ES2290939T3 - Bomba de engranajes interiores con depresiones en la superficie portante de los engranajes. - Google Patents

Abstract

Una bomba volumétrica para máquinas dispensadoras de agentes colorantes fluidos para la producción de pinturas, barnices o tintas, que tiene un cuerpo centrador (11) con una cavidad cilíndrica (11a), un rotor (30) montado de forma giratoria con acoplamiento centrado sin que estorbe en el interior de dicha cavidad cilíndrica (11a) y una rueda loca dentada (20) montada de forma giratoria con acoplamiento centrador sin estorbar, en un eje (18), en la que dicho rotor (30) tiene una superficie cilíndrica periférica (31) para definir dicho acoplamiento centrado en dicha cavidad cilíndrica (11a) y dispone de muescas periféricas (32) hechas en dicha superficie cilíndrica periférica (31) para definir un número de dientes periféricos (33), en la que dicha rueda dentada loca (20) comprende un cuerpo (21) que tiene un orificio central (23) que define el acoplamiento centrado de dicha rueda dentada loca (20) en dicho eje (18), y una serie de dientes (33) que salen radialmente de dicho rotor (30), caracterizada porque dicho orificio central (23) de dicha rueda loca dentada (20) tiene tres partes centrantes (25) de pared centradora, dispuestas a un ángulo de 120º entre una y otra, que tienen forma de arco de círculo con un centro (0) coincidente con el centro de dicho eje (18), y que alternan con sólo tres partes axiales remetidas (26) en los puntos donde la pared interior de dicho orificio central (23) de dicha rueda loca dentada (20) está separada de la parte cilíndrica periférica de dicho eje (18).

Description

Bomba de engranajes interiores con depresiones en la superficie portante de los engranajes.

La invención presente trata de las mejoras de una bomba rotatoria volumétrica destinada a máquinas dispensadoras de agentes colorantes para producción de pinturas, barnices, tintas y similares.

Se conocen las bombas volumétricas de tipo rotatorio provistas de engranajes interiores, véase por ejemplo FR 2 582 959. La figura 1 anexa a esta descripción ilustra una de estas bombas. La bomba conocida ilustrada comprende un rotor 13 montado en el extremo del árbol principal 12. La periferia del rotor 13 tiene dientes 16 que engranan con una rueda loca dentada 1, que se apoya para girar en un eje 18 de un cuerpo transportador 19.

Pese al funcionamiento satisfactorio de la bomba volumétrica conocida antes citada, en ciertos casos particulares se han encontrado algunos defectos que conducen al agarrotamiento del eje 18 de la rueda loca dentada 17 y del rotor 13 dentro de la cavidad cilíndrica del cuerpo 11 de la bomba (presentado esquemáticamente en la figura 1). En particular, los defectos antes citados ocurren cuando la bomba volumétrica trabaja con ciertos tipos de productos colorantes que, debido a su composición química particular, promueven la creación de una capa pegajosa. Se ha visto que esta capa pegajosa penetra y se fija entre la rueda loca dentada 17 y el eje 18 que la sostiene, y también entre la cara exterior curva del rotor 13 y el correspondiente alojamiento cilíndrico del cuerpo 11 de la bomba, hasta causar el agarrotamiento total de los elementos giratorios.

US-A-3,887,310 da a conocer una bomba hidráulica con rotores equilibrados hidrostáticamente, particularmente útil para bombear agua, pero también puede bombear sustancias químicas más pesadas. La bomba comprende un rotor impulsor y un rotor loco. El rotor impulsor tiene forma de engranaje de corona y tiene una parte de buje cilíndrico de gran tamaño y una serie de dientes dispuestos con precisión en la corona que salen axialmente de la misma. El diámetro de la corona dentada es considerablemente menor que el diámetro de la parte del buje cilíndrico grande. De hecho, el rotor impulsor gira dentro de unas perforaciones de un cojinete de carbono fijado al alojamiento principal y tiene también un buje con pestaña que está sujeto permanentemente en una superficie contigua al cojinete de carbono. También el rotor loco tiene forma de engranaje de corona con una parte de buje cilíndrico y una serie de dientes dispuestos con precisión que salen axialmente de la misma y en relación interdigital con la corona dentada del rotor impulsor. El diámetro del rotor loco es menor que el rotor impulsor y gira esencialmente dentro de la circunferencia de los dientes del rotor impulsor. Los dientes de ambos rotores engranan en una parte de su circunferencia y están separados por una pantalla en media luna en la parte opuesta diametralmente de su circunferencia. Las presiones radial, axial y lateral sobre el rotor loco se compensan o equilibran mediante ranuras radiales y axiales en el buje y en los espacios de la lámina hidráulica que se alimentan, y que forman en conjunto un medio de cámaras de presión entre el rotor y las superficies portantes, en particular, hay una serie de ranuras axiales hechas en la periferia interna de la sección de buje del rotor loco, y una serie de ranuras radiales intercomunicadas hechas en el extremo anular más exterior de la sección de buje. Cada ranura axial se comunica con la ranura radial correspondiente. Las ranuras axiales llevan la presión hidráulica desde los espacios interdentales del extremo interno del rotor loco al extremo externo y a las ranuras radiales, actuando los espacios laminares entre ellos como cámaras de presión hidráulica entre el anillo extremo del rotor loco y la pestaña del manguito, tendiendo así a equilibrar la presión sobre el anillo y en las caras de los dientes.

Con el fin de corregir las desventajas indicadas antes y al mismo tiempo disponer de una bomba fiable, pero sin efectos sustanciales en los costes de producción y explotación, la invención presente ofrece una bomba volumétrica que tiene las características que se expresan en las reivindicaciones que siguen.

De la siguiente descripción detallada surgirán otras características y ventajas de una versión preferente, con referencia a las figuras adjuntas que se presentan sólo a titulo de ejemplo no limitativo y en las que:

- La figura 1 muestra una bomba volumétrica de la técnica anterior que se ha explicado antes,

- La figura 2 es un alzado frontal de una rueda dentada loca de una bomba con arreglo a la invención presente, cuya rueda dentada está montada en su correspondiente eje de apoyo, y

- Las figuras 3 y 4 son representaciones en perspectiva a escala aumentada de dos versiones distintas del rotor de una bomba con arreglo a la presente invención.

Refiriéndonos ahora a la figura 2, una rueda dentada loca 20, montada en una bomba volumétrica rotatoria del tipo generalmente conocido ilustrado en la figura 1, comprende un cuerpo 21 del que salen radialmente un número de dientes 22. En el centro de la rueda dentada loca 20 hay un orificio 23 en el que, en servicio, se acomoda el eje 18 del cuerpo transportador 19. En la versión que presenta la figura 2, el orificio central 23 tiene una serie de partes centrantes 25 en forma de arco de círculo con un centro 0 coincidente con el centro del eje 18. Interpuestas entre las partes centrantes curvas 25 hay unas partes remetidas 26 en el punto donde la pared interior del orificio central 23 de la rueda dentada loca 20 está separado de la parte cilíndrica periférica del eje 18. En la versión que ilustra la figura, el orificio central 23 tiene tres partes centrantes 26 alternando con igual número de partes remetidas
26.

La figura 3 ilustra una versión de un rotor 30 de una bomba volumétrica con arreglo a la invención presente. En más detalle, el rotor 30 tiene una superficie periférica cilíndrica 31 con muescas periféricas 32 que definen una serie de dientes periféricos 33 que engranan con los dientes 22 de la rueda dentada loca 20. La cara central de cada diente periférico 33 tiene, entre cada dos muescas periféricas 32, unas depresiones 34 que reducen el área de la superficie curva periférica 31 del rotor 30 que, estando en servicio, se acoplan sin estorbo con la cavidad cilíndrica 11a correspondiente del cuerpo 11 de la bomba volumétrica. Hay otras depresiones 36 dispuestas por la misma razón en la superficie curva periférica 31, en una posición alineada longitudinalmente respecto a las muescas periféricas 32.

La figura 4 ilustra una variante del rotor 30 en la que, además de las depresiones 34 hechas en la cara exterior de cada diente periférico 33, hay una depresión anular biselada 35 en una parte de la superficie periférica curva 31 distante del diente periférico 33, de nuevo con el fin de reducir el área de la superficie periférica curva 31 acoplada en rotación, sin estorbarla, con la cavidad correspondiente dispuesta en el cuerpo 11 de la bomba volumétrica.

Durante el funcionamiento de la bomba con arreglo a la presente invención, el rotor 30 es hecho girar por el árbol 12 y gira acomodado dentro de la correspondiente cavidad cilíndrica 11a, dispuesta en el cuerpo 11 de la bomba, en el que está centrada la superficie periférica curva 31. El diámetro de las zonas cilíndricas de la superficie curva periférica 31 que no están afectadas por las depresiones 34, 36 ni por el bisel 35 es suficiente para mantener bien centrado el rotor dentro del cuerpo de la bomba. Las depresiones 34 aparecen también para ayudar a romper la capa pegajosa que se hubiera formado en el interior por el producto fluido, en particular el producto colorante en uso.

Los dientes periféricos 33 del rotor 30 engranan, como es sabido, con los dientes 22 de la rueda dentada loca 20, haciéndola girar por el eje 18. En este caso también, las partes curvadas centradoras 25 del orificio central 23 son suficientes para mantener el centrado correcto de la rueda loca dentada 20 en el eje 18, en tanto que las partes curvas remetidas 26, además de reducir el área superficial de la rueda loca dentada 20 que hace contacto con el eje 18, están para romper o impedir la formación de una capa dentro del producto fluido en uso.

Naturalmente, el principio de la invención permanece inalterado y las formas de la configuración y los detalles constructivos puedan variar mucho respecto a las descritas e ilustradas, sin por ello apartarse del concepto de la presente invención.

Claims (4)

1. Una bomba volumétrica para máquinas dispensadoras de agentes colorantes fluidos para la producción de pinturas, barnices o tintas, que tiene un cuerpo centrador (11) con una cavidad cilíndrica (11a), un rotor (30) montado de forma giratoria con acoplamiento centrado sin que estorbe en el interior de dicha cavidad cilíndrica (11a) y una rueda loca dentada (20) montada de forma giratoria con acoplamiento centrador sin estorbar, en un eje (18), en la que dicho rotor (30) tiene una superficie cilíndrica periférica (31) para definir dicho acoplamiento centrado en dicha cavidad cilíndrica (11a) y dispone de muescas periféricas (32) hechas en dicha superficie cilíndrica periférica (31) para definir un número de dientes periféricos (33), en la que dicha rueda dentada loca (20) comprende un cuerpo (21) que tiene un orificio central (23) que define el acoplamiento centrado de dicha rueda dentada loca (20) en dicho eje (18), y una serie de dientes (33) que salen radialmente de dicho rotor (30), caracterizada porque dicho orificio central (23) de dicha rueda loca dentada (20) tiene tres partes centrantes (25) de pared centradora, dispuestas a un ángulo de 120º entre una y otra, que tienen forma de arco de círculo con un centro (0) coincidente con el centro de dicho eje (18), y que alternan con sólo tres partes axiales remetidas (26) en los puntos donde la pared interior de dicho orificio central (23) de dicha rueda loca dentada (20) está separada de la parte cilíndrica periférica de dicho eje (18).

2. Una bomba volumétrica con arreglo a la reivindicación 1 caracterizada porque las partes rebajadas separadas de la pared (35, 36) de dicha cavidad cilíndrica (11a) y alargadas en el sentido del eje de giro de dicho rotor (30) están hechas en dicha superficie periférica cilíndrica (31) de dicho rotor (30) y porque hay por lo menos una depresión (34) en la cara exterior de cada diente periférico (33), entre cada dos muescas (32) contiguas.

3. Una bomba volumétrica con arreglo a la reivindicación 2 caracterizada porque hay por lo menos segundas depresiones (36) hechas en la superficie cilíndrica periférica (31) de dicho rotor (30) en una posición alineada longitudinalmente con dichas muescas periféricas (32).

4. Una bomba volumétrica con arreglo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque también comprende una depresión anular o bisel (35) en una parte de dicha superficie cilíndrica periférica (31) de dicho rotor (30) distante de dicha serie de dientes periféricos (33).