situadas sobre a superfície do cone (2b) do rotor (2) terem uma forma arqueada.
7. Bomba segundo as reivindicações 1 a 6, caracterizada por a forma arqueada (18) das lâminas de corte (4) ter um traçado aproximado ao dos dentes de uma roda cónica com dentes helicoidais.
8. Bomba segundo uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada por a distância (19) no conjunto das lâminas de corte (4) que se sucedem na periferia ser desigual.
9. Bomba segundo a reivindicação 8, caracterizada por duas ou mais lâminas de corte (4) consecutivas formarem um grupo (20) mantendo uma distância (19) entre si que é menor que a distância (21) em relação ao próximo grupo (23).
10. Bomba segundo uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada por no caso de rotor (2) estendendo-se para baixo e uma tampa de contra-lâminas (6) fixa também sobressaindo para baixo na caixa da bomba (1) estar prevista uma campânula de corte (24) com uma flange de fixação (25) para a conduta de ligação 26, que envolve a tampa fixa de contra-lâminas (6) e que forma uma entrada (27) favorável ao fluxo na tampa de contra-lâminas (6). -3-
11. Bomba segundo a reivindicação 10, caracterizada por a flange de fixação (25) formar parte de um sistema fechado de tubulação. Lisboa, 27 de Abril de 2001 LUIS SILVA CARVALHO Agente Oficial da Propriodade Industnal RUA VICTOR CQRDON. 1 1200 LISBOA