ES2612232T3 - Bomba de vacío y sistema de una bomba de vacío y un motor - Google Patents

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Abstract

Una bomba de vacío (1) adecuada para montar en un motor, que comprende una carcasa (2) que tiene una cavidad (4), y un miembro móvil (14) dispuesto para rotación dentro de la cavidad (4), en donde la cavidad (4) está provista con una entrada (31) y una salida (33) y el miembro móvil (14) se puede mover para aspirar fluido a la cavidad (4) a través de la entrada (31) y extraerlo de la cavidad (4) a través de la salida (33) de modo que induzca una reducción en la presión a la entrada (31) que comprende además un conducto (50, 150, 250) de suministro de aceite para suministrar aceite desde un depósito a la cavidad (4) y una válvula de retención (70) que tiene un cuerpo (72, 172, 272) de la válvula de retención dispuesto en el conducto (50, 150, 250) de suministro de aceite, caracterizado por que la válvula de retención (70) dosifica el flujo de aceite (52) a la cavidad (4) dependiendo de la presión de aceite (DP) de manera que al exceder un umbral de presión de aceite superior el suministro de aceite a la cavidad (4) es detenido por medio de la válvula de retención (70).

Description

imagen1
DESCRIPCIÓN
Bomba de vacío y sistema de una bomba de vacío y un motor
La presente invención se refiere a una bomba de vacío, y particularmente a una bomba de vacío para automóvil y un sistema, que comprende un motor y una bomba de vacío.
5 Las bombas de vacío pueden ser provistas para vehículos de carretera con motores de gasolina o diesel. Típicamente, la bomba de vacío es accionada por un árbol de levas del motor. Por lo tanto, en la mayoría de los vehículos la bomba de vacío es montada en una región superior del motor. Pero también se conocen configuraciones donde la bomba de vacío es montada en una región inferior del motor. En general, se conocen dos tipos diferentes de construcción de bombas de vacío, uno es el tipo que incorpora un pistón móvil, y el otro es una bomba de paletas. Hoy en día, las bombas de paletas
10 particulares están ampliamente implantadas.
Una bomba de paletas del tipo antes mencionado comprende típicamente una carcasa que tiene una cavidad de un miembro móvil dispuesto para rotación dentro de la cavidad, en donde la cavidad está provista con una entrada y una salida y un miembro móvil puede moverse para aspirar fluido a la cavidad a través de la entrada y extraerlo de la cavidad a través de la salida de manera que induzca una reducción en la presión en la entrada. La entrada se puede conectar a
15 un consumidor tal como un servofreno o similar. La salida está conectada normalmente al cárter del motor.
Además las bombas de vacío del tipo antes mencionado comprenden también un conducto de suministro de aceite para suministrar aceite desde el circuito de lubricación del motor a la bomba de vacío y una válvula de retención que tiene un cuerpo de válvula de retención dispuesto en el conducto de suministro de aceite.
Tal bomba de vacío está descrita por ejemplo en el documento WO 2007/116 216 A1 a nombre de la presente
20 solicitante. La bomba de vacío descrita comprende una válvula de retención que está dispuesta en un conducto de suministro de aceite para impedir el flujo de aceite a la cavidad durante períodos en los que la bomba no está operativa. Cuando la bomba no está operativa es posible que el aceite drene por medio de gravedad a la cavidad o sea aspirado a la gravedad por un vacío residual dentro de la cavidad. La válvula de retención conocida por el documento WO 2007/116 216 A1 impide que el aceite fluya a la cavidad.
25 Sin embargo, puede ocurrir también que durante la operación se suministre demasiado aceite a la cavidad. El exceso de aceite dentro de la cavidad conduce a operación ineficiente de la bomba de vacío y aumenta el consumo de potencia de la bomba de vacío.
Por lo tanto, se han desarrollado disposiciones que miden o dosifican el flujo de aceite a la cavidad.
El documento DE102006016241A1 describe una bomba que tiene un alojamiento de bomba (12), y un rotor que está
30 soportado giratoriamente en el alojamiento. Un limitador (36) de tasa o velocidad de alimentación de lubricante ajustable está previsto en la tubería de suministro. El limitador está provisto con una placa (44) con orificios y un mandril (50), que se extiende en una dirección de flujo (40) del lubricante. Un álabe tiene puntas de álabe situadas en una superficie periférica interior de un espacio de trabajo. El mandril es insertable en una abertura de la placa con orificios para limitar la alimentación de lubricante tanto como sea posible a una tasa o velocidad de alimentación constante si la presión del
35 lubricante aumenta.
Por ejemplo, el documento EP 1 972 785 B1 sugiere proporcionar un miembro de válvula soportado de manera deslizable dentro de la válvula de retención que puede deslizar en una dirección perpendicular a un eje rotacional del árbol de la bomba de vacío. El miembro de válvula soportado de manera deslizable está dispuesto de tal modo que la velocidad de rotación del árbol del conducto hace que el suministro de aceite sea más abierto de manera que se
40 suministre más aceite a la cavidad.
A partir del documento EP 0 406 800 B1 se conoce una bomba de paletas de vacío que incorpora la dosificación del flujo de aceite dependiendo de la velocidad de rotación de una bomba de paletas. La bomba de paletas descrita comprende una primera ranura en conexión fluida con un conducto de suministro de aceite y dispuesta adyacente al árbol de la bomba de paletas dentro del alojamiento, un ánima pasante perpendicular al eje de rotación del árbol previsto en el árbol 45 y una segunda ranura en comunicación fluida con la cavidad y dispuesta adyacente al árbol de la bomba de paletas dentro del alojamiento. El ánima pasante está dispuesta de tal modo que al girar conecta la primera ranura con la segunda ranura permitiendo así el flujo de aceite desde el conducto de suministro de aceite a la cavidad. Además, el documento EP 0 406 800 B1 describe uno o dos elementos de válvula esféricos dentro del ánima pasante para medir o dosificar el flujo de aceite de tal modo que por ejemplo en cada rotación una cantidad de aceite igual al volumen del
50 ánima pasante es suministrada la cavidad.
Sin embargo, hay un inconveniente de las bombas de vacío conocidas de que incluso aunque algunas son capaces de dosificar el flujo de aceite a la cavidad, un flujo de aceite en exceso a la cavidad no puede ser impedido efectivamente.
Por tanto, el objeto de la presente invención es proporcionar una bomba de vacío del tipo antes mencionado, en particular que prohíbe un exceso de flujo de aceite a la cavidad.
imagen2
De acuerdo con la invención el problema es solucionado por una bomba de vacío de acuerdo con la reivindicación 1. La invención conduce también a un sistema de la reivindicación 15. El sistema comprende un motor y una bomba de vacío, en donde la bomba de vacío está montada en el motor, en particular en donde la bomba de vacío es accionada por un árbol de levas del motor, en particular un motor de un vehículo de carretera.
5 La invención empieza a partir de una bomba de vacío del tipo antes mencionado, a saber una bomba de vacío adecuada para montar en un motor, que comprende una carcasa que tiene una cavidad, y un miembro que se puede mover dispuesto para rotación dentro de la cavidad, en donde la cavidad está provista con una entrada y una salida y el miembro móvil se puede mover para aspirar fluido a la cavidad a través de la entrada y extraerlo de la cavidad a través de la salida de modo que induzca una reducción de presión en la entrada, comprendiendo además un conducto de
10 suministro de aceite para suministrar aceite desde un depósito a la cavidad y una válvula de retención que tiene un cuerpo de válvula de retención dispuesto en el conducto de suministro de aceite.
De acuerdo con la invención la válvula de retención dosifica el flujo de aceite a la cavidad dependiendo de la presión de aceite de manera que si se excede un umbral de presión de aceite superior el suministro de aceite a la cavidad es detenido por medio de la válvula de retención.
15 La palabra aceite en esta solicitud define aceite como tal y el líquido de lubricación similar. Un fluido en esta solicitud define cualquier tipo de fluido que ha de ser bombeado, en particular un fluido gaseoso o un gas, como aire por ejemplo. El término presión de aceite se refiere actualmente a la presión de aceite medida entre el lado del depósito de aceite y el lado de la cavidad de la válvula de retención. Es decir, el término "presión de aceite" es definido por la diferencia de presión entre el lado del depósito de aceite y el lado de la cavidad de la válvula de retención (por lo tanto: "presión de
20 aceite" = "presión en el lado del depósito de aceite" -"presión en el lado de la cavidad").
Ejemplos para un depósito de aceite de acuerdo con la invención son un circuito de lubricación de motor o un colector de aceite del motor.
Estas y otras configuraciones desarrolladas de la invención son resumidas en las reivindicaciones dependientes. Por ello, las ventajas mencionadas del concepto propuesto son incluso más mejoradas. Para cada característica de las
25 reivindicaciones dependientes se reivindica la protección independiente de todas las demás características de esta descripción.
El umbral de presión de aceite superior es preferiblemente predeterminado. Así al exceder el umbral de presión de aceite superior la válvula de retención se cerrará y por tanto prohibirá que el aceite entre en la cavidad a un nivel de presión de aceite demasiado elevado que conduce a un flujo de aceite extensivo a la cavidad. Ya que en la cavidad está presente 30 un vacío la presión dentro de la cavidad es menor que la presión estándar. La presión medida entre el lado del depósito de aceite y el lado de la cavidad de la válvula de retención normalmente será más elevada que una presión medida entre el lado del depósito de aceite de la válvula de retención y la presión estándar. Adicionalmente, cuando la válvula de retención se cierra al exceder el umbral de presión de aceite superior, la presión del depósito de aceite puede ser aplicada directamente a un cojinete principal, en particular a un cojinete de fricción principal, de la bomba de vacío. Esta
35 presión de aceite adicional en el cojinete principal suplementa la presión del cojinete generada de manera hidrodinámica y reduce significativamente el consumo de potencia a baja velocidad de la bomba de vacío.
De acuerdo con una primera realización preferida la válvula de retención dosifica el flujo de aceite a la cavidad dependiendo de la presión de aceite medida entre el lado del depósito de aceite y el lado de la cavidad de la válvula de retención de manera que al caer por debajo de un umbral de presión de aceite inferior el flujo de aceite es detenido por
40 medio de la válvula de retención. Esto impide que el aceite drene o fluya a la cavidad cuando la bomba de vacío no está operativa. De nuevo la presión de aceite se refiere a la presión entre la válvula de retención y la cavidad.
Se prefiere en particular que el cuerpo de válvula de retención sea móvil entre una primera posición cerrada, una posición abierta y una segunda posición cerrada, y el cuerpo de válvula de retención está ubicado en la primera posición cerrada cuando la presión de aceite es menor que un umbral de presión de aceite inferior, en la posición abierta, cuando 45 la presión de aceite está entre un umbral de presión de aceite inferior y un umbral de presión de aceite superior y en la segunda posición cerrada cuando la presión de aceite excede el umbral de presión de aceite superior. Ambas posiciones cerradas, a saber la primera posición cerrada y la segunda posición cerrada pueden estar separadas espacialmente o ser idénticas. Por tanto cuando se inicia desde una presión de aceite cero (o incluso negativa), el cuerpo de válvula de retención de la válvula de retención está ubicado en la primera posición cerrada. No se permite el flujo de aceite desde el 50 conducto de suministro de aceite a la cavidad. Cuando la presión de aceite (medida entre el lado del depósito de aceite y el lado de la cavidad de la válvula de retención) asciende por encima del umbral de presión de aceite inferior, el cuerpo de válvula de retención se mueve desde la primera posición cerrada a la posición abierta, permitiendo así que el aceite fluya desde el conducto de suministro de aceite a la cavidad. Durante la operación la presión de aceite puede ascender además hasta exceder un umbral de presión de aceite superior. El cuerpo de la válvula de retención se mueve a
55 continuación adicionalmente a la segunda posición cerrada y está siendo ubicado en la segunda posición cerrada, cuando la presión de aceite excede el umbral de presión de aceite superior. A continuación de nuevo la válvula de retención es cerrada y se prohíbe un flujo de aceite desde el conducto de suministro de aceite a la cavidad.
imagen3
Se prefiere además que la válvula de retención comprenda un primer y un segundo asientos de válvula para aplicación con el cuerpo de válvula de retención. Preferiblemente el cuerpo de la válvula de retención se aplica al primer asiento de válvula en la primera posición cerrada y el cuerpo de la válvula de retención se aplica al segundo asiento de válvula en la segunda posición cerrada. De nuevo los asientos de válvula pueden estar separados espacialmente o ser idénticos. Si
5 ambos asientos de válvula están separados preferiblemente el segundo asiento de válvula está dispuesto aguas abajo del primer asiento de válvula en una dirección del flujo de aceite a la cavidad. Esto conduce a un diseño simple y compacto de la válvula de retención.
De acuerdo con otra realización preferida un miembro de carga elástica está dispuesto en la válvula de retención para cargar el cuerpo de válvula de retención en la primera posición cerrada. Así el miembro de carga elástica es adaptado
10 para cargar el cuerpo de válvula de retención al primer asiento de válvula. El miembro de carga elástica tiene una fuerza de carga elástica. Una fuerza de carga es utilizada para ajustar el umbral de presión de aceite inferior. El cuerpo de la válvula de retención ha de ser movido desde la primera posición cerrada contra el miembro de carga elástica y así contra la fuerza de carga desde la primera posición cerrada a la posición abierta. Preferiblemente la fuerza de carga del miembro de carga es utilizada para ajustar el umbral de presión de aceite superior.
15 En otra realización preferida al menos uno de los dos asientos de válvula está formado por un tapón que tiene un agujero pasante y dispuesto en el conducto de suministro de aceite. En una alternativa el primer asiento de válvula está formado por el tapón que tiene el agujero pasante y dispuesto en el conducto de suministro de aceite. En otra alternativa el segundo asiento de válvula está formado por el tapón que tiene el agujero pasante y dispuesto en el conducto de suministro de aceite. En otra alternativa tanto, el primer como el segundo asiento de válvula están formados por un tapón
20 que tiene un agujero pasante y dispuesto en el conducto de suministro de aceite. La válvula de retención está dispuesta en el conducto de suministro de aceite. Por tanto preferiblemente ambos asientos de válvula están dispuestos también en el conducto de suministro de aceite. Preferiblemente el cuerpo de válvula de retención está dispuesto en una cavidad de la válvula de retención que se puede mover entre el primer y el segundo asientos de válvula. La cavidad de la válvula de retención puede estar formada por una porción de diámetro agrandada del conducto de suministro de aceite. Uno de
25 los dos asientos de válvula puede ser formado a continuación por la pared cónica que conecta la porción de diámetro agrandado del conducto de suministro de aceite con el conducto de suministro de aceite. Preferiblemente el asiento de válvula, que no está formado por el tapón está formado por la pared cónica que conecta la porción de diámetro agrandada del conducto de suministro de aceite con el conducto de suministro de aceite. Así, en una alternativa donde por ejemplo el segundo asiento de válvula está formado por el tapón, el primer asiento de válvula está formado por la
30 pared cónica y viceversa. La porción de diámetro aumentado del conducto de suministro de aceite puede extenderse a continuación a la cavidad de la bomba que termina en una entrada al aceite a la cavidad. De acuerdo con la presente realización uno de los dos asientos de válvula, en particular el segundo asiento de válvula está formado a continuación por un tapón, dispuesto y fijado preferiblemente en el conducto de suministro de aceite en la extremidad proximal de la porción de diámetro agrandado, visto desde la cavidad de la bomba. El tapón puede ser fijado por medio de medios de
35 adhesión o roscado. El tapón puede ser presionado al conducto de suministro de aceite o fijado por soldadura. Preferiblemente el asiento de válvula formado por el tapón está formado por una línea de contacto ubicada alrededor del agujero pasante en el tapón. Así el cuerpo de válvula de retención puede cerrar el conducto de suministro de aceite cuando está en contacto con el tapón.
En particular el agujero pasante del tapón conecta el conducto de suministro de aceite con la cavidad, formando por tanto 40 una conexión fluida entre el conducto de suministro de aceite o el depósito de aceite con la cavidad de la bomba.
El miembro de carga elástica es preferiblemente un resorte, en particular un resorte helicoidal o una arandela elástica, soportada por uno de los dos asientos de válvula. Se prefiere en particular que el miembro de carga elástica esté soportado por el tapón que forma uno de los dos asientos de válvula. Así, el miembro de carga elástica está preferiblemente dispuesto entre el segundo asiento de válvula, que por ejemplo está formado por el tapón, y el cuerpo de
45 válvula de retención, cargando el cuerpo de válvula de retención en la dirección de la primera posición cerrada así a la dirección del primer asiento de válvula. Esto conduce a un diseño simple y compacto de la válvula de retención. Un resorte helicoidal tiene generalmente un rango más elevado de elasticidad pero una fuerza inferior de elasticidad, una arandela elástica tiene un rango inferior de elasticidad, pero una fuerza más elevada de elasticidad. Ambos tipos de resortes pueden ser utilizados ventajosamente de acuerdo con la invención.
50 Preferiblemente el cuerpo de válvula de retención está formado como una bola o un pivote. Cuando el cuerpo de válvula de retención está formado como una bola, el uso de un resorte helicoidal es ventajoso, en el otro caso en que el cuerpo de válvula de retención está formado como un pivote, el uso de una arandela elástica es preferido aunque también un resorte helicoidal puede ser utilizado de un modo beneficioso.
Además para la bomba de vacío, la bomba puede comprender un árbol de accionamiento para accionar de forma
55 giratoria el miembro móvil y preferiblemente el conducto de suministro de aceite se extiende a través del árbol de accionamiento. Tal árbol podría ser conectado a un rotor o puede estar formado de una pieza con él. El rotor puede comprender una ranura para aplicarse con la paleta para rotación dentro de la cavidad. Alternativamente el conducto de suministro de aceite se extiende a través de una porción del alojamiento de la cavidad y termina en una entrada de la cavidad.
imagen4
Preferiblemente el conducto de suministro de aceite comprende una porción axial que se extiende a lo largo de un eje de rotación del árbol y en comunicación fluida con el depósito de aceite y la cavidad respectivamente. Así la porción proximal de la porción de extremidad del conducto de suministro de aceite con respecto a la cavidad de la bomba discurre sustancialmente a través del centro del árbol de accionamiento y termina en la cavidad. Preferiblemente el 5 conducto de suministro de aceite termina en la ranura del rotor para suministrar aceite a la ranura. Esto conduce a una lubricación beneficiosa de la hendidura en la que la paleta se mueve hacia atrás y hacia delante durante el funcionamiento de la bomba. Además cuando se dispone el conducto de suministro de aceite a lo largo de un eje de rotación central del árbol, el aceite dentro del conducto de suministro de aceite no es sometido a ninguna fuerza centrífuga consecuencia de la rotación circunferencial del árbol. El conducto de suministro de aceite comprende 10 preferiblemente además una porción radial que se extiende desde una cara circunferencial del árbol al eje de rotación del árbol y en comunicación fluida con la porción axial del conducto de suministro de aceite. Preferiblemente la porción radial conecta la porción axial del conducto de suministro de aceite con el depósito de aceite. No es esencial que la porción radial del conducto de suministro de aceite se extienda estrictamente de forma radial, es decir perpendicular al eje de rotación del árbol, pero esta realización se refiere más a la porción radial del conducto de suministro de aceite que
15 conecta la porción axial del conducto de suministro de aceite con una cara exterior radial del árbol. Así, la extremidad axial distal del árbol con respecto a la cavidad de la bomba está libre de entradas o salidas de aceite y puede ser utilizada como una porción de aplicación que se aplica con un árbol de levas de un motor o con un motor de accionamiento o similar.
De acuerdo con estas realizaciones la válvula de retención esta preferiblemente dispuesta en la porción axial del
20 conducto de suministro de aceite. En particular, la porción axial del conducto de suministro aceite está formada como una pared cilíndrica, y la pared del conducto que forma un alojamiento para la válvula de retención. Por tanto otra vez la válvula de retención está libre de fuerzas centrífugas, ya que está dispuesta con su eje central a lo largo del eje de rotación del árbol de la bomba.
En otra realización preferida la porción radial del conducto de suministro de aceite está en comunicación fluida con un
25 colector de aceite. El colector de aceite alimenta preferiblemente aceite a la cavidad de la bomba. Preferiblemente el colector de aceite es definido entre el árbol y la carcasa de la bomba. Puede ser definido por una ranura circunferencial en la carcasa y/o en el árbol de accionamiento. Así una operación de la porción radial del conducto de suministro de aceite está en comunicación fluida permanentemente con el colector de aceite. De acuerdo con tal realización, el colector de aceite forma una parte de un cojinete de fricción principal del árbol de accionamiento. Cuando la válvula de retención
30 se cierra al sobrepasar el umbral de presión de aceite superior, la presión del depósito de aceite es directa y completamente aplicada a este cojinete de fricción principal de la bomba de vacío. Esta presión de aceite adicional suplementa la presión del cojinete generada de manera hidrodinámica y reduce significativamente el consumo de potencia de baja velocidad de la bomba de vacío.
Para una comprensión más completa de la invención, la invención será ahora descrita en detalle con referencia al dibujo
35 adjunto. La descripción detallada ilustrará y describirá lo que es considerado como una realización preferida de la invención. Debería comprenderse desde luego que podrían hacerse fácilmente distintas modificaciones y cambios en forma o detalle sin salir del espíritu de la invención. Se entiende por tanto que la invención puede no estar limitada a la forma y detalle exactos mostrados y descritos en este documento, ni a nada que sea menos de la totalidad de la invención descrita aquí y como se ha reivindicado a continuación. Además las características descritas en la descripción,
40 el dibujo y las reivindicaciones que exponen la invención pueden ser esenciales para la invención considerados solos o en combinación. En particular, cualesquiera signos de referencia en las reivindicaciones no deberán ser considerados como limitativos del alcance de la invención. El término “que comprende” no excluye otros elementos u operaciones. El término “uno” no excluye una pluralidad. El término “un número de” elementos, comprende también el número uno, es decir, un único elemento, y otros números como dos, tres, cuatro, etc.
45 En los dibujos adjuntos:
La fig. 1 muestra una vista en perspectiva de una bomba de vacío abierta de acuerdo con la presente invención;
La fig. 2 muestra una vista en sección transversal de un árbol de accionamiento conectado a un rotor y una válvula de retención dentro del árbol de accionamiento de acuerdo con una primera realización;
Las figs. 3A-3C muestran el principio de funcionamiento de la válvula de retención de la fig. 2;
50 La fig. 4 muestra una vista en sección transversal de un árbol de accionamiento conectado a un rotor y una válvula de retención dentro del árbol de accionamiento de acuerdo con una segunda realización;
Las figs. 5A-5C muestra el principio de funcionamiento de la válvula de retención de la fig. 4;
La fig. 6 muestra una vista en sección transversal de un árbol de accionamiento conectado a un rotor y una válvula de retención dentro del árbol de accionamiento de acuerdo con una tercera realización; y
55 Las figs. 7A-7C muestran el principio de funcionamiento de la válvula de retención de la fig. 6.
imagen5
Con referencia al dibujo en la fig. 1 se ha mostrado una bomba de vacío, designada generalmente con 1, que está destinada a ser ubicada junto a un motor de un automóvil. La bomba de vacío 1 comprende una carcasa 2 que encierra una cavidad 4. La carcasa 2 es mostrada sin placa de tapa dejando así la vista abierta al interior de la cavidad 4 de la bomba de vacío 1. La placa de tapa puede ser fijada al borde 6 de la carcasa 2 por medio de las porciones de fijación 8
5 (solamente se ha representado una con un signo de referencia en la fig. 1). Además la carcasa incluye porciones 10 de fijación de motor (solamente se ha representada una con un signo de referencia) para fijar la bomba de vacío 1 a un motor.
Dentro de la cavidad 4 hay previsto un rotor 12 y una paleta 14. La paleta 14 está montada de manera deslizable en una hendidura 16 del rotor 12 y se puede mover de manera deslizable con relación al rotor 12 como se ha indicado por la
10 flecha 18. Las extremidades 20, 22 de la paleta 14 están previstas con cierres herméticos 24, 26 que aseguran que se mantenga un cierre hermético sustancialmente a los fluidos entre la paleta 14 y la pared 28 de la cavidad 4.
La cavidad 4 está provista con una entrada 31 y una salida 33. Adicionalmente un primer y segundo puertos de derivación 30, 32 están previstos en la cavidad 4 para reducir el par de arranque en frío.
La entrada 31 está conectada a un conector 34 que a su vez puede ser conectado a una disposición de servofreno de un
15 vehículo (no mostrado). La salida 33 de la cavidad puede ser conectada al exterior de la bomba 1 y puede ser conectada a una cámara del cárter del motor.
Como en la fig. 2, el rotor 12 está conectado a un árbol 40. El árbol 40 comprende una extremidad proximal 42 conectada al rotor 12 y una extremidad distal 44 que incluye una sección de aplicación 46 para aplicarse por ejemplo a un árbol de levas de un motor o cualquier otro motor de accionamiento. El árbol 40 comprende además un conducto 50 de suministro 20 de aceite que discurre a través del árbol que conecta la cavidad 4 con un depósito de aceite (no mostrado), que en la mayoría de los casos sería un circuito de lubricación de motor o un colector de aceite. La dirección del flujo de aceite desde el depósito (no mostrado) a la cavidad 4 (véase fig. 1) está indicada por la flecha 52. El conducto 50 de suministro de aceite comprende una porción radial 54 y una porción axial 56. La porción radial 54 se extiende desde la porción axial 56 a la superficie radial exterior del árbol 40 uniéndose a una ranura circunferencial 58 sobre la superficie exterior del 25 árbol 40. La ranura circunferencial 58 forma un colector de aceite. Así el colector de aceite formado por la ranura 58 está en comunicación fluida con la entrada 60 del conducto 50 de suministro de aceite. La porción axial 56 del conducto 50 de suministro de aceite discurre a lo largo del eje giratorio A del árbol 40 y el rotor 12. La porción axial 56 del conducto 50 de suministro de aceite comprende una porción distal 62 que tiene sustancialmente el mismo diámetro que la porción radial 54 del conducto de suministro de aceite y una porción de diámetro agrandado. La porción 64 de diámetro agrandado es
30 conectada a la porción distal 62 por una porción 66 cónica. La porción 64 de diámetro agrandado forma un alojamiento para una válvula de retención 70.
La válvula de retención 70 comprende un cuerpo 72 de válvula de retención. La válvula de retención 72 está de acuerdo con esta realización (figs. 2 a 3C) formada como una bola esférica. La válvula de retención 70 y así el cuerpo 72 de la válvula de retención están dispuestos dentro del conducto 50 de suministro de aceite, el cuerpo 72 de válvula de
35 retención está dispuesto dentro de la porción 64 de diámetro agrandado de la porción axial 56. De acuerdo con la fig. 2 el cuerpo 72 de la válvula de retención está ubicado en la primera posición cerrada 100. El cuerpo 72 de válvula de retención está en contacto con la porción 66 cónica del conducto 50 de suministro de aceite formando así un primer asiento 74 de válvula.
En la extremidad proximal de la porción axial 56 del conducto 50 de suministro de aceite con respecto a la cavidad 4 está
40 previsto un tapón 76. El tapón 76 comprende un cuerpo 78 de tapón y un agujero pasante 80, conectando el agujero pasante 80 el conducto 50 de suministro de aceite con la cavidad 4. El cuerpo 78 de tapón tiene una dimensión exterior adaptada para ser fijada dentro del conducto 50 de suministro de aceite en particular de acuerdo con esta realización dentro de la porción 64 de diámetro agrandado. El eje central del agujero pasante 80 está dispuesto sustancialmente a lo largo del eje giratorio A del árbol 40 y el eje central de la porción axial 56 del conducto 50 de suministro de aceite. El
45 cuerpo 78 de tapón incluye además un saliente central 82 que sobresale del cuerpo 78 de tapón básicamente a lo largo del eje de rotación A del árbol en la dirección de la extremidad distal 44 del árbol 40 y así en la dirección del primer asiento 74 de válvula. El saliente 82 tiene una forma generalmente cilíndrica y el agujero pasante 80 discurre centralmente de manera general a través del saliente 82 que termina en la extremidad superior 84 del saliente 82. En la extremidad superior 84 el saliente 82 incluye una superficie inclinada hacia dentro 86 adaptada para aplicarse con el
50 cuerpo 72 de la válvula de retención. El tapón 76, en particular la superficie inclinada 86 del saliente 82 forma un segundo asiento de válvula (87; véase fig. 3B). El cuerpo 78 del tapón tiene además una superficie de soporte 88 que discurre sustancialmente alrededor del saliente 82 y dispuesta sustancialmente perpendicular al eje central del agujero pasante 80. La superficie 88 sirve como un soporte para el resorte helicoidal 90 que forma un miembro de carga elástica de acuerdo con esta realización. El resorte helicoidal 90 está sobre la primera extremidad (en el lado izquierdo de la fig.
55 2) en contacto con la superficie de soporte 88 y sobre la segunda extremidad (en el lado derecho de la fig. 2) en contacto con el cuerpo 72 de la válvula de retención para cargar el cuerpo 72 de la válvula de retención contra el primer asiento 74 de válvula y así a la primera posición cerrada 100.
El principio de funcionamiento de la válvula de retención 70 será ahora descrito en detalle con referencia a la fig. 3A, fig. 3B, y fig. 3C. Mientras que la fig. 3A muestra el cuerpo 72 de la válvula de retención en una primera posición cerrada
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100, la fig. 3B muestra el cuerpo de la válvula de retención en una posición abierta 102 y la fig. 3C en la segunda posición cerrada 104.
La fig. 3A muestra principalmente la misma situación que la fig. 2. El cuerpo 72 de la válvula de retención está en la primera posición cerrada 100 y se acopla con el asiento 74 de válvula. El conducto 50 de suministro de aceite está cerrado y no puede fluir aceite desde el conducto 50 de suministro de aceite a la cavidad 4. El resorte helicoidal 90 carga el cuerpo 72 de la válvula de retención contra el asiento 74 de válvula. La presión de aceite DP que actúa sobre el cuerpo 72 de la válvula de retención está por debajo de un umbral de presión de aceite inferior. La presión de aceite DP es definida por la diferencia de presión P1-P2 entre el lado del depósito de aceite y el lado de la cavidad de la válvula de retención 70. Así la fuerza del resorte 90 que fuerza el cuerpo 72 de la válvula de retención contra el asiento 74 de válvula es más elevada que la fuerza que resulta de la presión DP que fuerza el cuerpo 72 de la válvula de retención lejos del asiento 74 de válvula así en la dirección del tapón 76.
Cuando la presión DP aumenta y excede del umbral de presión de aceite inferior el cuerpo 72 de la válvula de retención se mueve a una posición abierta 102, como se ha mostrado en la fig. 3B.
En la fig. 3B el cuerpo 72 de la válvula de retención se ha alejado y liberado del asiento 74 de válvula formado por la porción 76 cónica. Como puede verse fácilmente en las figuras, el diámetro del cuerpo 72 de la válvula de retención de forma esférica es ligeramente más pequeño que el diámetro interior de la porción 64 de diámetro agrandado del conducto 50 de suministro de aceite. Por lo tanto, cuando se libera el primer asiento 74 de válvula el cuerpo 72 de la válvula de retención deja un espacio 92 entre el cuerpo 72 de la válvula de retención y la superficie interior de la porción 64 de diámetro agrandado permitiendo así que el aceite 52 fluya desde el conducto 50 de suministro de aceite a la cavidad 4. El aceite fluye a través de la porción radial 54, la porción axial 56 alrededor del cuerpo 72 de la válvula de retención y a través del agujero pasante 80 formado en el tapón 76 hasta que alcanza la cavidad 4. En esta posición abierta 102 (véase fig. 3B) el resorte helicoidal 90 es comprimido a una cierta extensión pero no comprimido completamente. La fuerza del resorte que es equivalente al rango en que es comprimido el resorte y por tanto equivalente al modo en que el cuerpo 72 de la válvula de retención se mueve desde la primera posición cerrada 100 (fig. 3A) a la posición abierta 102 (fig. 3B) corresponde sustancialmente a la presión DP medida como la diferencia de la presión P1 en el lado del depósito de aceite y la presión P2 medida en el lado de la cavidad de la válvula de retención 70 (DP = P1 – P2) y que actúa sobre el cuerpo 72 de la válvula de retención.
Cuando la presión de aceite P1 dentro del conducto 50 de suministro de aceite aumenta otra vez (véase fig. 3C) y así la presión de aceite DP aumenta en consecuencia, el resorte 90 está siendo comprimido más hasta que el cuerpo 72 de la válvula de retención se aplica al segundo asiento 87 de válvula formado por la superficie inclinada 86 del saliente 82. En esta segunda posición cerrada 104 (véase fig. 3C) el cuerpo 72 de la válvula de retención cierra el agujero pasante 80 del tapón 76 y el flujo de aceite a la cavidad 4 es así detenido. Las flechas 53 en la fig. 3C representan aceite, que puede fluir por debajo y por detrás del cuerpo 72 de la válvula de retención, sin embargo no entra en la cavidad 4. Así cuando la presión de aceite DP excede un umbral de presión de aceite superior el suministro de aceite a la cavidad 4 es detenido por la válvula de retención 70.
Las figs. 4 a 5C ilustran una segunda realización de la bomba de vacío 1 que comprende la válvula de retención 70 que mide el flujo de aceite a la cavidad 4. Partes idénticas y similares son indicadas con signos de referencia idénticos. En la medida de lo posible se hace referencia a la descripción anterior de la primera realización (figs.1 – 3C).
De acuerdo con la vista en sección transversal de la fig. 4 la bomba de vacío 1 comprende una carcasa 2 que tiene una cavidad 4. La carcasa 2 tiene una placa de tapa 3 que ha sido fijada a la carcasa 2 por medio de tornillos 106. Los tornillos 106 se aplican a las porciones 8 de fijación de tapa, que están formadas de manera integral con la carcasa 2 (véase también fig. 1). Un cierre hermético 108 está dispuesto entre la placa de tapa 3 y la carcasa 2 dentro de una garganta formada en la carcasa 2 para un cierre hermético de la cavidad 4.
Un rotor y una paleta 14 están previstos dentro de la cavidad 4. El rotor no puede ser visto en la fig. 4, ya que el plano de corte de sección transversal discurre a través del plano de la paleta 14, de manera que el rotor queda oculto detrás de la paleta 14. La paleta 14 incluye cierres herméticos 24, 26 dispuestos en las extremidades radiales 20, 22 que están provistas con cierres herméticos 24, 26 para cerrar herméticamente la paleta contra una pared circunferencial interior de la cavidad 4 (véase también la fig. 1). El rotor (que no está mostrado en la fig. 4) es conectado al árbol 40 en el que está dispuesta una válvula de retención 70. El árbol 40 y la válvula de retención 70 serán descritos en mayor detalle a continuación con referencia a las figs. 5A-5C.
Las figs. 5A-5C ilustran tres posiciones de funcionamiento diferentes 100, 102, 104 de la válvula de retención 70, similares a la ilustración en las figs. 3A a 3C. La fig. 5A muestra la primera posición cerrada 100 correspondiente a la fig. 3A, la fig. 5B muestra la posición abierta 102, correspondiente a la fig. 3B y la fig. 5C ilustra la segunda posición cerrada 104, correspondiente a la fig. 3C.
Ahora con referencia a la fig. 5A, el árbol 40 que está cerrado herméticamente en una porción cilíndrica de la carcasa 2 es conectado mediante una porción de conexión 112 con el rotor dentro de la cavidad. La porción cilíndrica de la carcasa 2 en que se asienta el árbol 40, forma un cojinete de fricción principal para el árbol 40. Dentro del árbol 40 está prevista la
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válvula de retención 70 que está formada en general de acuerdo con la válvula de retención 70 de la primera realización (véanse las figs. 2 a 3C).
La válvula de retención 70 de acuerdo con la segunda realización (figs. 4 a 5C) está prevista dentro de un conducto 150 de suministro de aceite, que incluye una porción axial 156 que se extiende a lo largo de toda la longitud axial del árbol 40 a lo largo del eje de rotación A. El conducto 150 de suministro de aceite comprende además una porción radial 154 que termina en una garganta circunferencial 158 que forma parte de un colector de aceite 159 para el cojinete de fricción principal entre el árbol 40 y la carcasa 2.
Diferente de la primera realización (véanse las figs. 2 a 3C) el conducto 150 de suministro de aceite no es alimentado a través de la porción radial 154 y del colector de aceite 159, sino a través de la porción axial 156 en la que está previsto en una extremidad distal 44 del árbol 40 un acoplamiento de aceite 160. El acoplamiento de aceite 160 incluye un paso de aceite 157 que está en comunicación fluida con el conducto 150 de suministro de aceite y forma parte de la porción axial 156. El acoplamiento de aceite 160 tiene un cuerpo 161 que tiene una porción de aplicación 162 para aplicarse con la porción axial 156 de conducto 150 formado en el árbol 40 y una porción de conexión 163 para conectar el acoplamiento de aceite 160 a un árbol de levas de un motor de manera que el aceite puede ser suministrado mediante el acoplamiento de aceite 160 al conducto 150 de suministro de aceite y así a la cavidad 4. El cuerpo 161 de acoplamiento de aceite incluye un collarín 164 que se extiende radialmente que hace tope contra una porción del árbol 40 para definir la relación axial entre el árbol 40 y el acoplamiento de aceite 160. Además el cuerpo 161 del acoplamiento de aceite 160 está provisto con cierres herméticos 165, 166, 167, en donde los cierres herméticos 165, 166 son presionados contra una pared circunferencial interior de la porción axial 156 formada dentro de la extremidad distal 44 del árbol 40 para cerrar herméticamente el acoplamiento de aceite 160 contra el árbol 40. El cierre hermético 167 dispuesto en la porción de conexión 163 está adaptado para cerrar herméticamente el acoplamiento de aceite 160 contra una salida de aceite de un árbol de levas (no mostrado en la figura).
La válvula de retención 70 está dispuesta en la porción axial 156 del conducto 150 de suministro de aceite. La válvula de retención 70 incluye un cuerpo 172 de válvula de retención que de acuerdo con esta realización (véanse las figs. 4 a 5C) está formada como un pivote 172. El pivote 172 está conformado generalmente en forma de un champiñón y tiene un vástago 171 y una cabeza 173.
Un segundo asiento de válvula 187 es formado como una porción cónica de la pared interior circunferencial de la porción axial 156 del conducto 150 de suministro de aceite en el árbol 40. La porción cónica que forma el segundo asiento de válvula 187 rodea una abertura exterior 182 del conducto 150 de suministro de aceite que conduce a la cavidad 4. El vástago 171 del pivote 172 incluye una porción cónica 175 correspondiente a la porción cónica del segundo asiento de válvula 187 para aplicarse con el mismo. Así, cuando el pivote 172 está en la primera posición cerrada 100 como se ha mostrado en la fig. 5A la porción cónica 175 es liberada del segundo asiento de válvula 187 y queda un espacio entre el segundo asiento de válvula 187 y la porción cónica 175. Cuando por el contrario el pivote 172 está en la segunda posición cerrada 104 como se ha mostrado en la figura 5C, la porción cónica 175 del vástago 171 se aplica con el segundo asiento de válvula 187 y cierra así la abertura 182 de manera que el aceite no puede ser proporcionado a través del conducto 150 de suministro de aceite a la cavidad 4.
Al mismo tiempo el vástago 171, que tiene una forma sustancialmente cilíndrica, sirve como una guía y medio de sujeción para el miembro de carga elástica 90, que de acuerdo con esta realización es formado como un resorte helicoidal. El miembro de carga elástica 90 es asentado sobre el vástago 171 y hace tope contra la cabeza 173 del pivote 172 y por otro lado es asentado sobre un collarín 183 que se extiende hacia dentro formado alrededor de la abertura 182 y del segundo asiento de válvula 187. Por tanto, el segundo asiento válvula 187 está dispuesto entre el collarín 183 y la abertura 182.
De manera diferente a la primera realización (figs. 2 a 3C), en que el segundo asiento de válvula 87 está formado por el tapón 76, de acuerdo con la segunda realización (figs. 4 a 5C) el primer asiento de válvula 174 está formado por el tapón
176. El tapón 176 de acuerdo con esta realización está formado sustancialmente como un casquillo cilíndrico que tiene un agujero pasante 180 que forma un paso para el aceite y tiene una superficie cónica hacia dentro que forma el primer asiento de válvula 174. En la extremidad opuesta el tapón 176 tiene un collarín 178 que se aplica con un rebaje correspondiente en la superficie circunferencial interior del conducto 150 de suministro de aceite para definir una posición axial del tapón 176 con relación al árbol 40. El tapón 176 puede ser fijado al árbol 40 por medio de un ajuste apretado o por cualquier otro medio de fijación adecuado. El tapón 176 está adaptado para aplicarse con la cabeza 173 del pivote
172. Por lo tanto la cabeza 173 del pivote 172 incluye una porción cónica 179 que corresponde con la superficie cónica del tapón 176 que forma el asiento de válvula 174. De acuerdo con la fig. 5A en que la válvula de retención 70 está mostrada en la primera posición cerrada 100 la superficie cónica 179 se aplica con el primer asiento de válvula 174. El miembro de carga elástica 90 fuerza el pivote 172 a la primera posición cerrada 100, como puede verse fácilmente en la fig. 5A.
La cabeza 173 del pivote 172 tiene una forma exterior sustancialmente cilíndrica. El diámetro exterior de la cabeza 173 corresponde sustancialmente con el diámetro circunferencial interior de la porción axial 156 del conducto 150 de suministro de aceite en la que está ubicado el pivote 172. Así, el pivote 172 puede ser guiado dentro de la porción axial 156, cuando se mueve entre las tres posiciones 100, 102, 104.
imagen6
Para permitir un flujo de aceite desde el acoplamiento de aceite 160 a la cavidad 4 el pivote 172 comprende una garganta 177 formada sobre una porción exterior de la cabeza 173. La garganta 177 tiene una profundidad radial que es más pequeña que el grosor de la pared del tapón 176 de manera que cuando el pivote 172 se aplica con el primer asiento de válvula 174 (fig. 5A) la porción axial 156 del conducto 150 de suministro aceite es cerrada sellada de una
5 manera hermética a los fluidos.
En la fig. 5B la válvula de retención 70 está mostrada en la posición abierta 102 y en la fig. 5C en la segunda posición cerrada 104. El principio de funcionamiento de la válvula de retención 70 de la segunda realización es sustancialmente idéntico al principio de funcionamiento de la válvula de retención 70 de acuerdo con la primera realización (véanse figs. 3A a 3C). Cuando no se suministra aceite mediante el acoplamiento de aceite 160 a la válvula de retención 70 y la 10 bomba de vacío 1 está en un estado inactivo, la presión P1 está a un valor normal y el pivote 172 es forzado para aplicarse con el primer asiento de válvula 174 por medio del miembro de carga elástica 90. Cuando la presión de aceite P1 es aumentada y la presión de aceite DP que es la diferencia entre P1 y P2 aumenta en consecuencia y excede un umbral predeterminado, el pivote 172 es alejado del primer asiento de válvula 174 a una posición abierta 102 como se ha mostrado en la fig. 5B. En la posición abierta 102 el pivote 172 no está aplicado al primer asiento de válvula 174 ni al 15 segundo asiento de válvula 187 y así el aceite puede ser suministrado desde la acoplamiento de aceite 160 a la cavidad 4 a través del paso de aceite 157, la porción axial 156, el agujero pasante 180 en el tapón 176, a través del espacio entre la cabeza 173 y el asiento de válvula 174, la garganta 177 y luego a través de un espacio entre la superficie cónica 175 y el segundo asiento de válvula 187 a través de la abertura 182 a la cavidad 4. Cuando la presión de aceite DP aumenta más, por ejemplo porque la presión P1 relativa a la presión normal aumenta o la presión P2 relativa a la presión normal
20 es disminuida, el pivote 172 es alejado del primer asiento de válvula 174 y el miembro de carga elástica 90 es comprimido más de manera que la superficie cónica 175 del vástago 171 se aplique con el segundo asiento de válvula 187 y el flujo de aceite desde el acoplamiento de aceite 160 a la cavidad 4 es detenido.
Más significativamente en la presente realización (figs. 5A a 5C), puede verse que, cuando la presión de aceite DP excede el umbral de presión de aceite superior y la válvula de retención 70 está en la segunda posición cerrada 104 25 como se ha mostrado en la fig. 5C, el aceite puede fluir solamente a través del acoplamiento de aceite 160 y del conducto 157 a la porción radial 154 y el colector de aceite 159 para suministrar aceite al cojinete de fricción principal entre el árbol de accionamiento 40 y la carcasa 2. Así, el aceite a la presión de aceite elevada es suministrado al colector de aceite 159. Esta presión de aceite adicional sobre el cojinete principal suplementa la presión de cojinete generada hidrodinámicamente y reduce significativamente el consumo de energía a baja velocidad de la bomba de vacío 1. El
30 mismo efecto está presente en la bomba de vacío 1 de acuerdo con la primera realización (figs. 2 a 3C), sin embargo el cojinete de fricción principal no está mostrado en las figs. 2 a 3C. Los beneficios de la presión de aceite adicional descrito serán evidentes para la persona experta en la técnica con respecto también a la primera realización (figs. 2 a 3C).
Con referencia ahora a las figs. 6 a 7C, se muestra una tercera realización de la bomba de vacío 1. Partes idénticas y similares son mostradas con signos de referencia idénticos. En la medida en que es posible se hace referencia a la
35 descripción anterior de la primera y segunda realizaciones de la bomba de vacío.
La bomba de vacío 1 de la tercera realización (figs. 6 a 7C) comprende una carcasa 2 en la cual hay formada una cavidad 4 y una tapa 3, que está fijada a la carcasa 2 por medio de tornillos 106 que se aplican a porciones de fijación 8 formadas en la carcasa 2. La bomba de vacío 1 incluye además un rotor 12 y una paleta 14 que está dispuesta en una ranura 16 del rotor 12. El plano en sección transversal de la fig. 6 discurre sustancialmente perpendicular a un plano de la
40 paleta 14, de manera que el rotor 12 y las partes de la cavidad 4 libres pueden ser vistos en contraste con la fig. 4 anterior.
El rotor 12 está conectado al árbol de accionamiento 40 que está asentado en un rebaje cilíndrico de la carcasa 2 mediante un cojinete de fricción como se ha descrito antes con referencia a la segunda realización (figs. 4 a 5C).
La bomba de vacío 1 incluye además una válvula de retención 70 que está de acuerdo con esta realización (figs. 6 a 7C)
45 dispuesta en la carcasa 2 y no en el árbol 40 como está en la primera y la segunda realización (figs. 2 a 5C). Por lo tanto un conducto 250 de suministro de aceite está dispuesto en la carcasa 2 que comprende una porción axial 256 y dos conductos inclinados 257, 258. El primer conducto inclinado 257 conecta la porción axial 256 con una salida 260 que termina en la cavidad 4 de manera que el aceite puede ser suministrado mediante el conducto de suministro de aceite 250 a la cavidad 4. El segundo conducto inclinado 258 conecta la porción axial 256 con un colector de aceite 262 en el
50 cojinete de fricción entre el árbol 40 y la carcasa 2.
La válvula de retención 70 será ahora descrito en mayor detalle con referencia a las figs. 7A a 7C. De nuevo, correspondiendo con las figs. 3A a 3C y 5A a 5C, la válvula de retención 70 está mostrada en la fig. 7A en una primera posición cerrada 100 en la fig. 7B en una posición abierta 102 y en la fig. 7C en una segunda posición cerrada 104. La estructura de la válvula de retención 70 de acuerdo con la tercera realización (figs. 6 a 7C) es en general similar a la
55 estructura de la válvula de retención 70 de la segunda realización (figs. 4 a 5C). La válvula de retención 70 de la tercera realización (figs. 6 a 7C) comprende un cuerpo 272 de válvula de retención que está formado como un pivote 272 similar al de la segunda realización. El pivote 272 comprende de nuevo un vástago 271 y una cabeza 273.
La porción axial 256 del conducto de suministro de aceite 250 comprende una superficie cónica que forma el segundo
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asiento de válvula 287 y un rebaje 283. Un miembro de carga elástica 90 que de acuerdo con esta realización está formado de nuevo como un resorte helicoidal 90 está asentado en el rebaje 283 y se aplica al vástago 271 del pivote
272. El vástago 271 incluye similar al vástago 171 (véase fig. 5A) una porción cónica 275 correspondiente con la porción cónica 175 para aplicarse al segundo asiento de válvula 287.
En la porción axial 256 del conducto 250 de suministro de aceite está dispuesto un tapón 276. El tapón 276 está formado idéntico al tapón 176 de acuerdo con la segunda realización. De manera diferente a la segunda realización el tapón 276 de acuerdo con la tercera realización está dispuesto en la porción axial 256 del conducto 250 de suministro de aceite en la carcasa 2 y no en el árbol 40. El tapón 276 es formado sustancialmente como un casquillo que tiene un agujero pasante central 280 para permitir el flujo de aceite desde la porción axial 256 al conducto inclinado 257 del conducto 250 de suministro de aceite. El tapón 276 incluye una superficie cónica hacia dentro que forma el primer asiento de válvula
274. La cabeza 273 del pivote 272 incluye una porción cónica 279 que corresponde con la porción cónica del tapón 276 que forma el primer asiento de válvula 274. El tapón 276 incluye además un collarín 278 que se aplica en un rebaje 281 en la carcasa 2 para ajustar fuertemente el tapón 276 en la porción axial 256 del conducto 250 de suministro de aceite.
De forma similar a la segunda realización, la cabeza 273 del pivote 272 incluye una garganta 277 en una porción circunferencia exterior del mismo para permitir que el aceite fluya a través de la garganta 277.
La funcionalidad de la válvula de retención 70 de acuerdo con la tercera realización (figs. 6 a 7C) es similar a la de la primera y segunda realizaciones (figs. 2 a 5C). Cuando la bomba de vacío 1 está en un estado inactivo, el miembro de carga elástica 90 fuerza el pivote 272 contra el primer asiento de válvula 274 formado por el tapón 276. Como la porción cónica 279 de la cabeza 273 se aplica con el primer asiento de válvula 274, no puede fluir aceite desde la porción axial 256 al conducto inclinado 257 y no puede fluir aceite así a la cavidad 4. Solamente es permitido el suministro de aceite desde el conducto 250 de suministro de aceite al conducto inclinado 258 y así a la galería de aceite 262 para el cojinete de fricción del árbol 40. Cuando la presión DP, que es la diferencia entre la presión P1 y la presión P2 en la porción axial 256 aumenta, el pivote 272 es alejado del primer asiento de válvula 274 en la dirección del segundo asiento de válvula 287 y es establecido el flujo de aceite desde la porción axial 256 al conducto inclinado 257 y así a la cavidad 4. El aceite fluye desde la porción axial a través del agujero pasante 280 en el tapón 276 y luego entre la porción cónica que forma el asiento de válvula 274 y la porción cónica 279 de la cabeza 273 a través de la garganta 277 a lo largo del vástago 271, luego entre la porción cónica 275 del vástago 271 y la porción cónica de la carcasa que forma el segundo asiento de válvula 287 y al conducto inclinado 257 del conducto 250 de suministro aceite y finalmente a la cavidad 4. En caso de que la presión de aceite DP aumente más y exceda un umbral predeterminado, el pivote 272 es movido además en la dirección del segundo asiento de válvula 287 y aplica el segundo asiento de válvula con la porción cónica 275 del vástago 271 y el flujo de aceite desde la porción axial 256 al conducto inclinado 257 y así a la cavidad 4 es consecuentemente detenido.
Cuando la válvula de retención 70 de acuerdo con la tercera realización (figs. 6 a 7C) está en la segunda posición cerrada 104 la presión del depósito de aceite puede directamente ser aplicada al colector de aceite 262 y así al cojinete de fricción principal de la bomba de vacío 1 formado entre el árbol de accionamiento 40 y la carcasa 2 mediante el conducto inclinado 258. Esta presión de aceite adicional sobre el cojinete principal suplementa la presión de cojinete generada hidrodinámicamente y reduce significativamente el consumo de potencia a baja velocidad de la bomba de vacío 1, como ya se ha descrito antes con referencia a la segunda realización (figs. 5A a 5C).
Lista de referencias
1
bomba de vacío
2
carcasa
3
placa de tapa
4
cavidad
6
reborde
8
porción de fijación de etapa
10
porción de fijación de motor
12
rotor
14
miembro/paleta móvil
16
ranura
18
flecha
20, 22
extremidades de la paleta
10
24, 26
cierre hermético de la paleta
28
pared
30
primer puerto de derivación
31
entrada
5
32 segundo puerto de derivación
33
salida
34
conector
40
árbol
42
extremidad proximal
10
44 extremidad distal
46
sección de aplicación
50
conducto de suministro de aceite
52
flecha (dirección del flujo de aceite en posición abierta)
53
flecha (flujo de aceite en posición cerrada)
15
54 porción radial
56
porción axial
58
garganta circunferencia que forma una parte de un colector de aceite
60
entrada del conducto de suministro de aceite
62
porción distal
20
64 porción de diámetro agrandado
66
porción cónica
70
válvula de retención
72
cuerpo/bola de la válvula de retención
74
primer asiento de válvula
25
76 tapón
78
cuerpo de tapón
80
agujero pasante
82
saliente
84
extremidad superior
30
86 superficie inclinada hacia dentro
87
segundo asiento de válvula
88
superficie
90
miembro de carga elástica/resorte helicoidal
92
espacio
35
100 primera posición cerrada
102
posición abierta
11
imagen7
104
segunda posición cerrada
106
tornillo
108
cierre hermético
112
porción de conexión
5
150 conducto de suministro de aceite
154
porción radial
156
porción axial
157
paso de aceite
158
garganta circunferencial
10
159 colector de aceite
160
acoplamiento de aceite
161
cuerpo del acoplamiento de aceite
162
porción de aplicación
163
porción de conexión
15
164 collarín que se extiende hacia fuera
165
cierre hermético
166
cierre hermético
167
cierre hermético
171
vástago
20
172 cuerpo / pivote de la válvula de retención
173
cabeza
174
primer asiento de válvula
175
porción cónica
176
tapón
25
177 garganta
178
collarín del tapón
179
porción cónica del pivote
180
agujero pasante
182
abertura de salida
30
183 collarín que se extiende hacia dentro
187
segundo asiento de válvula
250
conducto de suministro de aceite
256
porción axial
257
conducto inclinado
35
258 conducto inclinado
260
salida
imagen8
262 colector de aceite 271 vástago 272 cuerpo / pivote de la válvula de retención 273 cabeza
5 274 primer asiento de válvula 275 porción cónica del vástago 276 tapón 277 garganta 278 collarín
10 279 porción cónica 280 agujero pasante central 283 rebaje 287 segundo asiento de válvula A eje de rotación del árbol
15 P1 presión de aceite sobre el lado del colector de aceite de la válvula de retención P2 presión de aceite sobre el lado de la cavidad de la válvula de retención DP presión de aceite que actúa sobre la válvula de retención (DP = P1 – P2)

Claims (13)

  1. imagen1
    REIVINDICACIONES
    1. Una bomba de vacío (1) adecuada para montar en un motor, que comprende una carcasa (2) que tiene una cavidad (4), y un miembro móvil (14) dispuesto para rotación dentro de la cavidad (4), en donde la cavidad (4) está provista con una entrada (31) y una salida (33) y el miembro móvil (14) se puede mover para aspirar fluido a la cavidad (4) a través de
    5 la entrada (31) y extraerlo de la cavidad (4) a través de la salida (33) de modo que induzca una reducción en la presión a la entrada (31) que comprende además
    un conducto (50, 150, 250) de suministro de aceite para suministrar aceite desde un depósito a la cavidad (4) y una válvula de retención (70) que tiene un cuerpo (72, 172, 272) de la válvula de retención dispuesto en el conducto (50, 150, 250) de suministro de aceite,
    10 caracterizado por que la válvula de retención (70) dosifica el flujo de aceite (52) a la cavidad (4) dependiendo de la presión de aceite (DP) de manera que al exceder un umbral de presión de aceite superior el suministro de aceite a la cavidad (4) es detenido por medio de la válvula de retención (70).
  2. 2. La bomba de vacío (1) según la reivindicación 1, en donde la válvula de retención (70) dosifica el flujo de aceite a la
    cavidad (4) dependiendo de la presión de aceite (DP) de manera que al caer por debajo de un umbral de presión de 15 aceite inferior el flujo de aceite (52) es detenido por medio de la válvula de retención (70).
  3. 3. La bomba de vacío (1) según la reivindicación 1 o 2, en donde el cuerpo (72, 172, 272) de la válvula de retención se puede mover entre una primera posición cerrada (100), una posición abierta (102) y una segunda posición cerrada (104) y el cuerpo (72, 172, 272) de la válvula de retención está ubicado en la primera posición cerrada (100) cuando la presión de aceite (DP) es menor que un umbral de presión de aceite inferior, en la posición abierta cuando la presión de aceite
    20 (DP) está entre un umbral de presión de aceite inferior y un umbral de presión de aceite superior y en la segunda posición cerrada cuando la presión de aceite (DP) excede el umbral de presión de aceite superior.
  4. 4. La bomba de vacío (1) según cualquier reivindicación precedente, en donde la válvula de retención (70) comprende un primer (74, 174, 274) y un segundo (87, 187, 287) asientos de válvula para aplicación con el cuerpo (72, 172, 272) de la válvula de retención.
    25 5. La bomba de vacío (1) según la reivindicación 4, en donde el segundo asiento de válvula (87, 187, 287) está dispuesto aguas abajo del primer asiento de válvula (74, 174, 274) en una dirección del flujo de aceite (52) a la cavidad (4).
  5. 6. La bomba de vacío (1) según la reivindicación 3, en donde el miembro de carga elástica (90) está dispuesto en la válvula de retención (70) para cargar el cuerpo (72, 172, 272) de la válvula de retención en la primera posición cerrada (100).
    30 7. La bomba de vacío (1) según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en donde al menos uno de los dos asientos de válvula (74, 87, 174, 187, 274, 287) está formado por un tapón (76, 176, 276) que tiene un agujero pasante (80, 180, 280) y dispuesto en el conducto de suministro aceite (50, 150, 250).
  6. 8. La bomba de vacío (1) según la reivindicación 7, en donde el agujero pasante (80, 180, 280) conecta el conducto (50, 150, 250) de suministro de aceite con la cavidad (4).
    35 9. La bomba de vacío (1) según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en donde el miembro de carga elástica (90) es un resorte, en particular un resorte helicoidal (90) o una arandela elástica, soportada por uno de los dos asientos de válvula (74, 87, 174, 187, 274, 287).
  7. 10. La bomba de vacío (1) según cualquier reivindicación precedente, que comprende un árbol de accionamiento (40)
    para accionar de forma giratoria el miembro móvil (14) y el conducto (50, 150, 250) de suministro de aceite que se 40 extiende a través del árbol de accionamiento (40).
  8. 11. La bomba de vacío (1) según la reivindicación 10, en donde el conducto (50, 150) de suministro de aceite comprende una porción axial (56, 156) que se extiende a lo largo de un eje de rotación (A) del árbol (40) y en comunicación fluida con el depósito de aceite y la cavidad (4) respectivamente.
  9. 12.
    La bomba de vacío (1) según la reivindicación 11, en donde el conducto (50, 150) de suministro aceite comprende 45 una porción radial (54, 154) que se extiende desde una cara circunferencial del árbol (40) al eje de rotación (A) del árbol
    (40) en comunicación fluida con la porción axial (56, 156) del conducto (50, 150) de suministro de aceite.
  10. 13. La bomba de vacío (1) según la reivindicación 11 o 12, en donde la válvula de retención (70) está dispuesta en la porción axial (56, 156) del conducto (50, 150) de suministro de aceite.
  11. 14.
    La bomba de vacío (1) según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en donde la porción radial (54, 154) del 50 conducto (50, 150) de suministro de aceite está en comunicación fluida con un colector de aceite (159).
  12. 15. El sistema, que comprende un motor y una bomba de vacío (1) según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, en
    14
    imagen2
    donde la bomba de vacío (1) está montada en el motor de un vehículo de carretera.
  13. 16. El sistema, que comprende un motor y una bomba de vacío (1) según la reivindicación 15, en donde la bomba de vacío (1) es accionada por un árbol de levas del motor.
    15
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