ES2880817T3 - Bomba dividida axialmente - Google Patents

Abstract

Bomba dividida axialmente para el transporte de un fluido con una carcasa (2) dividida axialmente, que comprende una parte inferior (21) y una tapa (22), en donde la parte inferior (21) presenta una primera superficie de estanqueidad (212) y la tapa (22) presenta una segunda superficie de estanqueidad (222), en donde la parte inferior (21) y la tapa (22) se pueden fijar entre sí de tal manera que las dos superficies de estanqueidad (212, 222) tienen contacto directo entre sí, en donde en las superficies de estanqueidad (212, 222) está prevista una primera ranura de estanqueidad (213) para el alojamiento de un primer elemento de estanqueidad (10) en forma de cordón (10), así como una segunda ranura de estanqueidad (214) para el alojamiento de un segundo elemento de estanqueidad (11) en forma de cordón, cuya segunda ranura de estanqueidad (214) está conectada a través de una embocadura (20) con la primera ranura de estanqueidad (214), en donde en la embocadura (20) está previsto un elemento de unión (50), que presenta dos escotaduras laterales (51) para el alojamiento respectivo de uno de los elementos de estanqueidad (10, 11) en forma de cordón, caracterizada porque las escotaduras (51) están dispuestas y configuradas de tal manera que los dos elementos de estanqueidad (10, 11) en forma de cordón se pueden extender en toda la zona del elemento de unión (50) esencialmente paralelos entre sí.

Description

DESCRIPCIÓN

Bomba dividida axialmente

La invención se refiere a una bomba dividida axialmente para el transporte de un fluido de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación independiente de la patente.

Las bombas divididas axialmente, que se designan como bombas divididas horizontalmente, son bombas, en las que la carcasa está dividida paralelamente al eje del árbol y de esta manera presenta una parte inferior y una tapa. Tanto la parte inferior como también la tapa presentan, respectivamente, una pestaña, que se superponen para el montaje de la bomba y entonces se unen fijamente entre sí, por ejemplo se atornillan.

Las bombas divididas axialmente se conocen perfectamente desde hace mucho tiempo y se fabrican en numerosas formas de realización la mayoría de las veces como bombas centrífugas, por ejemplo como bombas de un solo flujo o bombas de doble flujo y como bombas de una fase o bombas de varias fases. En este caso, la rueda de rodadura de la bomba puede estar dispuesta entre dos cojinetes (bomba-entre-cojinetes). También el campo de aplicación de estas bombas es muy amplio, se emplean, por ejemplo, en la industria del petróleo y del gas o en la industria del agua o en el campo de la generación de energía. Con frecuencia las bombas divididas axialmente están diseñadas para una alta presión de funcionamiento o corrientes volumétricas grandes y son adecuadas para el bombeo sobre alturas geodésicas grandes, para el transporte a través de tuberías de agua o de petróleo o para desalinización de agua marina por medio de ósmosis inversa.

En el caso de bombas divididas axialmente tiene una importancia decisiva, naturalmente, la estanqueidad entre la parte inferior y la tapa de la carcasa a lo largo de las dos pestañas. En este caso, se aplica, por una parte, obturar el espacio interior de la bomba contra el medio ambiente y, por otra parte, obturar en el espacio interior de la bomba entre sí aquellos espacios de presión, en los que predominan diferentes presiones en el estado de funcionamiento, como es el caso, por ejemplo, en bombas de varias fases.

Para la estanqueidad entre la parte inferior y la tapa se conoce insertar, especialmente para aplicaciones a alta presión, una junta de estanqueidad plana entre las dos pestañas, de manera que las dos pestañas no entran en contacto directo en el estado montado, sino que contactan a ambos lados con la junta de estanqueidad plana. Tales juntas de estanqueidad planas requieren una tensión previa alta. especialmente también para conseguir la presión superficial necesaria entre la parte inferior, la tapa y la junta de estanqueidad plana.

Una tecnología alternativa para la estanqueidad entre la parte inferior y la tapa, como se describe, por ejemplo, también en el documento WO-A-2014/083374, consiste en montar las pestañas de la parte inferior y de la parte superior directamente superpuestas sin junta de estanqueidad intercalada. Las superficies respectivas de las dos pestañas forman entonces superficies de estanqueidad, que están en contacto directo entre sí en el estado montado. En esta solución, es habitual prever en la parte inferior o en la tapa o en la parte inferior y en la tapa al menos una ranura de estanqueidad exterior, que se extiende a ambos lados del árbol sobre toda la longitud axial de la bomba y en la que se inserta un elemento de estanqueidad en forma de cordón, por ejemplo un elemento de estanqueidad similar a una junta tórica. Después de la inserción del elemento de estanqueidad en forma de cordón en la ranura de estanqueidad se atornillan fijamente la parte inferior y la tapa entre sí, de manera que las superficies de estanqueidad de las dos pestañas están en contacto directo entre sí y el elemento de estanqueidad en forma de cordón se deforma elásticamente en la ranura de la junta de estanqueidad, para garantizar de esta manera una estanqueidad fiable.

Puesto que en esta solución no está insertada ninguna junta de estanqueidad plana entre la pestaña de la parte inferior y la pestaña de la tapa, las uniones atornilladas, con las que se fijan la parte inferior y la tapa entre sí, tienen que soportar una carga claramente más reducida. De ello resultan algunas ventajas: De esta manera, las pestañas que forman las superficies de estanqueidad, se pueden configurar claramente más finas y más estrechas, se necesita menos material para las pestañas, lo que implica un ahorro de costes y de peso, se pueden utilizar tornillo o bien bulones más pequeños para la unión atornillada de la parte inferior y de la tapa, por lo que éstos se pueden emplazar también más cerca del contorno hidráulico. Además, la utilización de los elementos de estanqueidad en forma de cordón, en comparación con las juntas de estanqueidad planas, permite una deformación más elevada de la carcasa. Esto es especialmente ventajoso en bombas de varias fases, porque se puede reducir claramente o incluso evitar de esta manera la fuga entre diferentes espacios de presión en la bomba, en los que predominan diferentes presiones.

Los elementos de junta de estanqueidad en forma de cordón están fabricados normalmente de un elastómero, como se utiliza también para juntas de estanqueidad de junta tórica, por ejemplo del caucho de nitrilo Caucho de Nitrilo Butadieno (NBR: Nitrile Butadiene Rubber).

En la mayoría de las aplicaciones están previstas más de una ranura de estanqueidad, respectivamente, con un elemento de estanqueidad en forma de cordón insertado. Así, por ejemplo, puede estar previsto un elemento de estanqueidad en forma de cordón interior para la obturación del espacio de aspiración contra el espacio de presión y elemento de estanqueidad en forma de cordón exterior, que obtura el espacio interior de la bomba contra el mundo exterior, es decir, la presión ambiental. Especialmente en el caso de bombas de varias fases, pueden estar previstas ranuras de estanqueidad adicionales, respectivamente, con elementos en forma de cordón insertados, para obturar mutuamente los diferentes espacios de presión, en los que predominan diferentes presiones en el estado de funcionamiento.

En el diseño de tales juntas de estanqueidad por medio de elementos de estanqueidad en forma de cordón se pretende configurar los elementos de estanqueidad en forma de cordón individuales a ser posible como elementos de estanqueidad en forma de anillo, porque los lugares de unión o de empalme entre elementos de estanqueidad en forma de cordón individuales pueden conducir potencialmente a fugas, especialmente cuando la bomba está diseñada para una presión de funcionamiento alta, por ejemplo, de hasta 100 bares. No obstante, no es posible desde el punto de vista puramente constructivo prever exclusivamente cordones de estanqueidad cerrados en sí. Siembre existirán aquellos puntos críticos en los que dos elementos de estanqueidad individuales están adyacentes entre sí o deben unirse entre sí y deben colaborar para la estanqueidad deseada.

Así, por ejemplo, en el caso de una bomba de varias fases, debe conectarse un elemento de estanqueidad en forma de cordón, que sirve para la estanqueidad entre dos fases, con el elemento de estanqueidad insertado en la ranura de estanqueidad exterior. Esta conexión debe ser fiable y en el caso de trabajos de mantenimiento, debería poder repararse sin mucho gasto o herramientas especiales.

En la figura 1 se ilustra en una representación esquemática tal punto crítico, en el que se unen entre sí dos elementos de estanqueidad 101 y 103 en forma de cordón en un .lugar de unión en forma de T. Los elementos de estanqueidad 101, 103 en forma de cordón tienen normalmente una sección transversal redonda, especialmente de forma circular, perpendicularmente a su extensión longitudinal. En un lugar de unión en forma de T, entonces la superficie extrema plana 102 - por lo tanto, no arqueada - del elemento de estanqueidad 101 se coloca sobre la superficie envolvente curvada 104 del otro elemento de estanqueidad 103. En este caso, se consigue la configuración de zonas de forma esencialmente triangular 105, en las que los dos elementos de estanqueidad 101 y 103 no tienen ya ningún contacto. Estas zonas 105 pueden conducir a fugas, que influyen negativamente en dispositivo de junta de estanqueidad.

Además, se conoce a partir del documento EP 2 636 905 A1 un dispositivo de junta de estanqueidad para la disposición entre dos componentes, que presentan una superficie de contacto plana. Los dos componentes están realizados como partes de una carcasa dividida longitudinalmente de una bomba. Para la estanqueidad se dispone un elemento de estanqueidad flexible, extendido alargado en forma del cordón de estanqueidad con una zona extrema en una ranura de la superficie de contacto. El cordón de estanqueidad está guiado en su zona extrema en un elemento de cierre curvado, en donde el cordón de estanqueidad y el elemento de cierre están realizados de tal forma que presentan en la zona extrema del cordón de estanqueidad una zona de solape y de esta manera un canto de estanqueidad continuo.

Por lo tanto, partiendo del estado descrito de la técnica, un cometido de la invención es proponer una bomba dividida axialmente para el transporte de un fluido, en el que se puede garantizar una junta de estanqueidad fiable también en lugares de unión entre elementos de estanqueidad.

El objeto de la invención, que soluciona este cometido se caracteriza por las características de la reivindicación independiente de la patente.

Por lo tanto, de acuerdo con la invención, se propone una bomba dividida axialmente para el transporte de un fluido, con una carcasa dividida axialmente, que comprende una parte inferior y una tapa, en donde la parte inferior presenta una primera superficie de estanqueidad y la tapa presenta una segunda superficie de estanqueidad, en donde la parte inferior y la tapa se pueden fijar entre sí de tal manera que las dos superficies de estanqueidad tienen un contacto directo entre sí, en donde en las superficies de estanqueidad está prevista una primera ranura de estanqueidad para el alojamiento de un primer elemento de estanqueidad en forma de cordón, cuya segunda ranura de estanqueidad está conectada a través de una embocadura con la primera ranura de estanqueidad, y en donde en la embocadura está previsto un elemento de unión, que presenta dos escotaduras laterales para el alojamiento respectivo de uno de los elementos de estanqueidad en forma de cordón, en donde las escotaduras están dispuestas y están configuradas de tal forma que los dos elementos de estanqueidad en forma de cordón se pueden extender esencialmente paralelos en toda la zona del elemento de unión.

Con preferencia, en este caso en la primera ranura de estanqueidad está insertado un primer elemento de estanqueidad en forma de cordón y en la segunda ranura de estanqueidad está insertado un segundo elemento de estanqueidad en forma de cordón, y cada una de las dos escotaduras laterales del elemento de unión recibe en cada caso uno de los elementos de estanqueidad en forma de cordón.

La invención se basa en el reconocimiento explicado con la ayuda de la figura 1 de que pueden aparecer problemas especialmente en aquellos lugares de contacto entre dos elementos de estanqueidad separados, en los que una superficie extrema plana - es decir, no curvada - de uno de los elementos de estanqueidad se apoya en una superficie curvada, por ejemplo, por ejemplo de la superficie envolvente de un segundo elemento de estanqueidad de forma circular en la sección transversal. Esta geometría condiciona una superficie de contacto reducida entre los dos elementos de estanqueidad, de manera que aquí pueden aparecer fugas más fácilmente.

Puesto que de acuerdo con la invención, en la embocadura el elemento de unión está previsto con las dos escotaduras laterales, los dos elementos de estanqueidad en forma de cordón se pueden disponer en esta zona paralelos entre sí, y tienen de esta manera sobre el elemento de unión una superficie de contacto efectiva claramente incrementada, lo que conduce a una acción de estanqueidad considerablemente mejorada en este lugar de unión. Por lo tanto, se puede evitar especialmente también que en un lugar de unión propiamente en forma de T una superficie extrema plana de un elemento de estanqueidad incida sobre la superficie curvada de otro elemento de estanqueidad.

Por medio de la configuración de acuerdo con la invención se puede mejorar claramente la colaboración de los elementos de estanqueidad, de manera que también especialmente en el caso de una presión de funcionamiento muy alta, se garantiza una estanqueidad extraordinariamente fiable entre las zonas individuales de la bomba.

De acuerdo con un ejemplo de realización preferido, una de las dos escotaduras recibe un extremo recto de uno de los elementos de estanqueidad en forma de cordón. Esta disposición puede sustituir el lugar de unión en forma de T entre dos elementos de estanqueidad en forma de cordón, Mientras que el primer elemento de estanqueidad se inserta en una de las dos escotaduras del elemento de unión y es continua, el extremo del segundo elemento de estanqueidad que se extiende perpendicularmente al mismo se conduce a la otra escotadura del elemento de unión y se extiende allí paralelamente al primer elemento de estanqueidad.

Una medida especialmente ventajosa consiste en que cada una de las escotaduras presenta un contorno interior, que sigue la superficie envolvente del elemento de estanqueidad respectivo en forma de cordón. Por medio de esta medida se puede arrimar cada elemento de estanqueidad en cada caso de una manera óptima al contorno interior de la escotadura, a partir de lo cual resulta una superficie de contacto lo más grande posible y, por lo tanto, una acción de estanqueidad especialmente buena.

En la práctica se ha revelado que es ventajoso que las escotaduras presenten en el elemento de unión, respectivamente, una longitud, que es al menos tan grande como el triple del diámetro del elemento de estanqueidad insertado.

De acuerdo con un ejemplo de realización preferido, cada ranura de estanqueidad está prevista en la parte inferior de la carcasa, lo que posibilita especialmente una fabricación más sencilla y un montaje más fácil.

Con preferencia, el elemento de unión está fabricado de un plástico, por ejemplo de una pieza fundida por inyección. De acuerdo con un ejemplo de realización preferido, la primera ranura de estanqueidad está dispuesta para la obturación del espacio interior de la bomba contra la presión ambiental. Puesto que esta ranura de estanqueidad se puede configurar sobre toda la longitud axial de la bomba de forma continua - es decir, sin interrupción - se puede realizar de esta manera una estanqueidad especialmente fiable entre el espacio interior de la bomba y el medio ambiente.

La segunda ranura de estanqueidad está dispuesta con preferencia para la obturación entre dos espacios de presión en la bomba, en los que predominan diferentes presiones en el estado de funcionamiento.

Otra medida ventajosa consiste en que la embocadura presenta una escotadura, que se extiende paralelamente a la dilatación longitudinal del elemento de unión.

En esta escotadura se puede insertar entonces opcionalmente un elemento de tensión previa elástico. Esta medida ofrece la ventaja de que también ya con presiones de funcionamiento más pequeñas, es decir, ejemplo, durante el arranque de la bomba, se consigue desde el principio una acción de estanqueidad muy buena. Además, resulta la ventaja de que después de una duración de funcionamiento más prolongada de la bomba, cuando pueden aparecer degradaciones u otras modificaciones en los elementos de estanqueidad en forma de cordón, el elemento de tensión previa elástico compensa estas modificaciones y presiona los elementos de estanqueidad de manera fiable contra la pared de la escotadura de los elementos de unión. Esta medida es ventajosa también durante el montaje de la bomba porque, por ejemplo, por decirlo así, se enclava un extremo libre del elemento de estanqueidad en forma de cordón en la zona de la embocadura y de esta manera se retiene en la posición deseada.

Con preferencia, el elemento de tensión previa es elástico de resorte y se extiende paralelo a uno de los elementos de estanqueidad en forma de cordón. De manera especialmente preferida, el elemento de tensión previa está configurado como resorte.

Con respecto al material, es preferible que los elementos de estanqueidad en forma de cordón estén constituidos de un elastómero, en particular de un caucho de nitrilo, especialmente estén fabricados de caucho de nitrilo butadieno NBR.

La bomba de acuerdo con la invención es especialmente adecuada también para presiones de funcionamiento muy altas y se puede configurar con preferencia como bomba centrífuga con una presión de diseño de al menos 50 bares, con preferencia de al menos 100 bares.

En otra aplicación preferida, la bomba de acuerdo con la invención está configurada como bomba de varias fases. Otras medidas y configuraciones ventajosas de la invención se deducen a partir de las reivindicaciones dependientes.

A continuación se explica la invención con la ayuda de ejemplos de realización y con la ayuda del dibujo, En los dibujos se nuestra, parcialmente en sección, lo siguiente:

La figura 1 muestra una representación esquemática de un lugar de contacto en forma de T entre dos elementos de estanqueidad.

La figura 2 muestra una representación en perspectiva de un ejemplo de realización de una bomba de acuerdo con la invención, en donde la tapa está retirada y solamente se indica de forma simbólica.

La figura 3 muestra una vista en planta superior sobre la parte inferior de la carcasa del ejemplo de realización de la figura 2.

La figura 4 muestra una representación esquemática del detalle I de la figura 3.

La figura 5 muestra una representación en perspectiva de un ejemplo de realización de un elemento de unión.

La figura 6 muestra una sección transversal a través del elemento de unión con elementos de estanqueidad insertados. y

La figura 7 muestra una variante para el ejemplo de realización de la figura 2 en una representación similar a la figura 4.

La figura 2 muestra en una representación en perspectiva un ejemplo de realización de una bomba dividida axialmente de acuerdo con la invención, que está designada, en general con el signo de referencia 1. La bomba 1 comprende una carcasa 2, que está dividida axialmente, y una parte inferior 21 así como una tapa 22. Para la mejor comprensión, en la figura 1 está retirada la tapa 22 y solamente se indica de forma simbólica. La figura 3 muestra una vista en planta superior sobre la parte inferior 21 de la carcasa 2 de este ejemplo de realización.

La carcasa 2 comprende una entrada 5 para la aspiración de un fluido a transportar así como una salida 6 para el fluido. Además, la bomba 1 comprende un árbol giratorio 3, cuya dirección longitudinal establece una dirección axial A. Sobre el árbol 3 está montada al menos una rueda de rodadura 4, en el presente caso están montadas dos ruedas de rodadura 4, de forma fija contra giro, que transportan el fluido desde la entrada 5 hacia la salida 6. Además, en las dos entradas está previsto, con respecto a la dirección axial A de la bomba 1, respectivamente, un dispositivo de cojinete 7, para alojar el árbol 3 de la bomba 1. El dispositivo de cojinete izquierdo 7 de acuerdo con la representación (figura 1) está provisto, además, con un acoplamiento 8, que se puede conectar con un accionamiento no representado, que desplaza en rotación el árbol 3 de la bomba 1.

Con el concepto de bomba 1 dividida axialmente o bien carcasa 2 dividida axialmente se entiende, en general, habitualmente que la carcasa 2 está dividida paralelamente a la dirección longitudinal del árbol 3, es decir, en un plano, que contiene el eje longitudinal del árbol 3.

Especialmente, en la bomba 1 representada en la figura 2 y en la figura 3 se trata de una bomba centrífuga de varias fases - aquí bifásica - dividida axialmente, que está configurada de un flujo y está dispuesta en una llamada disposición entre cojinetes, es decir, que las ruedas de rodadura 4 se encuentran entre los dispositivos de cojinete 7. Se entiende que la invención no está limitada a tales tipos de bombas, sino que es adecuada también para otras bombas con carcasa 1 dividida axialmente, por ejemplo bombas monofásicas, es decir, aquéllas con una sola rueda de rodadura 4, bombas de doble flujo con configuración monofásica o de varias fases u otros tipos de bombas como bombas centrífugas.

Con respecto a la dirección axial A, la carcasa 2 de la bomba 1 está cerrada, respectivamente, por medio de una tapa lateral 9, que representa en el presente caso al mismo tiempo la tapa de cierre de una junta de estanqueidad de árbol mecánico.

La tapa 22 y la parte inferior 21 de la carcasa 2 estén, en el estado montado, en contacto directo entre sí, es decir, que entre estas dos partes no está prevista ninguna junta de estanqueidad plana, que impida el contacto directo entre la parte inferior 21 y la tapa 22. A tal fin, la parte inferior 21 comprende una primera pestaña 211, que se extiende en el estado montado en el plano de la división axial de la carcasa 2 y cuya superficie superior de acuerdo con la representación forma una primera superficie de estanqueidad 212. De la misma manera y en este sentido, la tapa 22 está provista con una segunda pestaña 221, que se extiende, en el estado montado, en el plano de la división axial de la carcasa 2 y cuya superficie inferior de acuerdo con la representación (figura 2) forma una segunda superficie de estanqueidad 222.

Después del montaje de la tapa 22 sobre la parte inferior 21, la primera superficie de estanqueidad 212 y la segunda superficie de estanqueidad 222 están en contacto directo entre sí, para formar una unión hermética entre la parte inferior 21 y la tapa 22 de la carcasa 2. En la primera superficie de estanqueidad 212 de la parte inferior 21 está prevista una primera ranura de estanquidad 213, que se extiende desde la tapa lateral izquierda 9 de acuerdo con la representación en dirección axial A siguiendo el contorno interior de la bomba 1 hasta la otra tapa lateral 9. Esta primera ranura de estanqueidad 213 está prevista a ambos lados del árbol 3. En la primera ranura de estanqueidad 213 está insertado un elemento de estanqueidad 10 en forma de cordón, que se extiende sobre toda la longitud de la primera ranura de estanqueidad 213 y que obtura el espacio interior de la bomba 1 frente al medio ambiente. Por lo tanto, la primera ranura de estanqueidad 213 se designa también como ranura de estanqueidad exterior 213. El primer elemento de estanqueidad 10 en forma de cordón tiene normalmente una sección transversal redonda, tal como se conoce, por ejemplo, de juntas tóricas de venta en el mercado. Naturalmente, también es posible que el elemento de estanqueidad presente otra sección transversal, por ejemplo una sección transversal rectangular y en particular una sección transversal cuadrada. En este caso, el primer elemento de estanqueidad 10 en forma de cordón está dimensionado con respecto a su diámetro de tal manera que en el estado no montado se extiende más allá del borde de la primera ranura de estanqueidad 213. Durante el montaje de la tapa 22 sobre la parte inferior 21 se deforma de esta manera elásticamente el primer elemento de estanqueidad 10 en forma de cordón y de esta manera se proporciona una estanqueidad fiable entre la parte inferior 21 y la tapa 22 de la carcasa 2.

La fijación de la tapa 22 sobre la parte inferior 21 se realiza con preferencia por medio de bulones o tornillos, que se encajan a través de los taladros o taladros roscados (sin signo de referencia en la figura 2 y en la figura 2), previstos en la primera superficie de estanqueidad 212, de manera que la parte inferior 21 y la tapa 22 están atornilladas fijamente con efecto de estanqueidad entre sí.

La bomba 1 está configurada en el presente ejemplo de realización como bomba centrífuga de dos fases. De esta manera, existen en el interior de la bomba 1 varios espacios de presión, en los que predominan en el estado de funcionamiento diferentes presiones (ver la figura 3). En un espacio de aspiración 15 de la bomba 1 predomina la presión de aspiración, que se aplica en la entrada 5 de la bomba 1. En un espacio de salida 6 predomina la presión de transporte, con la que el fluido está disponible en la salida 6 de la bomba. En un espacio intermedio 17 predomina una presión intermedia, cuyo importe está entre la presión de aspiración y la presión de transporte. En el caso de la bomba 1 de dos fases, se transporta el fluido a transportar partiendo desde la entrada 5 a través de la rueda de rodadura derecha 4 de acuerdo con la representación de la primera fase hasta el espacio intermedio 17 y se lleva en este caso a la presión intermedia. Desde el espacio intermedio 17, la rueda de rodadura izquierda 4 de acuerdo con la representación de la segunda fase transporta el fluido al espacio de salida 16, donde está entonces bajo la presión de transporte y está disponible en la salida 6 de la bomba 1.

Para la estanqueidad entre los diferentes espacios de presión en la bomba 1 están previstas otras ranura de estanqueidad. En la parte inferior 21 está prevista al menos una segunda ranura de estanqueidad 214, que se designa también como ranura de estanqueidad interior 214, porque sirve para la estanqueidad entre diferentes espacios de presión en la bomba, en el presente caso la segunda ranura de estanqueidad 214 sirve para la estanqueidad entre el espacio de aspiración 15 y el espacio intermedio 17. Como se muestra especialmente en la figura 3, la segunda ranura de estanqueidad 214 está prevista de la misma manera sobre los dos lados del árbol 3. En la segunda ranura de estanqueidad 214 está insertado un segundo elemento de estanqueidad 11 en forma de cordón, que se extiende sobre toda la longitud de la segunda ranura de estanqueidad 214. También el segundo elemento de estanqueidad 11 en forma de cordón tiene normalmente una sección transversal redonda, como se conoce, por ejemplo, de juntas tóricas redondas. Naturalmente, también es posible que el segundo elemento de estanqueidad en forma de cordón presente otra sección transversal, por ejemplo una sección transversal rectangular y en particular juna sección transversal cuadrada. En este caso, el segundo elemento de estanqueidad 11 en forma de cordón está dimensionado con respecto a su diámetro de tal manera que se proyecta en el estado no montado más allá del borde de la segunda ranura de estanqueidad 214. Durante el montaje de la tapa 22 sobre la parte inferior 21 se deforma de esta manera elásticamente el segundo elemento de estanqueidad 12 en forma de cordón y de esta manera proporciona una estanqueidad fiable entre el espacio de aspiración 15 y el espacio intermedio 17.

De manera alternativa, también es posible prever la primera y/o la segunda ranura de estanqueidad 213 y 214 tal como, dado el caso, otras ranuras de estanqueidad en la tapa 22 de la carcasa 2, o prever ranuras de estanqueidad tanto en la parte inferior 21 como también en la tapa 22. Por razones técnicas de fabricación y de montaje se prefiere que todas las ranuras de estanqueidad 213, 214 estén previstas sólo en la parte inferior 21.

Como se muestra especialmente en la figura 3, la segunda ranura de estanqueidad 214 se extiende en la dirección radal perpendicularmente a la dirección axial. La segunda ranura de estanqueidad 214 está conectada a través de una embicadura 20 con la primera ranura de estanqueidad 213, para que los dos elementos de estanqueidad 10 y 11 puedan colaborar o bien conectarse entre sí. Esto se explica en detalle a continuación. A tal fin, la figura 4 muestra en una representación ampliada y esquemática del detalle I de la figura 3 la zona de la embocadura 20 de la segunda ranura de estanqueidad 214 en la primera ranura de estanqueidad 213. Para la mejor comprensión se representan rayados en la figura 4 el primero y el segundo elementos de estanqueidad 10 y 11 en forma de cordón. De acuerdo con la invención, en la embocadura 20 está previsto un elemento de unión 50. Para la mejor comprensión, la figura 5 muestra una representación en perspectiva de un ejemplo de realización del elemento de unión 50 y la figura 6 muestra una sección transversal a través del elemento de unión 50, en donde en la figura 6 los dos elementos de estanqueidad 10, 11 en forma de cordón están insertados en el elemento de unión 50.

El elemento de unión 50 tiene un lado inferior rectangular 53 y un lado superior 52 rectangular paralelo a aquél, que están conectados por medio de dos superficies extremas 54. Su extensión longitudinal está designada como longitud L. El elemento de unión 50 presenta dos escotaduras laterales 51, que se extienden, respectivamente, sobre toda la longitud L entre las superficies extremas 54. Las escotaduras laterales 51 están configuradas para el alojamiento de un elemento de estanqueidad 10 y 11 en forma de cordón y - de acuerdo con el elemento de estanqueidad - pueden estar configuradas idénticas o diferentes. Las dos escotaduras laterales 51 se extienden paralelas entre sí, de manera que los dos elementos de estanqueidad 10 y 11 en forma de cordón se encuentran paralelos o al menos esencialmente paralelos después de su inserción en las escotaduras 51 en la zona de la pieza de unión 50.

Cada una de las escotaduras 51 presenta un contorno interior 55, que sigue en cada caso la superficie envolvente 12 o 13 del elemento de estanqueidad 10 y 11 respectivo en forma de cordón, que está insertado en la escotadura 51. Por ejemplo, si los elementos de estanqueidad 10, 11 tienen un área de la sección transversal de forma circular -como se representa en la figura 6 - entonces el contorno interior 55 de las escotaduras 51 está curvado de la misma manera en forma de arco circular perpendicularmente a la extensión longitudinal de la escotadura 51, de manera que el radio de curvatura corresponde esencialmente al del elemento de estanqueidad 10, 11 respectivo.

A partir de esta medida resulta un contacto con una superficie lo más grande posible entre el elemento de estanqueidad 10, 11 respectivo y la pieza de unión 50.

La profundidad T de la escotadura 51 perpendicularmente a su extensión longitudinal se puede adaptar en cada caso de acuerdo con el caso de aplicación. En los elementos de estanqueidad 10, 11 con sección transversal de forma circular se ha revelado que es, en la práctica, sin embargo, suficiente cuando la escotadura 51 contacta como máximo con la mitad, con preferencia menos de la mitad de la superficie envolvente 12, 13 del elemento de estanqueidad 10, 11. De acuerdo con el caso de aplicación y la configuración del elemento de estanqueidad respectivo, la profundidad T para las dos escotaduras 51 puede ser diferente. También la curvatura del contorno interior 55 para las dos escotaduras 51 puede ser diferente. En el presente ejemplo de realización, la profundidad T y la curvatura del contorno interior 55 pueden ser iguales para ambas escotaduras 51.

Como se muestra en la figura 4, en la zona de la embocadura 20 está previsto un ensanchamiento 60 de las dos ranuras de estanqueidad 213, 214, en las que se puede insertar el elemento de unión 50. El primer elemento de estanqueidad 10 en forma de cordón es continuo en la zona el elemento de unión 50, es decir, que no debe cortarse ni manipularse de otra manera, sino que se inserta fácilmente en la escotadura 51 correspondiente.

El segundo elemento de estanqueidad 11 en forma de cordón tiene un extremo 14 en la zona de la embocadura 20. Este extremo recto 4 se inserta en la otra de las dos escotaduras 51 y de esta manera se extiende en la zona del elemento de unión paralelamente al primer elemento de estanqueidad 10 en forma de cordón. El segundo elemento de estanqueidad 11 se dimensiona con respecto a su longitud con preferencia de tal manera que su extremo 14 termina después de la inserción en la escotadura 51 esencialmente enrasado con la superficie extrema 54 del elemento de unión 50. De esta manera se garantiza un contacto hermética de una superficie lo más grande posible entre el elemento de estanqueidad 10, 11 respectivo y la escotadura 51 que lo aloja.

La disposición especialmente ilustrada en la figura 4 posibilita la sustitución de uniones por lo demás en forma de T o de lugares de contacto entre elementos de estanqueidad 10, 11 separados por una unión especialmente buena hermética, en la que los dos elementos de estanqueidad 10, 11 se conducen en la zona de la embocadura 20 paralelos entre sí.

En el estado de funcionamiento, sobre el lado derecho en la figura 4 de acuerdo con la representación del segundo elemento de estanquidad 11 en forma de cordón predomina una presión P1 más baja que en el lado izquierdo de acuerdo con la representación, donde predomina la presión P2. De acuerdo con la representación, debajo del primer elemento de estanqueidad 10 predomina entonces fuera de la carcasa 2 la presión ambiental o bien la presión atmosférica P0. Debido a las diferencias de la presión se presionan, por una parte, los dos elementos de estanqueidad 10, 11 con efecto de estanqueidad contra la pared de la primera y de la segunda ranura de estanqueidad 213, 214, por otra parte la diferencia de la presión presiona el segundo elemento de estanquidad 11 contra el contorno interior 55 de la escotadura 51, a partir de lo cual se realiza también una actuación de fuerza transmitida a través del elemento de unión 50 sobre el primer elemento de estanqueidad 10, que se comprime de esta manera contra la pared de la primera ranura de estanqueidad 213.

La longitud L adecuada para el elemento de unión 50 resulta de acuerdo con el caso de aplicación, pero en la práctica ha dado buen resultado que las escotaduras 51 presenten una longitud L, que es al menos tan grande como tres veces el diámetro del elemento de estanqueidad 10 y 11 insertado.

El elemento de unión 50 está fabricado con preferencia de un plástico y puede ser, por ejemplo, una pieza fundida por inyección. Principalmente durante la formación del elemento de unión 50 para el mejor contacto posible con el elemento de estanqueidad 10 y 11 respectivo, es decisivo, para que pueda ser ventajoso, que el elemento de unión sea deformable elásticamente.

Como material tanto para el elemento de estanqueidad en forma de cordón 10 como también para el segundo elemento de estanqueidad 11 en forma de cordón son adecuados especialmente todos los materiales conocidos en sí, que se emplean para tales juntas de estanqueidad, especialmente elastómeros como caucho de nitrilo y especialmente caucho de nitrilo butadieno (NBR).

La figura 7 ilustra en una representación similar a la figura 4 una variante especialmente preferida para la configuración de la bomba 1 de acuerdo con la invención. A continuación se describen solamente las diferencias con respecto al ejemplo de realización descrito. Por lo demás, las explicaciones anteriores se aplican de la misma manera o en el mismo sentido también para esta variante. En particular, los signos de referencia para las mismas partes o para partes equivalentes en la función tienen el mismo significado.

En la variante representada en la figura 7, la embocadura 20 presenta adicionalmente una escotadura 70, que se extiende paralelamente a la extensión longitudinal o bien a la dilatación longitudinal del elemento de unión 50. En la escotadura 70 se inserta con preferencia un elemento de tensión previa 7, que ejerce una tensión previa sobre uno -aquí el segundo - elemento de estanqueidad 11 en forma de cordón. Esta tensión previa se transmite por medio del elemento de unión 50 también sobre el otro - aquí el primero - elemento de estanqueidad 10. La disposición del elemento de tensión previa 71 o bien de la escotadura 70 es tal que la tensión previa se genera en la dirección de la presión decreciente, es decir, en la representación de acuerdo con la figura 7 hacia abajo. Con preferencia, el elemento de tensión previa 71 es elástico flexible y está configurado con preferencia como muelle. El muelle 71 se extiende paralelamente al segundo elemento de estanqueidad 11 en forma de cordón y está dimensionado de tal manera que es con respecto a la dirección radial más ancho que la anchura D de la escotadura 70.

La variante con el elemento de tensión previa 71 ofrece varias ventajas. Durante el funcionamiento de la bomba 1, el elemento de tensión previa 71 garantiza una contribución adicional de tal manera que también en el caso de presiones de funcionamiento más baja, es decir, por ejemplo, durante el arranque de la bomba 1, se realiza inmediatamente una acción de estanqueidad suficiente entre la carcasa 2 de la bomba 1 y el medio ambiente o bien entre el espacio de aspiración 15 y al espacio intermedio 17. También con respecto al funcionamiento de larga duración de la bomba 1, el elemento de tensión previa 71 es ventajoso. En efecto, si a medida que se incrementa la duración de funcionamiento de la bomba se producen degradaciones, fatigas u otras modificaciones o fenómenos de desgaste de los elementos de estanqueidad 10 y 11 en forma de cordón, entonces éstos pueden ser compensados a través de la actuación del elemento de tensión previa 71, porque éste presiona los elementos de estanqueidad 10 y 11 en forma de cordón de una manera fiable contra el elemento de unión 50 o bien contra la pared de la ranura de estanqueidad 214.

La acción de estanqueidad mejorada en el lugar de unión entre elementos de estanqueidad 10, 11 individuales es especialmente ventajosa también con respecto a una presión de funcionamiento lo más alta posible de la bomba 1. De esta manera, la bomba 1, por ejemplo en una configuración como bomba centrífuga, se puede configurar con una presión de diseño de al menos 50 bares y con preferencia de al menos 100 bares.

Aunque la invención solamente se ha explicado con referencia detallada a un lugar de unión entre dos elementos de estanqueidad separados, es ventajoso, naturalmente, que se puede realizar también en otros lugares de conexión o de contacto entre elementos de estanqueidad se puede realizar la estanqueidad de la misma manera o de la misma manera conveniente. Evidentemente, la invención es adecuada también para aquellas bombas de varias fases, que presentan más de dos fases.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Bomba dividida axialmente para el transporte de un fluido con una carcasa (2) dividida axialmente, que comprende una parte inferior (21) y una tapa (22), en donde la parte inferior (21) presenta una primera superficie de estanqueidad (212) y la tapa (22) presenta una segunda superficie de estanqueidad (222), en donde la parte inferior (21) y la tapa (22) se pueden fijar entre sí de tal manera que las dos superficies de estanqueidad (212, 222) tienen contacto directo entre sí, en donde en las superficies de estanqueidad (212, 222) está prevista una primera ranura de estanqueidad (213) para el alojamiento de un primer elemento de estanqueidad (10) en forma de cordón (10), así como una segunda ranura de estanqueidad (214) para el alojamiento de un segundo elemento de estanqueidad (11) en forma de cordón, cuya segunda ranura de estanqueidad (214) está conectada a través de una embocadura (20) con la primera ranura de estanqueidad (214), en donde en la embocadura (20) está previsto un elemento de unión (50), que presenta dos escotaduras laterales (51) para el alojamiento respectivo de uno de los elementos de estanqueidad (10, 11) en forma de cordón, caracterizada porque las escotaduras (51) están dispuestas y configuradas de tal manera que los dos elementos de estanqueidad (10, 11) en forma de cordón se pueden extender en toda la zona del elemento de unión (50) esencialmente paralelos entre sí.

2. Bomba de acuerdo con la reivindicación 1, en la que en la primera ranura de estanquidad (213) está insertado un primer elemento de estanqueidad (10) en forma de cordón y en la segunda ranura de estanqueidad (214) está insertado un segundo elemento de estanqueidad (11) en forma de cordón, y en la que cada una de las dos escotaduras laterales (51) del elemento de unión (50) recibe, respectivamente, uno de los elementos de estanqueidad (10, 11) en forma de cordón.

3. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que una de las dos escotaduras (51) recibe un extremo recto (14) de uno de los elementos de estanqueidad (10, 11) en forma de cordón.

4. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que cada una de las escotaduras (51) presenta un contorno interior (55), que sigue en cada caso la superficie envolvente (12, 13) del elemento de estanqueidad (10, 11) respectivo en forma de cordón.

5. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que las escotaduras (51) presentan en el elemento de unión (50), respectivamente, una longitud (L), que es al menos tan grande como tres veces el diámetro del elemento de estanqueidad (10, 11) insertado.

6. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que cada ranura de estanqueidad (213, 214) está prevista en la parte inferior (21) de la carcasa (2).

7. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que el elemento de unión (50) está fabricado de un plástico.

8. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que la primera ranura de estanqueidad (213) está dispuesta para la estanqueidad del espacio interior de la bomba contra la presión ambiental.

9. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que la segunda ranura de estanqueidad (214) está dispuesta para la estanqueidad entre dos espacios de presión (15, 17) en la bomba, en los que predominan diferentes presiones en el estado de funcionamiento.

10. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que la embocadura (20) presenta una escotadura (70), que se extiende paralelamente a la dilatación longitudinal del elemento de unión (50).

11. Bomba de acuerdo con la reivindicación 10, en donde en la escotadura (70) está insertado un elemento elástico de tensión previa (71), que ejerce una tensión previa sobre uno de los elementos de estanqueidad (11) en forma de cordón.

12. Bomba de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, en la que el elemento de tensión previa (71) es elástico flexible y se extiende paralelo a uno de los elementos de estanqueidad (11) en forma de cordón y está configurado con preferencia como muelle (71).

13. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que los elementos de estanqueidad (10, 11) en forma de cordón están fabricados de un elastómero, en particular de un caucho de nitrilo, especialmente de caucho de nitrilo butadieno NBR.

14. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, configurada como bomba centrífuga con una presión de diseño de al menos 5 bares, con preferencia de al menos 100 bares.

15. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores configurada como bomba de varias fases.