BRPI0804302A2 - arranjo de montagem de bomba de óleo em compressor de refrigeração - Google Patents

Abstract

ARRANJO DE MONTAGEM DE BOMBA DE óLEO EM COMPRESSOR DE REFRIGERAçAO. O arranjo de montagem da presente invenção é apresentado para um compressor de refrigeração compreendendo uma carcaça (1) contendo óleo lubrificante e carregando um bloco de cilindro (2) mancalizarido um eixo de manivela (10); um motor elétrico tendo um estator (5) fixado ao bloco de cilindro (20) e um rotor (6) montado em torno do eixo de manivela (10) ; e uma bomba de óleo apresentando: uma luva tubular (20) tendo uma porção tubular superior (21) fixada a uma das partes de eixo de manivela (10) e de rotor (6) ; e um corpo de bomba (30), interno à luva tubular (20) e tendo uma porção extrema inferior (31) carregada pelo conjunto definido pelo bloco de cilindro (2) e estator (5), de modc a ser livremente deslocável no interior da luva tubular (20), em direções radiais ortogonais ao eixo geométrico de giro do rotor (6) e rotativamente travado em relação ao rotor (6) . O arranjo de montagem compreende uma haste de fixação (40) superiormente articulada a uma das partes de bloco de cilindro (2) e estator (5), segundo um eixo geométrico de articulação, ortogonal e coplanar ao eixo geométrico de giro do rotor (6), e tendo uma porção inferior (40b) angular e livremente deslocável segundo uma direção ortogonal ao dito eixo geométrico de articulação e em torno da qual é axialmente retida e deslizantemente montada, segundo uma direção ortogonal e coplanar ao eixo geométrico de giro do rotor (6) , a porção extrema inferior (31) do corpo de bomba (30). O arranjo da presente invenção provê, também, uma luva tubular (20) com sua porção tubular superior (21) provida de uma ranhura circunferencial (25) , que encaixa e retém, rotacional e axialmente, um conector metálico tubular (50) , telescopicamente montado e retido em uma das partes de rotor (6) e de eixo de manivela (10).

Description

"ARRANJO DE MONTAGEM DE BOMBA DE ÓLEO EM COMPRESSOR DEREFRIGERAÇÃO"

Campo da Invenção

Refere-se a presente invenção a um arranjo de montagem debomba de óleo e a uma bomba de óleo para compressor derefrigeração do tipo que compreende, no interior de umacarcaça hermética, um motor que carrega um eixo demanivela tendo um extremo superior, projetado paraacionar o mecanismo de bombeamento de gás refrigerante docompressor, e um extremo inferior carregando uma bomba deóleo imersa em um óleo lubrificante contido em umreservatório de óleo definido no interior da carcaça.

Histórico da Invenção

Um fator importante para o correto funcionamento degrande parte dos compressores de refrigeração é alubrificação adequada dos componentes destes e quepossuem, entre si, um movimento relativo. A lubrificaçãoé obtida pelo bombeamento de óleo lubrificante provido emum reservatório de óleo definido no interior de umacarcaça, geralmente hermética, de ditos compressores, emuma porção inferior de dita carcaça. Este óleo é bombeadoaté alcançar as partes com movimento relativo docompressor, de onde então dito óleo retorna, por exemplo,por gravidade, para o reservatório de óleo.

Em algumas construções conhecidas, o compressorcompreende um eixo de manivela, geralmente vertical, quecarrega uma bomba de óleo lubrificante, a qual conduzdito óleo às partes do compressor a serem lubrifiçadas,utilizando o próprio giro de dito eixo de manivela.

Nestas construções, o óleo é bombeado do reservatório deóleo por centrifugação e arraste mecânico.

Nestas construções, o eixo de manivela apresenta umaporção de sua extensão provida, externa (WO2005/047699)ou internamente (W096/29516), de ranhuras helicoidais eque conduzem o óleo lubrificante do reservatório de óleopara as partes do compressor, com movimento relativo,afastadas do reservatório de óleo.Na solução W02005/047699 é provida uma luva tubular emtorno de parte do eixo de manivela que apresenta asranhuras helicoidais, dita luva tubular sendo fixada àcarcaça do compressor ou ao estator.

A solução W096/29516 apresenta o eixo de manivela tendoparte de sua extensão definindo um conduto no interior doqual é montado, com folga radial, um corpo de bomba, ditasolução apresentando uma das partes de parede interna doeixo tubular e de parede externa do corpo de bombaprovida de ranhuras helicoidais.

São conhecidas da técnica algumas soluções parabombeamento de óleo em compressores de velocidadevariável. Nestas construções (W093/22557, US6450785,JP2005-337158) o eixo de manivela carrega, inferiormente,um corpo de bomba provido de canais superficiais einternamente disposto a uma luva tubular, sendo que umadas partes de corpo de bomba e de luva tubular égiratoriamente estacionaria relativamente à outra parte,de modo a propiciar o efeito de arraste de óleo sendosuccionado por força centrífuga, decorrente do giro domotor.

A solução W093/22 557 apresenta o corpo de bombaexternamente provido de ranhuras helicoidais, fixado aoeixo de manivela, de modo a girar em conjunto com este,sendo a luva tubular fixada ao estator do motor elétrico,por uma haste de fixação, dita luva tubular sendo montadaem torno do corpo de bomba com uma folga radial.

Esta solução permite a ocorrência de desgaste por atritoentre as partes de corpo de bomba e de luva tubular eainda perdas mecânicas, em decorrência da fixação rígidaentre dita luva tubular e o estator e de desalinhamentospraticamente inevitáveis entre o corpo de bomba e a luvatubular.

Cada um dos documentos US6450785 e JP2005-337158apresenta uma solução na qual o corpo de bomba, providode ranhuras helicoidais em sua superfície externa, éinferiormente fixado ao estator do motor elétrico atravésde uma haste de fixação de perfil em "U" e sendo a luvatubular fixada ao eixo de manivela do compressor, de modoa girar com este. Estas soluções apresentam, cada uma,uma construção na qual a haste de fixação é rigidamentefixada ao estator do motor elétrico (ou a um protetor demotor inferiormente fixado em dito estator), permitindoapenas uma certa movimentação angular do corpo de bombaem torno de eixos geométricos contidos no plano defixação inferior do corpo de bomba à haste de fixação,dito plano sendo ortogonal ao eixo de manivela docompressor. Assim, a haste de fixação pode deformar-seelasticamente para permitir que o corpo de bomba sejainclinado para acomodar-se no interior da luva tubular.Entretanto, como o corpo de bomba não é livre para serdeslocado, por inteiro, em direções ortogonais ao eixo demanivela, em função da fixação rígida da haste de fixaçãoao motor, ele não é capaz de compensar desalinhamentos deconstrução ou de montagem, de modo a ocupar uma posiçãotendo seu eixo geométrico concêntrico ou paralelo ao eixogeométrico da luva tubular.

Apesar de reduzir o desgaste e as perdas por atrito, taissoluções conhecidas da técnica ainda conduzem a uma certaperda de eficiência, particularmente se considerarmos osinevitáveis desvios dimensionais de fabricação e demontagem.

A solução PI0604908-7 (WO2008/052297) , co-pendente,apresenta o corpo de bomba livremente deslocável nointerior da luva tubular, em direções radiais ortogonaisao eixo de manivela e rotativamente travado em relação aorotor, sendo o meio de suporte do dito corpo de bomba,uma haste rígida tendo a primeira porção folgadamenteencaixada em um alojamento radial provido na porçãoextrema inferior do corpo de bomba, de modo a sustentaresta. Desta forma, os desvios dimensionais do corpo debomba e da luva tubular são absorvidos pela damovimentação do dito corpo de bomba livremente através dafolga entre o alojamento radial inferior do corpo debomba e haste rígida.

Apesar desta solução da técnica PI0604908-7 minimizar osefeitos dos desvios dimensionais sobre o desgaste e asperdas por atrito, ela introduz o efeito colateral deproporcionar contatos intermitentes entre os componentesdefinidos pelo corpo de bomba e pela haste de suporte. 0contato das superfícies, quando o mecanismo gira em altasrotações, gera ruído indesejável no funcionamento docompressor.

Além das questões envolvendo a liberdade de deslocamentodo corpo de bomba no interior da luva tubular, emdireções radiais ortogonais ao eixo de manivela, comtravamento rotativo em relação ao rotor de bomba, assoluções de bomba de óleo em compressor de refrigeração,conhecidas da técnica apresentam uma fixação deficienteda parte da bomba (corpo de bomba ou luva tubular), aoeixo de manivela ou rotor, quando dita parte da bomba éem material não metálico. Nas soluções conhecidas, tendouma luva tubular ou um corpo de bomba (EP0728946) emmaterial diferente daquele do eixo de manivela ou rotor,particularmente material não-metálico, tal como plástico,há, com o tempo, uma degradação da qualidade da fixaçãoobtida, pois as condições operacionais do compressor, talcomo aquecimento, afetam o grau de interferência entre aspartes fixadas entre si. No caso de luva tubular ou corpode bomba em plástico, este material passa a apresentaruma deformação com o aquecimento a que é submetido com aoperação do compressor e que resulta na perda deinterferência citada e no conseqüente relaxamento dafixação inicialmente obtida.

Objetivos da Invenção

É um objetivo da presente invenção prover um arranjo demontagem de bomba de óleo em compressor de refrigeração,que permita uma montagem concêntrica e com liberdade dedeslocamento do corpo de bomba de dita bomba de óleo, nointerior da luva tubular desta, em direções radiaisortogonais ao eixo de manivela, com travamento rotativoem relação ao rotor de bomba e sem permitir a geração deruídos indesejáveis quando da operação do compressor emaltas rotações, por contatos intermitentes entre o corpode bomba e a haste de suporte ou de fixação.

Um outro objetivo da presente invenção é prover umarranjo que compreenda uma bomba de óleo tal como acimacitado e apresentando uma luva tubular não metálico quepossa ser fixada, de modo seguro, a qualquer uma daspartes metálicas do compressor definidas pelo rotor epelo eixo de manivela.

É também um objetivo da presente invenção prover umarranjo tal como acima citado e que garanta uma adequadalubrificação das partes do compressor com movimentorelativo, mesmo em baixas velocidades de rotação.

Um objetivo adicional da presente solução é prover umarranjo tal como acima citado, cuja construção minimizeos problemas de desgastes e de aumento de consumo daspartes que compõe dita bomba de óleo, por perda deconcentricidade e atrito entre ditas partes, e queapresente baixo ruído em rotações altas.

Um outro objetivo adicional da presente invenção é proverum arranjo tal como acima citado, que permita grandeprecisão de construção e facilidade de montagem.É ainda um outro objetivo da presente invenção prover umarranjo tal como acima citado e que seja de custoreduzido e de fácil construção.

Sumário da Invenção

Os acima citados e ainda outros objetivos da presenteinvenção são alcançados a partir da provisão de umarranjo de montagem de bomba de óleo em compressor derefrigeração que compreende uma carcaça contendo óleolubrificante e carregando um bloco de cilindromancaiizando um eixo de manivela; um motor elétrico tendoum estator fixado ao bloco de cilindro e um rotor montadoem torno do eixo de manivela; e uma bomba de óleoacoplada ao eixo de manivela e tendo: uma luva tubulartendo uma porção extrema superior fixada a uma das partesde eixo de manivela e de rotor; e um corpo de bombadisposto no interior da luva tubular e tendo uma porçãoinferior carregada pelo conjunto definido pelo bloco decilindro e estator, de modo a ser livremente deslocávelno interior da luva tubular, em direções radiaisortogonais ao eixo geométrico de giro do rotor erotativamente travado em relação ao rotor, dito arranjocompreendendo uma haste de fixação, tendo uma porçãosuperior articulada a uma das partes de bloco de cilindroe estator, segundo um eixo geométrico de articulação,ortogonal e coplanar ao eixo geométrico de giro do rotor,e uma porção inferior angular e livremente deslocávelsegundo uma direção ortogonal ao dito eixo geométrico dearticulação e em torno da qual é axialmente retida edeslizantemente montada, segundo uma direção ortogonal ecoplanar ao eixo geométrico de giro do rotor, a porçãoinferior do corpo de bomba.

Em um aspecto particular do arranjo da presente invenção,a haste de fixação apresenta um formato em "U", tendo umpar de pernas laterais cujos extremos superiores definema porção superior da haste de fixação e cujos extremosinferiores são unidos por uma perna básica definidora daporção inferior da haste de fixação.

Em um outro aspecto particular da presente invenção, aporção extrema superior da luva tubular é provida de umaranhura circunferencial no interior da qual é encaixado erotacional e axialmente retido, um conector metálicotubular a ser telescopicamente montado e retido em umadas partes de rotor e de eixo de manivela.

Breve Descrição dos Desenhos

A seguir, a invenção será descrita com base nos desenhosem anexo, dados a título de exemplo de uma concretizaçãoda invenção e nos quais:

A figura 1 representa, esquematicamente, uma vista emcorte longitudinal de um compressor de refrigeração deeixo vertical, dito compressor apresentando um rotorprovido de um furo axial central tendo uma extensãoinferior não ocupada pelo eixo de manivela, no interiorda qual é diretamente fixada uma luva tubular metálica deuma bomba de óleo construída de acordo com uma primeiraconcretização da invenção, parcialmente imersa no óleo deum reservatório de óleo definido em uma porção inferiorda carcaça de dito compressor;

A figura la representa, esquemática e parcialmente, umavista tal como aquela da figura 1, para uma construção naqual uma extensão inferior do eixo de manivela projeta-separa baixo de um rotor de pequena altura, para fixar aluva tubular, de acordo com uma segunda concretização debomba de óleo da presente invenção;

As figuras 2 e 2a representam, de modo simplificado, umavista lateral e uma vista em corte longitudinal de umaprimeira forma construtiva para o corpo de bomba,ilustrado na figura 1 ;

As figuras 3 e 3a representam, de modo simplificado, umavista lateral e uma vista em corte longitudinal de umasegunda forma construtiva para o corpo de bomba,ilustrado na figura la;

A figura 4 representa, de modo um tanto simplificado e emcorte longitudinal parcial e ampliado, uma região dearticulação da haste de fixação no pacote do estator docompressor;

A figura 5 representa, uma vista extrema da região dearticulação da haste de fixação, quando tomada segundo adireção da seta V na figura 4, indicando, por flechascontínuas, o movimento angular da haste de fixação emtorno de um eixo de articulação;

A figura 6 representa uma vista em corte longitudinalparcial, ampliado e simplificado, de um compressor derefrigeração, ilustrando uma forma de fixação de uma luvatubular, em material não metálico, ao rotor do tipoilustrado na figura 1;

A figura 7 representa uma vista em corte longitudinalparcial, ampliado e simplificado, de um compressor derefrigeração, ilustrando uma forma de fixação de uma luvatubular, em material não metálico, ao rotor do tipoilustrado na figura la; e

As figuras 8 e 8a representam vistas em planta e emcorte diametral, respectivamente, de um conector metálicoconfigurado para prover a fixação da luva tubular nãometálica da bomba de óleo ao furo central axial do rotorilustrado na figura 6.

Descrição das Configurações Ilustradas

A presente invenção será descrita para um compressorhermético alternativo (por exemplo do tipo aplicável a umsistema de refrigeração, tal como um sistema derefrigeração doméstica ou de pequeno porte) apresentandouma carcaça 1, geralmente hermética, alojando um bloco decilindro 2 e que define um cilindro 3 no interior do qualatua um pistão reciprocante (não ilustrado), sendo que emuma porção inferior da carcaça 1 é definido umreservatório de óleo 4, de onde o óleo de lubrificaçãodas partes móveis do compressor é bombeado através de umabomba de óleo.

Na construção em descrição, o compressor de refrigeraçãoé do tipo acionado por um eixo de manivela 10, quemovimenta o pistão, dito eixo de manivela 10apresentando, superiormente, uma porção excêntrica 11mancalizada ao bloco de cilindro 2 e, inferiormente, umaporção extrema tubular 12, na qual é definido, a partirde um extremo inferior 13, um canal interno vertical 14por exemplo, com seção transversal em forma de umsegmento circular, que mantém comunicação fluida com umcanal externo de óleo 15, helicoidal, provido no eixo demanivela 10 e que leva o óleo bombeado por uma bomba deóleo, às partes do compressor a serem lubrifiçadas.

O bloco de cilindro 2 fixa um estator 5 de um motorelétrico incluindo também um rotor 6 tendo um furo axialcentral 6a por onde dito rotor 6 é encaixado e fixado aoeixo de manivela 10, de modo a rotacionar este quando daoperação do motor.

A bomba de óleo também é operativamente fixada a uma daspartes do eixo de manivela 10 e de rotor 6, de modo agirar com este, e apresenta uma porção inferior imersa noóleo lubrificante contido no reservatório de óleo 4 e umaporção superior perfazendo uma extensão natural da porçãoinferior do eixo de manivela 10.

A bomba de óleo compreende uma luva tubular 2 0 a qual émontada em torno de um corpo de bomba 30, dita luvatubular 2 0 tendo uma porção tubular superior 21 fixada auma das partes de eixo de manivela 10 e de rotor 6, demodo a ser rotacionada pelo giro de dito rotor 6,diretamente por movimento deste ou através do giro doeixo de manivela 10 e uma porção inferior 22 tendo umextremo inferior 22a imerso no óleo lubrificante.

O corpo de bomba 30, tubular e alongado, é disposto nointerior da luva tubular 20, de modo que uma superfícieexterna do corpo de bomba 3 0 mantenha uma certa folgaradial com relação a uma adjacente e confrontantesuperfície interna da luva tubular 20, dito corpo debomba 3 0 tendo uma porção extrema inferior 31 projetando-se para além do extremo inferior 22a da luva tubular 20,para ser fixado ao conjunto definido pelo bloco decilindro 2 e pelo estator 5, mais particularmente a esseúltimo.

De acordo com uma forma preferida de realização dapresente invenção, o corpo de bomba 3 0 tem sua porçãoextrema inferior 31 compreendendo uma parede inferiorfechada 31a incorporando, mediana e inferiormente, umaaba 31b (figuras 2, 2a, 3 e 3a) . Nesta construção, ocorpo de bomba pode ou não apresentar uma paredesuperior, por exemplo, vazada. Em uma outra forma derealização da presente invenção, o referido corpo debomba 3 0 apresenta uma parede superior 32 fechada e apartir da qual se estende uma parede central interna 33,geralmente diametral, e tendo uma porção extrema inferior33a projetante para fora do corpo tubular, para definir aporção inferior 31 desse último.

Para qualquer uma das soluções discutidas, o corpo debomba pode ser maciço ou ser internamente oco.

Nas construções de bomba de óleo, ilustradas nosdesenhos, a luva tubular 2 0 apresenta uma face interna 23a qual é provida, ao longo de pelo menos parte de suaextensão longitudinal, de pelo menos uma ranhurahelicoidal 24 estendida ascendentemente a partir doextremo inferior 22a e definindo, com uma adjacente econfrontánte porção de superfície externa do corpo debomba 30, canais C de ascensão de óleo lubrificante, queconduzem óleo do reservatório de óleo 4 e bombeado pelabomba de óleo em descrição, às partes com movimentorelativo do compressor. O corpo de bomba 3 0 é montado nointerior da luva tubular 20, de modo a ser livrementedeslocável no interior desta última, em direções radiaisortogonais ao eixo de manivela 10, mas sendorotativamente fixo em relação ao rotor 6.

Como a ranhura helicoidal 24 é provida na face interna daluva tubular 2 0 e não na superfície externa do corpo debomba 30, a bomba de óleo apresenta um efeito de forçacentrífuga e de arraste mecânico maior do que asconstruções de bomba de óleo conhecidas da técnica.

Para não alterar o fluxo de óleo sendo arrastadoascendentemente, os canais C de ascensão de óleo,definidos pelas ranhuras helicoidais 24 produzidas naface interna 23 da luva tubular 20, podem serdimensionados de modo que a espessura destas varieproporcionalmente à variação de espessura de pelo menosuma das partes de luva tubular 20 e de corpo de bomba 30.

A luva tubular 2 0 é acoplada a pelo menos uma das partesdo eixo de manivela 10 e de rotor 6, de modo a seracionada em movimento rotativo com a parte que a carrega,por giro do rotor 6, dito movimento sendo provocado pelaoperação do motor elétrico, enquanto que o corpo de bomba 30permanece rotativamente fixo. 0 movimento relativoentre a luva tubular 20 e o corpo de bomba 3 0 provoca ummovimento ascendente de óleo a partir do reservatório deóleo 4, por arraste mecânico e força centrífuga.Um primeiro aspecto da presente invenção é relacionado âmontagem do corpo de bomba 30 no interior da luva tubular20, independentemente do modo pelo qual essa última éconstruída em material metálico ou não metálico e fixadaao rotor 6 ou ao eixo de manivela 10.

De acordo com esse primeiro aspecto da invenção, oarranjo de montagem do corpo de bomba 30 compreende umahaste de fixação 40, tendo uma porção superior 40aarticulada ao conjunto definido pelo bloco de cilindro 2e pelo estator 5, segundo um eixo geométrico dearticulação, ortogonal e coplanar ao eixo geométrico degiro do rotor 6, e uma porção inferior 40b angular elivremente deslocável segundo uma direção ortogonal aodito eixo geométrico de articulação e em torno da qual éaxialmente retida e deslizantemente montada, segundo umadireção ortogonal e coplanar ao eixo geométrico de girodo rotor 6, a porção extrema inferior 31 do corpo debomba 30.

Na forma construtiva ilustrada, a haste de fixação 40apresenta um formato em "U", tendo um par de pernaslaterais 41 cujos extremos superiores 41a definem aporção superior 40a da haste de fixação 40 e cujosextremos inferiores 41b são unidos por uma perna básica42 definidora da porção inferior 40b da haste de fixação 40.

Cada perna lateral 41 da haste de fixação 40 tem seurespectivo extremo superior 41a incorporando uma porçãode eixo de articulação 41c, sendo as duas porções de eixode articulação 41c da construção de haste de articulação40 ilustrada, montadas em respectivos mancais carregadospor uma das partes de bloco de cilindro 2 e de estator 5,segundo o eixo geométrico de articulação. Na construçãoilustrada, cada porção de eixo de articulação 41c édefinida pelo dobramento da haste de fixação 40, naregião da porção extrema superior 4 0a desta última, em umângulo próximo a 90°em relação à perna lateral 41 da qualse prolonga uma respectiva porção de eixo de articulação41c, dito dobramento sendo, por exemplo, de modo que asporções de eixo de articulação 41c sejam distanciadasentre si, mas voltadas uma em direção à outra.

Entretanto, deve ser entendido que a haste de fixação 4 0aqui definida pode apresentar outras formas construtivas,tais como um formato em "C", tendo somente um extremosuperior de articulação da haste de fixação a uma daspartes de bloco de cilindro 2 e de estator 5. Além disso,cada extremo superior 41a pode apresentar uma construçãoque permita uma articulação da haste de fixação 40ortogonalmente ao eixo geométrico de articulação,ortogonal e coplanar ao eixo geométrico de giro do rotor6, diferente daquela ilustrada, podendo as porções deeixo de articulação 41c serem voltados para fora ou aindaapresentarem formato de rótula, sendo incorporadas, empeça única com o restante da haste de fixação 40 ou aindafixadas a esta última por meios apropriados, tais comosolda, colagem, encaixe, aparafusamento, rosqueamento,etc.

Em uma forma de realização da presente invenção,ilustrada nos desenhos anexos, o estator 5 apresenta umaface extrema inferior 5a carregando um protetor de motor7, na forma de uma capa isolante inferior, provida emtorno da porção dos enrolamentos do estator 5, voltada aoreservatório de óleo 4, dito protetor de motor 7 sendoprovido de um par de mancais definido, cada um, por umberço 7a formado em uma porção de flange 7b do protetorde motor 7 e mancalizando uma respectiva porção de eixode articulação 41c.

Na construção ilustrada, os dois berços 7a são alinhadosentre si e formados em uma face do protetor de motor 7voltada e adjacente à face extrema inferior 5a do estator5, de modo que dita adjacente face extrema inferior 5adefina uma porção superior de cada berço 7a.

Conforme indicado na figura 5, cada porção de eixo dearticulação 41c é montada em um respectivo berço 7a demodo a poder apresentar um movimento de giro em torno deseu eixo de montagem e conforme já definido. Estemovimento de giro resulta em um movimento de oscilação dahaste de fixação, conforme indicado em dita figura 5, porum par de setas inferiores e em sentidos opostos.

De acordo com a presente invenção, a porção inferior 31do corpo de bomba 30, definida pela aba 31b ou pelaporção extrema inferior 33a, é provida de um furopassante 34 tendo eixo geométrico ortogonal e coplanar aoeixo geométrico de giro do rotor 6 e através do qual édeslizantemente montada a porção inferior 4 0b da haste defixação 40. Nas construções ilustradas, a haste defixação 4 0 tem sua perna básica 42 montada através dofuro passante 34 com reduzida folga radial, de modo amanter o corpo de bomba 3 0 fixo em direções radiaisortogonais à haste de fixação 40 e a permitir, ao corpode bomba 30, uma determinada liberdade de deslizamento aolongo da perna básica 42 da haste de fixação 40, em umadireção ortogonal àquela de articulação em torno do eixogeométrico de articulação.

De acordo com o ilustrado nas figuras anexas, a porçãoextrema inferior 31 apresenta o furo passante 34 providocom uma folga apenas necessária para a montagem da hastede fixação 40.

De acordo com a presente invenção, embora descrita umaconstrução particular de haste de fixação 40, deve serentendido que esta pode apresentar qualquer perfil quegaranta a movimentação desejada, de modo a absorver errosde concentricidade e montagem dos componentes, mas sendosua fixação à parte que a carrega, realizada por meios defixação que permitam o giro da haste de fixação em tornode um eixo perpendicular a um plano contendo as porçõesde articulação e o eixo de manivela 10, ditos meios defixação sendo, por exemplo, alças, pinos, etc..

Deve ser entendido que o arranjo de montagem de haste defixação 40 aqui descrito não se limita à provisão deconstruções específicas de bomba de óleo, nem de aspectosparticulares de formação do rotor.Nas construções ilustradas nas figuras 1 e 6, o rotor 6 éprovido de um furo axial central 6a tendo uma extensãoinferior não ocupada pelo eixo de manivela 10 e nointerior da qual é diretamente encaixada e fixada, porinterferência mecânica, a luva tubular 20, metálica, deuma bomba de óleo.

Nas construções ilustradas nas figuras la e 7, umaextensão inferior do eixo de manivela 10 projeta-se parabaixo de um rotor 6 de pequena altura, para encaixar efixar, sobre si, por interferência mecânica, a luvatubular 20, metálica.

O arranjo de montagem do corpo de bomba 3 0 que constituium primeiro aspecto da presente invenção, independe daforma construtiva do rotor 6, do material da luva tubular20 e de sua fixação ao rotor ou ao eixo de manivela 10.

A montagem do corpo de bomba 30 no interior da luvatubular 2 0 é realizada de modo que uma porção extremasuperior 3 0a de dito corpo de bomba 3 0 seja mantida comum certo afastamento axial com relação ao extremoinferior 13 da porção extrema tubular 12 do eixo demanivela 10, tal afastamento axial sendo particularmentedefinido com relação a uma adjacente porção de paredeinterna do eixo de manivela 10. Este afastamento axialdefine uma primeira câmara de passagem 16 no interior dorotor 6, para a qual está aberta uma extremidade superior24a de cada ranhura helicoidal 24 de cada canal C, deascensão de óleo lubrificante, permitindo a comunicaçãofluida entre o óleo lubrificante do reservatório de óleo4 e dita primeira câmara de passagem 16. Em algumasconstruções, a primeira câmara de passagem 16 é definidatambém no interior da luva tubular 20, adjacente à porçãotubular superior 21 desta última.

Nas construções ilustradas, a primeira câmara de passagem16 mantém comunicação fluida com o canal interno vertical14 do eixo de manivela 10, conduzindo o óleo lubrificanteaté uma segunda câmara de passagem 17, a qual é definidano interior do canal interno vertical 14, dita segundacâmara de passagem 17 mantendo comunicação fluida com ocanal externo de óleo 15 do eixo de manivela 10,conduzindo óleo lubrificante às partes do compressor aserem lubrifiçadas.

Nas construções de bomba de óleo tendo luva tubular 2 0fixa em relação ao rotor, pelo menos a luva tubular 20,que mantém contato permanente com uma das partes de eixode manivela 10 (figura la) e de rotor 6 (figura 1) , égeralmente provida em material metálico, tal como aquelede constituição da parte à qual dita luva tubular 20 éfixada. Nestes casos, onde todas as partes envolvidas sãometálicas, a montagem da luva tubular 2 0 ao eixo demanivela 10 ou ao rotor 6 ocorre, por exemplo, porinterferência mecânica, colagem, etc..

Entretanto, é também possível que a luva tubular 20 (e,por exemplo, também o corpo de bomba 30) seja provida emmaterial não metálico, tal como plástico. A construçãodas partes de luva tubular 2 0 e/ou de corpo de bomba 3 0em material plástico facilita a confecção destescomponentes. Adicionalmente, a confecção em materialplástico também minimiza transferência de calor do rotor6 e do eixo de manivela 10 ao óleo sendo bombeado, emfunção da baixa condutividade térmica de dito material.

No entanto, a fixação da luva tubular 20, em materialplástico, a qualquer uma das partes de eixo de manivela10 ou ao rotor 6 apresenta os inconvenientes já citados.Em um outro aspecto da presente invenção, relacionado àmontagem da luva tubular 20, construída em material nãometálico, ao rotor 6 ou ao eixo de manivela 10, a luvatubular 20 tem sua porção tubular superior 21 provida,externamente, de uma ranhura circunferencial 2 5 nointerior da qual é encaixado e rotacional e axialmenteretido, um conector metálico tubular 50, a sertelescopicamente montado e retido em uma das partes derotor 6 e de eixo de manivela 10. Este outro aspectoconstrutivo da presente invenção está ilustrado nasconstruções das figuras 5 e 7.O conector metálico tubular 50 é montado e retido àrespectiva parte de eixo de manivela 10 e de rotor 6, porqualquer meio adequado, tal como por interferênciamecânica, colagem, etc.

O encaixe de pelo menos parte do conector metálicotubular 50 à ranhura circunferencial 25 garante otravamento axial de dito conector metálico tubular 50 àluva tubular 20. O travamento rotacional entre ditaspartes pode ser realizado por qualquer meio adequado, talcomo por interferência, colagem, etc.

De acordo com uma forma de realização da presenteinvenção, o conector metálico tubular 50 incorporaelementos de retenção tal como projeções radiais internas51 (ou ainda rasgos de chaveta), providas de modo a seremengastadas no material plástico da luva tubular 20, paraproverem o travamento rotacional entre ditas partes.O encaixe e retenção do conector metálico tubular 50 àranhura circunferencial 2 5 da luva tubular 2 0 podeocorrer através de deformação elástica de pelo menos umadas partes de conector metálico tubular 50 e de luvatubular 20. Em uma forma de realização deste encaixe, aluva tubular 20, em material plástico, é moldada de modoa envolver pelo menos parte do conector metálico tubular50, o qual, desta forma, fica solidamente fixado à porçãosuperior de dita luva tubular 20. Nesta construção, oconector metálico tubular 50 apresenta uma seçãotransversal anelar sem solução de continuidade.

Em uma outra possibilidade construtiva, (não ilustrada),o conector metálico tubular 50 apresenta porções de corpofixáveis entre si a serem fixadas em torno da luvatubular 2 0 da bomba de óleo, na região da ranhuracircunferencial 25, de modo a facilitar a montagem dedito conector metálico tubular 50 à luva tubular 20. Emuma possibilidade desta construção, o conector metálicotubular 50 é fendido e elasticamente deformado para serencaixado em torno da luva tubular 20, na região daranhura circunferencial 25 desta, sendo que, após oencaixe em dita ranhura circunferencial 25, o conectormetálico tubular 50 é fechado de modo a apresentar umasuperfície lateral contínua.

Na construção ilustrada na figura 6, o conector metálicotubular 50 é totalmente encaixado na ranhuracircunferencial 25, ficando disposto inferiormente àporção tubular superior 21 da luva tubular 20. Estaconstrução é aplicada quando a luva tubular 2 0 é montadaao rotor 6, encaixada no furo axial central 6a deste.

Nesta construção na qual o furo axial central 6a do rotor6 tem uma extensão inferior não ocupada pelo eixo demanivela 10, o conector metálico tubular 50 apresenta umaface circunferencial externa 52 radialmente projetantepara fora do contorno da luva tubular 2 0 etelescopicamente encaixada e retida no interior daextensão inferior do furo axial central 6a do rotor 6.

Na construção ilustrada na figura 7, na qual o eixo demanivela 10 apresenta uma porção extrema inferior 10aprojetando-se axialmente para baixo e para fora do rotor6 que, nesta construção, apresenta pequena extensãoaxial, o conector metálico tubular 50 incorpora umprolongamento axial tubular 53, projetando-se para alémda porção superior 21 da luva tubular 2 0 e tendo uma facecircunferencial interna 54 telescopicamente encaixada eretida em torno da porção extrema inferior 10a do eixo demanivela 10.

Para qualquer uma das formas construtivas acimaapresentadas, a luva tubular 20 e o corpo de bomba 3 0podem apresentar seção transversal circular e constanteao longo da respectiva extensão longitudinal (figuras 1 e2) ou também as partes de luva tubular 20 e de corpo debomba 3 0 apresentam seção transversal circular, mas comum perfil cônico em suas superfícies confrontantes(figuras 5 a 7) . Nesta última construção, a espessura deparede de dita luva tubular 2 0 varia desde uma espessurareduzida, adjacente ao seu extremo inferior 22a, onde odiâmetro interno de dita luva tubular 20 é o maior destaconstrução, a uma maior espessura de parede na região deum extremo superior 21a da porção tubular superior 21 daluva tubular 20, onde o diâmetro interno de dita luvatubular 2 0 é o menor desta construção. As variações deespessura de parede e de diâmetro interno da luva tubular2 0 são calculadas de modo que estas não afetem aeficiência de bombeamento da bomba de óleo em questão.A construção de seção circular constante apresenta asvantagens de melhor desempenho quanto ao bombeamento deóleo, embora apresente uma maior dificuldade na obtençãodos componentes, quando estes forem confeccionados emmaterial plástico. A construção de perfil cônico, tem avantagem de maior facilidade de obtenção das partescomponentes da bomba de óleo em questão, quando estas sãoconfeccionadas em material plástico.

De forma complementar, um corpo de bomba 3 0 de construçãocônica apresenta um perfil cônico tendo um maior diâmetroadjacente à sua porção extrema inferior 31 e um menordiâmetro adjacente a uma porção extrema superior 3 0a docorpo de bomba 30, oposto à dita porção extrema inferior31, sendo que a variação de diâmetro de dito corpo debomba 3 0 é gradual e contínua, assim como ocorre com avariação de diâmetro interno da luva tubular 20. Deve serobservado que a presente solução permite também umavariação escalonada em pelo menos uma das partes dediâmetro interno da luva tubular 20 e de diâmetro externodo corpo de bomba 30, sem que estas comprometam aeficiência de bombeamento da bomba em descrição.Embora o conceito aqui apresentado tenha sido descritoconsiderando-se principalmente a construção ilustrada debomba de óleo, deve ser entendido que esta construçãoparticular não implica em restrição quanto àaplicabilidade ou generalidade da presente invenção; oque se pretende proteger é o princípio e não a aplicaçãoespecífica ou forma construtiva.

Deve ser entendido que para qualquer das opções possíveisde construção e montagem da luva tubular 20 ao rotor e/ouao eixo de manivela 10 e ainda da provisão e construçãodo conector metálico tubular 50, a bomba de óleo dapresente invenção apresenta seu corpo de bomba fixado auma das partes de bloco de cilindro 2 e de estator 3 comuma haste de fixação 4 0 tal como acima apresentado e que,por exemplo, apresenta a construção aqui descrita eilustrada, a qual não deve ser considerada comolimitativa do conceito apresentado.

Claims (18)

1.- Arranjo de montagem de bomba de óleo em compressor derefrigeração que compreende uma carcaça (1) contendo óleolubrificante e carregando um bloco de cilindro (2)mancaiizando um eixo de manivela (10); um motor elétricotendo um estator (5) fixado ao bloco de cilindro (20) eum rotor (6) montado em torno do eixo de manivela (10); euma bomba de óleo acoplada ao eixo de manivela e tendo:uma luva tubular (2 0) tendo uma porção tubular superior(21) fixada a uma das partes de eixo de manivela (10) ede rotor (6) ; e um corpo de bomba (3 0) disposto nointerior da luva tubular (20) e tendo uma porção extremainferior (31) carregada pelo conjunto definido pelo blocode cilindro (2) e estator (5), de modo a ser livrementedeslocável no interior da luva tubular (20), em direçõesradiais ortogonais ao eixo geométrico de giro do rotor(6) e rotativamente travado em relação ao rotor (6) ,caracterizado pelo fato de compreender uma haste defixação (40), tendo uma porção superior (40a) articuladaa uma das partes de bloco de cilindro (2) e estator (5),segundo um eixo geométrico de articulação, ortogonal ecoplanar ao eixo geométrico de giro do rotor (6) , e umaporção inferior (40b) angular e livremente deslocávelsegundo uma direção ortogonal ao dito eixo geométrico dearticulação e em torno da qual é axialmente retida edeslizantemente montada, segundo uma direção ortogonal ecoplanar ao eixo geométrico de giro do rotor (6) , aporção extrema inferior (31) do corpo de bomba (30).

2.- Arranjo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de a haste de fixação (40)apresentar um formato em "U", tendo um par de pernaslaterais (41) cujos extremos superiores (41a) definem aporção superior (40a) da haste de fixação (40) e cujosextremos inferiores (41b) são unidos por uma perna básica(42) definidora da porção inferior (40b) da haste defixação (40).

3.- Arranjo, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de as pernas laterais (41) dahaste de fixação (40) terem seus extremos superiores(41a) incorporando, cada um, uma porção de eixo dearticulação (41c) , sendo as duas porções de eixo dearticulação (41c) montadas em respectivos mancaiscarregados por uma das partes de bloco de cilindro (2) ede estator (5), segundo o eixo geométrico de articulação.

4.- Arranjo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o estator (5) apresentar umaface extrema inferior (5a) carregando um protetor demotor (7) e sendo os mancais definidos, cada um por umberço (7a) formado no protetor de motor (7).

5.- Arranjo, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de os dois berços (7a) seremformados em uma face do protetor de motor (7) voltada eadjacente à face extrema inferior (5a) do estator (5).

6.- Arranjo, de acordo com qualquer uma das reivindicações-1 a 5, caracterizado pelo fato de a porção inferior (31)do corpo de bomba (3 0) ser provida de um furo passante(34) tendo eixo geométrico ortogonal e coplanar ao eixogeométrico de giro do rotor (6) e através do qual édeslizantemente montada a porção inferior (40b) da hastede fixação (40) .

7.- Arranjo, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 1 a 6, caracterizado pelo fato de a porção tubularsuperior (21) da luva tubular (2 0) ser provida de umaranhura circunferencial (25) no interior da qual éencaixado e rotacional e axialmente retido, um conectormetálico tubular (50) a ser telescopicamente montado eretido em uma das partes de rotor (6) e de eixo demanivela (10) .

8.- Arranjo, de acordo com a reivindicação 7 e sendo orotor (6) provido de um furo axial central (6a) tendo umaextensão inferior não ocupada pelo eixo de manivela (10),caracterizado pelo fato de o conector metálico tubular(50) apresentar uma face circunferencial externa (52)radialmente projetante para fora do contorno da luvatubular (20) e telescopicamente encaixada e retida nointerior da extensão inferior do furo axial central (6a)do rotor (6).

9.- Arranjo, de acordo com a reivindicação 7 e sendo que oeixo de manivela (10) apresenta uma porção extremainferior (10a) projetando-se axialmente para baixo e parafora do rotor (6), caracterizado pelo fato de o conectormetálico tubular (50) incorporar um prolongamento axialtubular (53) , projetando-se para além da porção tubularsuperior (21) da luva tubular (2 0) e tendo uma facecircunferencial interna (53) telescopicamente encaixada eretida em torno da porção extrema inferior (10a) do eixode manivela (10).

10.- Arranjo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 8 ou 9, caracterizado pelo fato de oconector metálico tubular (50) ser montado e retido, porinterferência, à respectiva parte de eixo de manivela(10) e de rotor (6).

11.- Arranjo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de aluva tubular (20) ser em material plástico e o conectormetálico tubular (50) apresentar uma seção transversalanelar sem solução de continuidade.

12.- Arranjo, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de o conector metálico tubular(50) incorporar projeções radiais internas (51) ,engastadas no material plástico da luva tubular (20), demodo a prover o travamento rotacional entre ditas partes.

13.- Arranjo de montagem de bomba de óleo em compressor derefrigeração que compreende uma carcaça (1) contendo óleolubrificante e carregando um bloco de cilindro (2)mancalizando um eixo de manivela (10); um motor elétricotendo um estator (5) fixado ao bloco de cilindro (2) e umrotor (6) montado em torno do eixo de manivela (10) ; euma bomba de óleo acoplada ao eixo de manivela (10) etendo: uma luva tubular (20) tendo uma porção tubularsuperior (21) fixada a uma das partes de eixo de manivela(10) e de rotor (6); e um corpo de bomba (3 0) disposto nointerior da luva tubular (2 0) e tendo uma porção extremainferior (31) carregada pelo conjunto definido pelo blocode cilindro (2) e pelo estator (5) , de modo a serlivremente deslocável no interior da luva tubular (20),em direções radiais ortogonais ao eixo geométrico de girodo rotor (6) e rotativamente travado em relação ao rotor(6), caracterizado pelo fato de a porção tubular superior(21) da luva tubular (2 0) ser provida de uma ranhuracircunferencial (25) no interior da qual é encaixado erotacional e axialmente retido, um conector metálicotubular (50) a ser telescopicamente montado e retido emuma das partes de rotor (6) e de eixo de manivela (10).

14.- Arranjo, de acordo com a reivindicação 13 e sendo orotor provido de um furo axial central (6a) tendo umaextensão inferior não ocupada pelo eixo de manivela (10) ,caracterizado pelo fato de o conector metálico tubular(50) apresentar uma face circunferencial externa (52)radialmente projetante para fora do contorno da luvatubular (20) e telescopicamente encaixada e retida nointerior da extensão inferior do furo axial central (6a)do rotor (6).

15.- Arranjo, de acordo com a reivindicação 13 e sendo queeixo de manivela (10) apresenta uma porção extremainferior (10a) projetando-se axialmente para baixo e parafora do rotor (6) , caracterizado pelo fato de o conectormetálico tubular (50) incorporar um prolongamento axialtubular (54) , projetando-se para além da porção tubularsuperior (21) da luva tubular (2 0) e tendo uma facecircunferencial interna (53) telescopicamente encaixada eretida em torno da porção extrema inferior (10a) do eixode manivela (10).

16.- Arranjo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 14 ou 15, caracterizado pelo fato de oconector metálico tubular (50) ser montado e retido, porinterferência, à respectiva parte de eixo de manivela(10) e de rotor (6).

17.- Arranjo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 13 a 16, caracterizado pelo fato de aluva tubular (2 0) ser em material plástico e o conectormetálico tubular (50) apresentar uma seção transversalanelar sem solução de continuidade.

18.- Arranjo, de acordo com a reivindicação 17,caracterizado pelo fato de o conector metálico tubular(50) incorporar projeções radiais internas (51) ,engastadas no material plástico da luva tubular (20), demodo a prover o travamento rotacional entre ditas partes.