ES2904699T3 - Bomba y elemento de bloqueo - Google Patents

Abstract

Bomba que tiene un rotor que es giratorio alrededor de un eje de rotación y comprende un cubo de rotor y un collar de rotor que se extiende desde el cubo de rotor en la dirección radial y lo rodea de una manera ondulada, un alojamiento de bomba que forma un ducto de bomba anular con el rotor, este ducto de bomba que conecta un primer espacio de entrada/salida a un segundo espacio de entrada/salida, y un dispositivo de bloqueo que comprende una cámara formada en el alojamiento de bomba, esta cámara que se forma en un sector del ducto de bomba anular entre el primer espacio de entrada/salida y el segundo espacio de entrada/salida y que se extiende en ambos lados en la dirección axial y hacia fuera más allá de la sección transversal del ducto de bomba anular en la dirección radial, y que comprende un elemento de bloqueo que bloquea el ducto de bomba en la dirección axial en ambos lados del collar de rotor, la cámara que forma un asiento para el elemento de bloqueo, caracterizada porque la cámara y el elemento de bloqueo se configuran de modo que un ducto de intercambio se forma en la dirección axial entre una cámara de fluido axialmente frontal y una cámara de fluido axialmente posterior en el lado opuesto del collar de rotor.

Description

DESCRIPCIÓN

Bomba y elemento de bloqueo

La invención se refiere a una bomba que tiene un rotor que es giratorio alrededor de un eje de rotación y comprende un cubo de rotor y un collar de rotor que se extiende desde el cubo de rotor en la dirección radial y lo rodea de una manera ondulada.

Estas bombas se conocen como bombas sinusoidales. En un alojamiento de bomba se proporciona una cámara de entrada y salida común en la cual se forma un dispositivo de bloqueo que se acopla alrededor del collar de rotor e impide que se bombee un reflujo de fluido dentro de la cámara de entrada y salida común.

WO 2004/111459 A1 divulga una bomba con un dispositivo de bloqueo colocado en una cámara entre la entrada y la salida.

El objeto de la invención es proporcionar una bomba que permita fácil montaje y desmontaje de la bomba y requiera poco espacio de instalación.

Este objeto se logra por una bomba que tiene las características de la reivindicación 1. Los desarrollos ventajosos de la invención se pueden obtener de las reivindicaciones dependientes.

Un primer ejemplo se refiere a una bomba que tiene un rotor que es giratorio alrededor de un eje de rotación y comprende un cubo de rotor y un collar de rotor que se extiende desde el cubo de rotor en la dirección radial y lo rodea de una manera ondulada, un alojamiento de bomba que forma un ducto de bomba con el rotor, este ducto de bomba que conecta un primer espacio de entrada/salida a un segundo espacio de entrada/salida, y un dispositivo de bloqueo que se arregla entre el primer espacio de entrada/salida y el segundo espacio de entrada/salida y que comprende un elemento de bloqueo que bloquea el ducto de bomba en la dirección axial en ambos lados del collar de rotor. El dispositivo de bloqueo tiene un primer asiento para el elemento de bloqueo en el lado del primer espacio de entrada/salida, contra el cual el elemento de bloqueo se une a tope por medio de una primera superficie de contacto en una primera dirección de operación para bombeo desde el primer espacio de entrada/ salida al segundo espacio de entrada/salida, y tiene un segundo asiento para el elemento de bloqueo en el lado del segundo espacio de entrada/salida, contra el cual el elemento de bloqueo se une a tope por medio de una segunda superficie de contacto en una segunda dirección de operación para bombeo desde el segundo espacio de entrada/salida al primer espacio de entrada/salida. El espaciamiento entre el primer asiento y el segundo asiento en la dirección circunferencial es mayor que el espaciamiento entre la primera superficie de contacto y la segunda superficie de contacto del elemento de bloqueo en la dirección circunferencial. Esto permite una configuración simple y estable de un elemento de bloqueo y ajuste fácil del elemento de bloqueo en el alojamiento de bomba, en donde es posible, en particular, cambiar la dirección de operación sin convertir la bomba.

Un segundo aspecto se refiere a una bomba que tiene un rotor que es giratorio alrededor de un eje de rotación y comprende un cubo de rotor y un collar de rotor que se extiende desde el cubo de rotor en la dirección radial y lo rodea de una manera ondulada, un alojamiento de bomba que forma un ducto de bomba anular con el rotor, este ducto de bomba que conecta un primer espacio de entrada/salida a un segundo espacio de entrada/salida, y un dispositivo de bloqueo. El dispositivo de bloqueo comprende una cámara formada en el alojamiento de bomba, esta cámara que se forma en un sector del ducto de bomba anular entre el primer espacio de entrada/salida y el segundo espacio de entrada/salida y se extiende en ambos lados en la dirección axial y hacia fuera más allá de la sección transversal del ducto de bomba anular en la dirección radial, y que forma un asiento para el elemento de bloqueo, y un elemento de bloqueo que bloquea el ducto de bomba en la dirección axial en ambos lados del collar de rotor, en donde la cámara y el elemento de bloqueo se configuran de modo que un ducto de intercambio se forma en la dirección axial entre una cámara de fluido axialmente frontal y una cámara de fluido axialmente posterior en el lado opuesto del collar de rotor. Esto permite una configuración compacta del dispositivo de bloqueo, puesto que se permite la compensación de volumen entre la cámara de fluido axialmente frontal y la cámara de fluido axialmente posterior dentro del dispositivo de bloqueo.

Preferentemente, el elemento de bloqueo se forma de una manera simétrica en espejo a un plano central, que se extiende en la dirección axial y dirección radial, del elemento de bloqueo. De esta manera, no es necesario orientar el elemento de bloqueo de una manera particular en tanto que se ajusta en el dispositivo de bloqueo, y el ajuste se simplifica.

Por ejemplo, la primera y segunda superficies de contacto del elemento de bloqueo pueden ser paralelas entre sí. Esto permite una forma compacta del elemento de bloqueo, en la cual, por ejemplo, las superficies de sellado en el cubo de rotor determinan un espesor del elemento de bloqueo entre las dos superficies de contacto.

De manera alternativa, la primera y segunda superficies de contacto se pueden arreglar en un ángulo y cada una puede ser paralela a la dirección radial del rotor. De esta manera, la geometría del dispositivo de bloqueo se puede simplificar.

Preferentemente, el primer y segundo asientos se forman cada uno en planos que se orientan en un ángulo predeterminado entre sí. Esto permite un fácil movimiento del elemento de bloqueo entre el primer y segundo asientos.

De acuerdo con una realización de ejemplo preferida, una relación de un área de sección transversal del al menos un ducto de intercambio al área de sección transversal del collar de rotor y del elemento de bloqueo en la dirección axial dentro de la cámara es al menos 0,2. De esta manera, se permite compensación de volumen suficiente. Preferentemente, la relación está en un intervalo de 0,2 a 0,6, permitiendo de este modo una compensación de volumen suficiente con una construcción compacta del dispositivo de bloqueo.

La invención también se refiere a un elemento de bloqueo para una bomba descrita anteriormente, en donde el elemento de bloqueo comprende dos superficies de contacto opuestas para unirse a tope contra un asiento de la bomba, una ranura para el pasaje del collar de rotor de la bomba, que tiene superficies de sellado axial en ambos lados, una superficie de contacto radialmente interna para unirse a tope contra el cubo de rotor de la bomba, y un ducto de intercambio en la dirección axial entre los lados opuestos del collar de rotor de la bomba, este ducto de intercambio que se arregla entre las dos superficies de contacto opuestas en la dirección circunferencial. Este elemento de bloqueo permite la compensación de volumen durante el movimiento axial dentro del dispositivo de bloqueo.

Otras características y ventajas de la invención se pueden obtener de la siguiente descripción y de los dibujos a los cuales se hace referencia. En los dibujos:

La figura 1 muestra una bomba de acuerdo con la invención en una vista en perspectiva con separación de partes; La figura 2 muestra la bomba de la figura 1 en una vista lateral con separación de partes;

La figura 3 muestra una vista lateral de la bomba desde la figura 1 en la dirección axial;

La figura 4 muestra vistas esquemáticas del ducto de bomba de una bomba de acuerdo con la invención;

La figura 5 muestra una vista en sección del componente de alojamiento central de acuerdo con la realización en la figura 3 en el plano de sección V-V;

La figura 6 muestra una vista en sección del componente de alojamiento central de acuerdo con una realización alternativa de la invención;

La figura 7 muestra una vista en sección de la bomba de la figura 3 en el plano de sección VII-VII;

La figura 8 muestra vistas detalladas de un elemento de bloqueo de la bomba de la figura 1;

La figura 9 muestra una vista en sección de la bomba de la figura 3 en el plano de sección VII-VII con un elemento de bloqueo de acuerdo con una segunda realización; y

La figura 10 muestra vistas detalladas del elemento de bloqueo de la bomba de la figura 9; y

La figura 11 muestra vistas detalladas de un rotor de la bomba de la figura 1.

Las figuras 1 y 2 muestran cada una, una bomba 10 en una vista con separación de partes. La bomba 10 comprende una unidad de montaje de árbol 12 que soporta un árbol 14. Unido a la unidad de montaje de árbol 12 está un alojamiento de bomba 16 que tiene un primer componente de alojamiento axial 18, un componente de alojamiento anular central 20 y un segundo componente de alojamiento axial 22.

Entre el primer componente de alojamiento axial 18 y la unidad de montaje de árbol 12 se proporciona un elemento de sellado 24.

El árbol 14 sobresale en el alojamiento de bomba 16 de una manera soportada en un lado. Un rotor 26 comprende un cubo de rotor 28 y un collar de rotor 30 que se extiende desde el cubo de rotor 28 en la dirección radial y lo rodea de una manera ondulada. El rotor 26 se sujeta al árbol 14 mediante un perno de sujeción 36. El soporte unilateral permite una configuración simple del alojamiento de bomba 16, puesto que en particular no es necesario soportar el árbol 14 en el segundo componente de alojamiento axial 22.

En el siguiente texto, las referencias a una dirección axial se refieren al eje de rotación del rotor 26 y las referencias a una dirección radial se refieren a una correspondiente dirección radial centrada en el eje de rotación. “Axialmente hacia atrás” se refiere a la dirección que apunta hacia la unidad de montaje de árbol 12 y “axialmente hacia adelante” se refiere a la dirección que apunta hacia el alojamiento de bomba 16. El primer componente de alojamiento axial 18 es por lo tanto, el componente de alojamiento axialmente posterior y el segundo componente de alojamiento axial 22 es por lo tanto, el componente de alojamiento axialmente frontal.

Entre el rotor 26 y el primer componente de alojamiento axial 18 se proporciona un sello de superficie mecánica 34. En lugar del sello de superficie mecánica, también se puede proporcionar algún otro elemento de sellado.

El montaje del árbol 14, el elemento de sellado 24 y el sello de superficie mecánica 34 y la sujeción del rotor 26 al árbol 14 también se pueden configurar de alguna otra manera.

En la realización mostrada, el alojamiento de bomba 16 se mantiene unido mediante cuatro pernos 38, arandelas 40 y tuercas 42, en donde los pernos 38 se extienden cada uno desde la unidad de montaje de árbol 12 a través de los tres componentes de alojamiento 18, 20, 22. Sin embargo, también se puede proporcionar algún otro método de sujeción. Por ejemplo, se puede proporcionar sujeción independiente de los componentes de alojamiento 18, 20, 22 entre sí y del alojamiento de bomba 16 a la unidad de montaje de árbol 12 o se puede proporcionar sujeción independiente del segundo componente de alojamiento axial 22. Esto permite montaje y desmontaje modular de la bomba 10. También se pueden proporcionar maneras alternativas de sujeción de los componentes de alojamiento 18, 20, 22. Por ejemplo, el componente de alojamiento 18 se puede sujetar a la unidad de montaje de árbol 12 y los componentes de alojamiento 20 y 22 se pueden sujetar al componente de alojamiento 18 mediante tornillos sin cabeza en el componente de alojamiento 18.

El componente de alojamiento anular central 20 tiene un primer espacio de entrada/salida 44 y un segundo espacio de entrada/salida 46, que se forman cada uno con un elemento de conexión 48 para la conexión a una tubería.

Un dispositivo de bloqueo 50 comprende un elemento de bloqueo 52 y se configura para bloquear un ducto de bomba en la dirección axial en ambos lados del collar de rotor 30.

La figura 3 muestra la bomba 10 en una vista en sección en un plano de sección perpendicularmente a través del eje de rotación A del rotor 26 y el árbol 14. Los componentes de alojamiento 18, 20 y 22 forman un ducto de bomba 32 junto con el cubo de rotor 26, este ducto de bomba 32 que se extiende de manera anular alrededor del cubo de rotor 26. El collar de rotor 30 divide el ducto de bomba 32 en diferentes cámaras de fluido 55, en donde el extremo radialmente exterior del collar de rotor se une a la pared exterior radial, formada por el componente de alojamiento anular 18, del ducto de bomba 32 de una manera selladora.

El dispositivo de bloqueo 50 se arregla en un sector superior, en la realización mostrada, del ducto de bomba 32. El elemento de bloqueo 52 se une tope de una manera selladora contra las dos superficies laterales axiales del collar de rotor 30 y contra el cubo de rotor 28. Cuando se gira el rotor 26, el elemento de bloqueo 52 puede moverse en la dirección axial dentro de una cámara 54 a lo largo de la forma ondulada del collar de rotor 30.

La cámara 54 se forma por el alojamiento de bomba 16 y comprende un asiento que forma la transición entre la cámara 54 y el ducto de bomba anular 32. El elemento de bloqueo 52 se une a tope contra el asiento de la cámara 54 por medio de una superficie de contacto en cada posición axial y por lo tanto, bloquea el ducto de bomba anular 32.

En la realización mostrada, el elemento de bloqueo 52 tiene un ducto de intercambio 58 que se extiende en la dirección axial entre una cámara de fluido axialmente frontal y una cámara de fluido axialmente posterior en el lado opuesto del collar de rotor 30. El ducto de intercambio 58, por lo tanto, permite que el fluido fluya en la dirección axial entre la cámara de fluido axialmente frontal y la cámara de fluido axialmente posterior. De esta manera, se evita la compresión del fluido durante un movimiento axial del elemento de bloqueo.

Las subfiguras (a) a (c) de la figura 4 muestran cada una, una vista esquemática del ducto de bomba 32. El ducto de bomba se forma por el alojamiento de bomba 16 en sí, es decir, a partir de los tres componentes de alojamiento 18, 20, 22. De esta manera, se puede ahorrar espacio de instalación en la región del ducto de bomba 32. Además, se simplifica el montaje y desmontaje y también la limpieza de la bomba 10.

La entrada y la salida del fluido que se va a bombear tiene lugar mediante espacios de entrada/salida radialmente externos 44, 46 que se muestran cada uno por medio de líneas discontinuas en la figura 4. En la realización mostrada, los espacios de entrada/salida se forman de una manera simétrica entre sí, a fin de permitir la operación bidireccional de la bomba 10.

El ducto de bomba 32 se forma de una manera anular y se extiende con una sección transversal constante desde el primer espacio de entrada/salida radialmente externo 44 hasta el segundo espacio de entrada/salida radialmente externo 46. El dispositivo de bloqueo 50 está entre los dos espacios de entrada/salida 44, 46 en el ducto de bomba anular 32 e impide que se bombee un reflujo del fluido contra la dirección de operación de la bomba. En la región de los espacios de entrada/salida radialmente externos 44, 46, el fluido que se va a bombear puede fluir en la dirección radial hacia las cámaras de fluido 55 formadas por el rotor 26 y el alojamiento de bomba. Cuando se gira el rotor 26, las cámaras de fluido se mueven adicionalmente a lo largo del ducto de bomba anular 32, en donde una respectiva cámara de fluido 56 se cierra y permite el transporte de fluido en la dirección de bombeo. En el lado de salida de la bomba 10, las cámaras de fluido se mueven hacia la región del dispositivo de bloqueo 50, que bloquea el ducto de bomba 32, con el resultado de que el fluido que se va a bombear fluye en la dirección radial fuera de las cámaras de fluido y hacia el espacio de entrada/salida radialmente externo del lado de salida.

Por lo tanto, la bomba 10 es una bomba de desplazamiento positivo que transporta un volumen fijo atrapado en la cámara de fluido cerrada 56.

La función del dispositivo de bloqueo 50 se explica en el siguiente texto. El dispositivo de bloqueo 50 se arregla entre el primer espacio de entrada/salida 44 y el segundo espacio de entrada/salida 46 y comprende el elemento de bloqueo 52, que bloquea el ducto de bomba 32 en la dirección axial en ambos lados del collar de rotor 30.

El dispositivo de bloqueo 50 se configura para operación bidireccional de la bomba 10. Con este fin, el dispositivo de bloqueo 50 tiene un primer asiento 60 para el elemento de bloqueo 52 en el lado del primer espacio de entrada/salida 44, contra el cual el elemento de bloqueo se une a tope por medio de una primera superficie de contacto 62 en una primera dirección de operación para bombeo desde el primer espacio de entrada/salida 44 al segundo espacio de entrada/salida 46, ver la figura 4 (a) y (b).

El dispositivo de bloqueo también tiene un segundo asiento 64 para el elemento de bloqueo 52 en el lado del segundo espacio de entrada/salida 46, contra el cual el elemento de bloqueo 52 se une a tope por medio de una segunda superficie de contacto en una segunda dirección de operación para bombeo desde el segundo espacio de entrada/salida 46 al primer espacio de entrada/salida, ver figura 4 (c).

El espaciamiento entre el primer asiento 60 y el segundo asiento 64 en la dirección circunferencial es mayor que el espaciamiento entre la primera superficie de contacto 62 y la segunda superficie de contacto 66 en la dirección circunferencial.

Cuando se cambia la dirección de operación de la bomba bidireccional 10, el elemento de bloqueo 52 se mueve desde el primer asiento 60 al segundo asiento 64 de modo que el elemento de bloqueo 52 se une a tope contra un asiento 60, 64 en cada caso por medio de una superficie de contacto 62, 66 y la otra superficie de contacto 66, 62 respectivamente se separa del alojamiento de bomba 16. Por lo tanto, se permite el movimiento de baja fricción del elemento de bloqueo 52. Además, se reduce la resistencia en el fluido que se va a bombear y por lo tanto, se reduce la fuerza de presión desde el elemento de bloqueo hasta el rotor, con el resultado de que se reducen las fuerzas de fricción y por lo tanto, también el desgaste al elemento de bloqueo 52.

Como se puede ver claramente en la figura 4 (a) y (b), el volumen en la cámara 54 cambia cuando el rotor 26 gira (de derecha a izquierda en el dibujo) debido a la forma ondulada del collar de rotor y el elemento de bloqueo 52 que se mueve en la dirección axial. Puesto que el dispositivo de bloqueo 50 se arregla entre los dos espacios de entrada/salida 44, 46, es al menos algunas veces posible que una porción axial de la cámara 54 del dispositivo de bloqueo 50 no se conecte al espacio de salida asociado 44, 46.

A fin de permitir que este cambio en el volumen se compense, se forma un ducto de intercambio 58 entre la cámara de fluido axialmente frontal y la cámara de fluido axialmente posterior. Un flujo de fluido se muestra en la dirección axial por la flecha en la figura 4 (b).

La figura 5 muestra una vista en sección a través del componente de alojamiento central 20 de acuerdo con el plano de sección V-V en la figura 3. El componente de alojamiento 20 se arregla de modo que el dispositivo de bloqueo 50 con la cámara 54 se arregla de una manera girada 90° en comparación con la realización mostrada en la figura 3, es decir, en el eje central horizontal del ducto de bomba anular 32. Preferentemente, la bomba 10 se forma de modo que el alojamiento de bomba 16 se puede unir a la unidad de montaje de árbol 12 en diferentes ángulos.

Los espacios de entrada/salida 44, 46 se forman de manera externamente radial en el ducto de bomba anular 32, en donde una primera parte de los espacios de entrada/salida 44, 46 se forma sobre toda la altura axial del ducto de bomba en el que el componente de alojamiento central 20 se separa del ducto de bomba 32 en la dirección radial en la región de los espacios de entrada/salida 44, 46. En la realización mostrada, el espaciamiento radial del componente de alojamiento 20 se estrecha en la dirección circunferencial en la respectiva región de extremo de los espacios de entrada/salida 44, 46, de modo que la primera parte de los espacios de entrada/salida 44, 46 es aproximadamente triangular en vista axial. Una segunda parte de los espacios de entrada/salida 44, 46 se forma en el componente de alojamiento 20 y forma una transición a los elementos de conexión 48.

Los espacios de entrada/salida 44, 46 se forman en el cuadrante superior izquierdo y en el cuadrante inferior izquierdo en el componente de alojamiento 20 en la realización mostrada y cada uno se extiende hasta el eje central vertical del ducto de bomba anular 32. Esto permite el vaciado de residuos de la bomba.

La figura 6 muestra una vista en sección a través del componente de alojamiento central 20 según la realización alternativa. La realización difiere de la realización mostrada en la figura 5 en que el componente de alojamiento 20 no se separa del ducto de bomba 32 en la dirección radial en la región de los espacios de entrada/salida 44, 46.

La figura 7 muestra una vista en sección de la bomba de la figura 3 en el plano de sección VII-VII a través de la cámara 54 del dispositivo de bloqueo. La cámara 54 tiene cuatro paredes interiores.

Una pared radialmente interna de la cámara 54 se forma en la forma de un arco circular alrededor del eje de rotación del rotor 26 axialmente en ambos lados del rotor 26 y tiene el mismo radio que o un radio ligeramente más pequeño que el cubo de rotor 28 para asegurar un buen ajuste del elemento de bloqueo 52 en el cubo de rotor 28.

Una pared radialmente externa de la cámara 54 tiene un perfil que, por ejemplo, tiene la forma de un arco circular alrededor del eje de rotación del rotor 26. También es posible que la pared radialmente externa de la cámara 54 tenga algún otro perfil y se forme, por ejemplo, de modo que se separa del elemento de bloqueo 52, de modo que el fluido que se va a bombear en el lado de presión pueda pasar entre la pared radialmente externa de la cámara 54 y el elemento de bloqueo 52 y por lo tanto, presiona el elemento de bloqueo 52 contra el cubo de rotor 26.

En la dirección circunferencial, la cámara 54 se forma por dos paredes planas que se ubican en la dirección circunferencial y cada una circunda el ducto de flujo en forma de U y forman el primer y segundo asientos 60, 64 para el elemento de bloqueo 52.

En la realización mostrada, el elemento de bloqueo 52 se forma con superficies de contacto 62, 66 que se extienden de manera paralela y se separan entre sí por un espesor D del elemento de bloqueo 52. Las dos paredes planas que se ubican en la dirección circunferencial se forman en esta realización de modo que el elemento de bloqueo 52 se puede desplazar por un ángulo y en la dirección circunferencial dentro de la cámara 54 entre el primer y segundo asientos 60, 64. En la realización mostrada, el ángulo y es aproximadamente 10°. El ángulo y puede estar en un intervalo de 5° a 40°, en donde el ángulo está preferentemente en un intervalo de 5° a 20°.

Con este fin, las dos paredes planas que se ubican en la dirección circunferencial están en la dirección radial con respecto a un punto central que se desplaza en un eje central de la bomba por la distancia L, en donde L = (D/2)/sen(y/2). De esta manera, la línea central del elemento de bloqueo 52 se orienta en cada caso en la dirección radial con respecto al eje de rotación A cuando el elemento de bloqueo se une a tope respectivamente contra el primer o segundo asiento 60, 64 por medio de sus superficies de contacto 62, 66. Por lo tanto, el primer y segundo asientos se forman cada uno en planos que se orientan en el ángulo y entre sí.

De manera alternativa, es posible que el elemento de bloqueo 52 se forme de modo que la primera y segunda superficies de contacto 62, 66 se arreglen en un ángulo y cada una se extienda en la dirección radial del rotor 26. En este caso, las dos paredes planas de la cámara 54 que se ubican en la dirección circunferencial se arreglan del mismo modo en la dirección radial del rotor 26. Por lo tanto, el primer y segundo asientos se forman cada uno en planos que se orientan en el ángulo y entre sí.

También es posible que las dos paredes que se ubican en la dirección circunferencial y las superficies de contacto 62, 66 del elemento de bloqueo 52 tengan una forma en general cilíndrica, en particular una forma curva, coordinada entre sí.

Las formas de las dos paredes que se ubican en la dirección circunferencial y de las superficies de contacto 62, 66 del elemento de bloqueo 52 se pueden seleccionar de modo que el elemento de bloqueo se presione contra el cubo de rotor 26 por la diferencia de presión cuando la bomba está en operación, por ejemplo, por una forma de cuña o forma arqueada del elemento de bloqueo 52.

A fin de compensar un cambio en el volumen debido al movimiento axial del collar de rotor 30 y del elemento de bloqueo 52, se forman dos ductos de intercambio 58 en el dispositivo de bloqueo 50. Estos permiten que se bombee un flujo de fluido entre la cámara de fluido axialmente frontal y la cámara de fluido axialmente posterior dentro del dispositivo de bloqueo. Esto permite una configuración compacta del dispositivo de bloqueo 50, puesto que la cámara 54 del dispositivo de bloqueo no se tiene que conectar a uno de los espacios de entrada/salida 44, 46.

En la cámara 54, la relación del área de la sección transversal de flujo axial de los ductos de intercambio 58 al área de saliente axial del collar de rotor 30 y de esa parte del elemento de bloqueo 52 que sobresale más allá del collar de rotor es preferentemente al menos 0,2 y está preferentemente en el intervalo de 0,2 a 0,6. Esto permite suficiente compensación de volumen con una construcción compacta del dispositivo de bloqueo 50.

Las subfiguras (a) a (f) de la figura 8 muestran diferentes vistas detalladas del elemento de bloqueo 52 de la realización mostrada en la figura 7. La subfigura (a) muestra una vista en perspectiva del elemento de bloqueo 52. La subfigura (b) muestra una vista en sección en el plano central. La subfigura (c) muestra una vista en la dirección radial desde el cubo de rotor 26 hacia fuera. La subfigura (d) muestra una vista en la dirección circunferencial con una superficie de contacto 62, 66. La subfigura (e) muestra una vista en la dirección radial hacia dentro hacia el cubo de rotor 26 y la subfigura (f) muestra una vista del elemento de bloqueo 52 en la dirección axial.

El elemento de bloqueo 52 se forma de una manera simétrica en espejo en el plano central que se extiende en la dirección axial y dirección radial. Como resultado de la configuración simétrica del elemento de bloqueo 52, no es necesario respetar una orientación particular del elemento de bloqueo cuando se monta la bomba, y como resultado, el montaje de la bomba se puede simplificar y evitar fallas de funcionamiento.

Además de la primera y segunda superficies de contacto 62, 66 para unión a tope contra el primer y segundo asientos 60, 64 formados en el alojamiento de bomba 16, el elemento de bloqueo 52 tiene dos superficies de contacto de cubo de rotor radialmente internas 68 y superficies de sellado de collar de rotor 70, que se arreglan cada una en ambos lados de una ranura 72 para recibir el collar de rotor 30 y por medio de la cual el elemento de bloqueo 52 se une a tope contra el cubo de rotor 28 y el collar de rotor 30 de una manera selladora.

El ducto de intercambio 58 se forma entre la primera superficie de contacto 62 y la segunda superficie de contacto 66. En la realización mostrada, el ducto de intercambio 58 del elemento de bloqueo 52 se configura como una ranura que se extiende en la dirección axial a lo largo de todo el elemento de bloqueo 52 en ese lado del elemento de bloqueo que está remoto del cubo de rotor. A fin de mejorar un flujo del fluido que se va a bombear a través del ducto de intercambio 58, la ranura se extiende aproximadamente sobre toda la altura del elemento de bloqueo en los dos extremos axiales y se estrecha hacia la región central del elemento de bloqueo, en el cual se arregla la ranura 72.

La figura 9 muestra una segunda realización de la invención, en donde la bomba 10 difiere de la primera realización mostrada en la figura 7 solo por medio del elemento de bloqueo 52. El elemento de bloqueo 52 se forma sin la ranura central. En esta realización, el elemento de bloqueo 52 se separa de la pared radialmente exterior en la cámara 54, de modo que el fluido que se va a bombear presiona el elemento de bloqueo 52 contra el cubo de rotor 28. De manera análoga a la primera realización, el elemento de bloqueo de la segunda realización también puede tener una geometría diferente.

La figura 10 muestra el elemento de bloqueo de la segunda realización, en donde la subfigura (a) muestra una vista en perspectiva del elemento de bloqueo 52 y la subfigura (b) muestra una vista lateral del elemento de bloqueo 52. De manera análoga al elemento de bloqueo de la figura 8, el elemento de bloqueo 52 tiene una primera y una segunda superficie de contacto 62, 66 para unión a tope contra el primer y segundo asientos 60, 64 formados en el alojamiento de bomba 16, y dos superficies de contacto de cubo de rotor radialmente internas 68 y superficies de sellado de collar de rotor 70, que se arreglan cada una en ambos lados de una ranura 72 para recibir el collar de rotor 30 y por medio de la cual el elemento de bloqueo 52 se une a tope contra el cubo de rotor 28 y el collar de rotor 30 de una manera selladora.

En el lado radial exterior del elemento de bloqueo 52, el elemento de bloqueo 52 tiene dos superficies inclinadas 74. En el caso de un movimiento en la dirección axial, el elemento de bloqueo 52 se presiona contra el cubo de rotor 28 por las superficies inclinadas 74 y la resistencia del fluido que se va a bombear.

Las subfiguras (a) y (b) de la figura 11 muestran cada una, una vista del rotor 26, en donde la subfigura (a) muestra una vista en planta axial del rotor 26 y la subfigura (b) muestra una vista en planta radial del rotor 26.

El collar de rotor 30 se extiende en la dirección radial desde el cubo de rotor 28 y rodea el cubo de rotor 28 de una manera ondulada. En la realización mostrada, el collar de rotor 30 está en las dos posiciones extremas axiales en dos puntos opuestos cada una. Por lo tanto, el collar de rotor forma dos cámaras de fluido en cada uno de los dos lados axiales del collar de rotor.

En la realización mostrada, el collar de rotor 30 se extiende de una manera aplanada en las posiciones extremas axiales 76, con el resultado de que el sellado se mejora en las superficies de extremo axial del ducto de bomba 32, que se forman por los dos componentes de alojamiento axial 18 y 22. Esto permite, en particular, un alargamiento de un separación entre el collar de rotor 30 y las superficies de extremo axial del ducto de bomba 32. Esto permite que la bomba genere mayores presiones con dimensiones de separación más grandes.

En la realización mostrada, el rotor 26 se produce a partir de una aleación anti-retención.

Preferentemente, se proporciona una superficie de sellado, en la forma de una ranura circunferencial, para un sello de superficie mecánica en el cubo de rotor 26.

También es posible que se usen otras formas de rotor para la bomba.

El alojamiento de bomba también se puede formar de alguna otra manera. Por ejemplo, el dispositivo de bloqueo también se puede proporcionar en un alojamiento de bomba conocido, permitiendo de este modo la operación de bombeo en ambos lados.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Bomba que tiene

un rotor que es giratorio alrededor de un eje de rotación y comprende un cubo de rotor y un collar de rotor que se extiende desde el cubo de rotor en la dirección radial y lo rodea de una manera ondulada, un alojamiento de bomba que forma un ducto de bomba anular con el rotor, este ducto de bomba que conecta un primer espacio de entrada/salida a un segundo espacio de entrada/salida, y un dispositivo de bloqueo que comprende una cámara formada en el alojamiento de bomba, esta cámara que se forma en un sector del ducto de bomba anular entre el primer espacio de entrada/salida y el segundo espacio de entrada/salida y que se extiende en ambos lados en la dirección axial y hacia fuera más allá de la sección transversal del ducto de bomba anular en la dirección radial, y que comprende un elemento de bloqueo que bloquea el ducto de bomba en la dirección axial en ambos lados del collar de rotor, la cámara que forma un asiento para el elemento de bloqueo,

caracterizada porque la cámara y el elemento de bloqueo se configuran de modo que un ducto de intercambio se forma en la dirección axial entre una cámara de fluido axialmente frontal y una cámara de fluido axialmente posterior en el lado opuesto del collar de rotor.

2. Bomba de acuerdo con la reivindicación 1, donde el dispositivo de bloqueo tiene un primer asiento para el elemento de bloqueo en el lado del primer espacio de entrada/salida, contra el cual el elemento de bloqueo se une a tope por medio de una primera superficie de contacto en una primera dirección de operación para bombeo desde el primer espacio de entrada/salida al segundo espacio de entrada/salida, y tiene un segundo asiento para el elemento de bloqueo en el lado del segundo espacio de entrada/salida, contra el cual el elemento de bloqueo se une a tope por medio de una segunda superficie de contacto en una segunda dirección de operación para bombeo desde el segundo espacio de entrada/salida al primer espacio de entrada/salida, donde el espaciamiento entre el primer asiento y el segundo asiento en la dirección circunferencial es mayor que el espaciamiento entre la primera superficie de contacto y la segunda superficie de contacto del elemento de bloqueo en la dirección circunferencial.

3. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde el elemento de bloqueo se forma de una manera simétrica en espejo a un plano central, que se extiende en la dirección axial y dirección radial, del elemento de bloqueo.

4. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde la primera y segunda superficies de contacto del elemento de bloqueo son paralelas entre sí.

5. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, donde la primera y segunda superficies de contacto se arreglan en un ángulo y cada una es paralela a la dirección radial del rotor.

6. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde el primer y segundo asientos se forman cada uno en planos que se orientan en un ángulo predeterminado entre sí.

7. Bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde una relación de un área de sección transversal del al menos un ducto de intercambio al área de sección transversal del collar de rotor y del elemento de bloqueo en la dirección axial dentro de la cámara es al menos 0,2.

8. Elemento de bloqueo para una bomba de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que tiene dos superficies de contacto opuestas para unión a tope contra un asiento de la bomba, una ranura para el pasaje del collar de rotor de la bomba, que tiene superficies de sellado axial en ambos lados, una superficie de contacto radialmente interna para unión a tope contra el cubo de rotor de la bomba, y

caracterizado porque el elemento de bloqueo además tiene un ducto de intercambio en la dirección axial entre los lados opuestos del collar de rotor de la bomba, este ducto de intercambio que se arregla entre las dos superficies de contacto opuestas en la dirección circunferencial.