BOMBAS DE AGUA PARA ESTANQUES, ACUARIOS, SURTIDORES Y RECINTOS DE AGUA SIMILARES.

Bomba de agua para estanques u otros recintos de agua similares,

equipado con una carcasa (1) que comprende una parte de carcasa de bomba (2), que posee una abertura de aspiración (4) y una abertura de salida (5) y en . la cual una rueda motriz (8) con un árbol (9) está dispuesta. de formas rotatoria, como asimismo comprende esta carcasa una parte de carcasa de motor (3) en la que se encuentran alojados un motor eléctrico de conmutación electrónica, con una armadura (12) y con varias bobinas (13), dispuestas sobre los polos (22) de la armadura, así como un rotor (14) que es giratorio por el interior de estas bobinas ; en este caso, la armadura (12) está hecha de unio paquete de respectivos recortes de chapa de una sola pieza, mientras que el rotor (14), que está realizado en forma de un imán permanente bipolar, y la armadura (12) están separados entre si por medio de un tubo ranurado (19) ; bomba ésta que está caracterizada porque cada uno de los polos (22) de la armadura, los que por el lado interior están realizados esencialmente sin ningún ensanchamiento, comprende una respectiva bobina (13) que sobre el mismo es empujada desde el lado interior de la armadura (12) ; así como caracterizada porque estas partes componentes están dispuestas dentro de l a parte de carcasa (3) del motor, conjuntamente con un sistema electrónico de mando (16) para el motor, y por el interior de esta parte de carcasa del motor la armadura (12) con las bobinas (13) así como el sistema electrónico d e mando (16) están fundidos entre si de una manera estanca al agua, de tal modo que el interior de toda la parte de carcasa (3) del motor está provisto d e una masa de fundición (20) que rellena todos los huecos libres

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07009460.

Solicitante: OASE GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: TECKLENBURGER STRASSE 161 48477 HORSTEL-RIESENBECK ALEMANIA.

Inventor/es: HANKE, ANDREAS, LAMBERS,HERBERT.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 11 de Mayo de 2007.

Fecha Concesión Europea: 11 de Agosto de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F04D13/06B
  • H02K3/18 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02K MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos H01H 53/00; transformación de una potencia de entrada en DC o AC en una potencia de salida de choque H02M 9/00). › H02K 3/00 Detalles de arrollamientos. › Arrollamientos para polos salientes.
  • H02K5/128 H02K […] › H02K 5/00 Carcasas o envolturas; Recintos; Soportes. › que utilizan unos manguitos de entrehierro o un disco de película de aire.

Clasificación PCT:

  • F04D13/06 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F04 MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO; BOMBAS PARA LIQUIDOS O PARA FLUIDOS COMPRESIBLES.F04D BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO (bombas de inyección de combustible para motores F02M; bombas iónicas H01J 41/12; bombas electrodinámicas H02K 44/02). › F04D 13/00 Instalaciones o sistemas de bombeo (su control F04D 15/00; bombeo simultáneo de líquidos y de fluidos compresibles F04D 31/00). › estando la bomba accionada por electricidad.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.


Fragmento de la descripción:

(0001) La presente invención se refiere a una bomba de agua para estanques, acuarios, surtidores u otros recintos de agua similares y conforme a lo indicad o en el preámbulo de la reivindicación de patente 1) . La bomba de agua ha de estar diseñada para una gama de potencias entre aproximadamente 100 y 90 0 vatios . Las bombas de este tipo, que para el sector de los estanques ya son relativamente grandes, comprenden en la práctica unos motores asincrónicos que representan una elevada inversión en materiales y que son, po r

consiguiente, relativamente caros. En muchos casos es así que tampoco e s satisfactorio el rendimiento de estas bombas . io (0002) Algunas pequeñas bombas de agua ya son impulsadas por motore s

sincrónicos que, sin embargo, han de ser acoplados a unos costosos dispositivo s de control . Aquí resulta que en parte es bastante complicado el estancamiento de las partes eléctricas y de sus conexiones.

(0003) Son conocidas unas bombas de agua refrigerante para vehículo s automóviles (Patente Núm . 2005/0214135 Al de los Estado Unidos, en la cual se basan las características del preámbulo de la reivindicación de patente 1) ; unas bombas para circuitos de calefacción (Patente Internacional Núm . WO 02/35098 Al) así como unas bombas para motores de ventiladores (Patent e Alemana Núm . DE 43 01 675 Al) ; bombas éstas que, sin embargo, está n concebidas para estas aplicaciones especiales pero no para un empleo bajo agua, y las mismas están relacionadas con unos elevados costos de fabricación . (0004) Por consiguiente, la presente invención tiene el objeto de proporcionar una bomba para agua, cuyo rendimiento sea mayor en comparación con la s bombas convencionales de la misma gama de potencias, y esta bomba pued a ser fabricada a un menor costo, aparte de ser de un manejo más fácil . (0005) De acuerdo con la presente invención, este objeto se consigue po r medio de una bomba de agua con las características de la reivindicación d e patente 1). Gracias al empleo de un motor de conmutación electrónica, el rendimiento de la bomba puede - dentro de una gama de potencias de 10 0 hasta 900 vatios - ser incrementado de forma considerable ; a este efecto, la

fabricación del motor de la bomba ha de ser efectuada, de una maner a conveniente en cuanto al material y a los costos, con una armadura hecha d e un paquete de respectivos recortes individuales de chapa . Por el hecho de qu e el sistema electrónico de mando para el control del motor está directament e s integrado en la bomba y el mismo se encuentra situado dentro de la parte d e ta carcasa del motor, aparte de estar este sistema fundido de forma estanca a l agua con la armadura y con las bobinas del sistema, resulta que puede se r reducida al mínimo la necesidad de una posible reparación de la bomba , teniendo en cuenta que todas las esenciales partes componentes, tant o

io eléctricas como electrónicas, forman un conjunto y, gracias a su unión a través de la fundición, estas partes componentes se encuentran perfectamente protegidas contra la penetración de agua . (0006) En cuanto al rendimiento y a tos costos, la bomba puede ser optimad a si como rotor son empleados un imán bipolar permanente así como un a armadura con seis polos y, por consiguiente, con seis bobinas, alojadas e n éstos últimos. El rotor del imán bipolar permanente puede consistir principalmente en un anillo magnético bipolar de una sola pieza, el cual est á imantado en el sentido diametral . De este modo, el rotor puede ser fabricad o de una manera más sencilla así como a un menor costo . (0007) Según la presente invención, la armadura se compone de una multitu d de chapas de armadura apiladas entre si, las cuates son estampada s individualmente. Esto reduce la inversión en el montaje en comparación co n las armaduras compuestas por varias piezas distintas, en las cuales los polos d e la armadura están fijados uno por uno. (0008) Los demás detalles así como unas ventajas adicionales de la present e invención pueden ser apreciados en las reivindicaciones secundarias y en u n ejemplo de realización, que se describe a continuación y el cual est á representado en los planos adjuntos, en los que: La Figura 1 indica una vista exterior de perspectiva de una bomba según la

presente invención;

La Figura 2 muestra una vista de sección longitudinal de la bomba indicada e n

la Figura 1 ; La Figura 3 indica la vista de sección transversal de la armadura del motor d e la bomba dentro del plano III de la Figura 2 durante el montaje de las bobinas ;

5 La Figura 4 muestra lo indicado en la Figura 3, pero ahora con las bobinas

completamente montadas ; mientras que La Figura 5 indica la vista de perspectiva de lo indicado en la Figura 4, per o ahora sin los arrollamientos en las bobinas .

(0009) La bomba, que está indicada en la Figura 1, comprende una carcasa 1

io que se compone principalmente de una parte de carcasa de bomba 2 así com o de una parte de carcasa de motor 3. La parte de carcasa 2 de la bomba dispone de una abertura de aspiración 4 y de una abertura de salida 5 para e l agua que ha de ser bombeada . Estas dos partes de carcasa, 2 y 3, están unida s entre si de una manera sencilla como, por ejemplo, a través de una unión de tipo mosquetón 6 así como con un atornillamiento adicional 7, tal como aquí

indicados. (0010) En la Figura 2, la parte interior de la bomba está indicada en una vista de sección . Dentro de la parte de carcasa 2 de la bomba, y entre la abertur a de aspiración 4 y la abertura de salida 5, está dispuesto una rueda motriz 8

zo con un árbol 9 que, de forma preferente, está hecho de cerámica; rueda ésta que, conjuntamente con el árbol 9, es impulsada de forma rotatoria por u n motor de conmutación electrónica (motor CE) que está ubicado dentro de l a parte de carcasa 3 del motor. En este caso, el árbol 9 se extiende desde la parte de carcasa 2 de la bomba hacia el interior de la parte de carcasa 3 del motor, estando el motor mecánicamente separado de la rueda motriz 8 po r medio de un escudo 10. (0011) El motor se compone, en lo esencial, de un paquete fijo de chapas d e armadura 12, sobre el cual están dispuestas las bobinas 13, que también está n fijas, como asimismo se compone este motor de un rotor 14 que, según l a forma de realización aquí representada, está realizado de una manera

conveniente; como un imán bipolar permanente . Entre el rotor 14 y el árbol 9 se encuentra situado un anillo de hierro cerrado 15 que está rígidamente unid o con las dos partes componentes y el mismo es preferentemente de tip o macizo; anillo éste que incrementa notablemente el flujo magnético de l

s motor.

(0012) Por la cara dorsal del motor está dispuesto una pletina 16 qu e comprende todo el sistema de la electrónica de mando. Finalmente, el motor dispone de un contacto de puesta a tierra 17 en la armadura 12 así como d e una zona de puesta a tierra 18 por el lado dorsal de la parte de carcasa 3 de l

io motor. (0013) A efectos de un estancamiento de la parte de carcasa 2 - por la cual pasa el agua - en . relación con la parte de carcasa 3, en la que están alojada s

las partes componentes eléctricas, resulta que el rotor 14, con todas su s partes componentes en movimiento, y la armadura 12, con todas sus parte s is componentes que son atravesadas por la corriente eléctrica, están separadas entre si por medio de un tubo ranurado 19 que rodea el rotor 14 . En dirección hacia la parte de carcasa 2 de la bomba, este tubo ranurado 19 se ensancha a través de una gran brida en forma de collar 19' a efectos de una separació n completa entre la parte de carcasa 2 de la bomba y la parte de carcasa 3 de l 20 motor. La parte interior de toda la parte de carcasa 3 del motor está rellen a de una fundición de, por ejemplo, una resina artificial que cubre todos lo s huecos libres. De este modo, esta masa fundida 20 circunda también todo e l sistema de la electrónica de mando 16, por lo que el mismo no solamente s e encuentra protegido contra la humedad, sino también contra unas vibracione s mecánicas. La masa de fundición 20 sostiene al mismo tiempo también el tubo ranurado 19, y éste así puede estar hecho, de una manera conveniente e n cuanto a los costos, de un material plástico que no está reforzado por fuera . (0014) El sistema electrónico de mando 16 puede comprender una unidad d e evaluación de señales que aquí no está indicada con más detalles y por medi o de la cual pueden ser empleadas las señales,...

 


Reivindicaciones:

REIVINDICACIONE S

l a. Bomba de agua para estanques u otros recintos de agua similares, equipado con una carcasa (1) que comprende una parte de carcasa de bomb a (2), que posee una abertura de aspiración (4) y una abertura de salida (5) y en . la cual una rueda motriz (8) con un árbol (9) está dispuesta. de form a s rotatoria,' como asimismo comprende esta carcasa una parte de carcasa d e motor (3) en la que se encuentran alojados un motor eléctrico de conmutació n electrónica, con una armadura (12) y con varias bobinas (13), dispuestas sobr e los polos (22) de la armadura, así como un rotor (14) que es giratorio por e l interior de estas bobinas ; en este caso, la armadura (12) está hecha de u n

io paquete de respectivos recortes de chapa de una sola pieza, mientras que e l rotor (14), que está realizado en forma de un imán permanente bipolar, y l a armadura (12) están separados entre si por medio de un tubo ranurado (19) ; bomba ésta que está caracterizada porque cada uno de los polos (22) de l a armadura, los que por el lado interior están realizados esencialmente si n ningún ensanchamiento, comprende una respectiva bobina (13) que sobre e l mismo es empujada desde el lado interior de la armadura (12) ; así como caracterizada porque estas partes componentes están dispuestas dentro de l a parte de carcasa (3) del motor, conjuntamente con un sistema electrónico de mando (16) para el motor, y por el interior de esta parte de carcasa del moto r la armadura (12) con las bobinas (13) así como el sistema electrónico d e mando (16) están fundidos entre si de una manera estanca al agua, de ta l modo que el interior de toda la parte de carcasa (3) del motor está provisto d e una masa de fundición (20) que rellena todos los huecos libres . 2a . Bomba de agua conforme a la reivindicación 1) y caracterizada porque el tubo ranurado (19) está hecho de un material plástico que no está reforzado por fuera . 3a. Bomba de agua conforme a las reivindicaciones 1) o 2) y caracterizad a porque entre el rotor (14) y el árbol (9) está dispuesto un anillo de hierr o macizo que está cerrado, por lo menos esencialmente . 4a . Bomba de agua conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 3) y

caracterizada porque el sistema electrónico de mando (16) comprende un a unidad de evaluación de señales que evalúa las señales que han sid o moduladas sobre la recibida tensión de la red al objeto de emplear las misma s para la regulación del número de revoluciones del motor de la bomba .

s 5a. Bomba de agua conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 4) y caracterizada porque para la armadura (12) y para las bobinas (13) han de se r aplicadas las siguientes condiciones geométricas :

a<A1 , a<A2 , io b < B1 , b < B2, c<C, con a = Longitud de las bobinas ; Al = Distancia mínima entre dos Lados interiores (32) de los polos, lo s 15 cuales están situados de forma opuesta entre si ; A2 = Longitud de . los polos (22) .de la armadura; b = Anchura de las bobinas (13); B1 = Distancia mínima entre dos bordes interiores de los polos, entr e los cuales se encuentra exactamente otro poto (22) de la armadura ; 20 B2 Distancia mínima entre dos bordes exteriores de las bobinas e n el estado de montaje, entre los cuales se encuentra exactamente otra bobina (13) ; c = Anchura de los polos (22) de la armadura ; C = Anchura interior de las bobinas (13) ; 25 6a .Bomba de agua conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 5) y

caracterizada porque la longitud del arco interior (BL) de un polo (22) de l a armadura está reducida en aproximadamente un 11 hasta un 12% en relación con una circunferencia de un círculo que está dividido por la doble cantida d de los polos (22) de la armadura y el cual entra en contacto con los lados interiores (32) de cada polo de la armadura .

7a. Bomba de agua conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 6) y caracterizada porque para la armadura ha de ser aplicada aproximadamente l a siguiente condición geométrica :

5 0,88x360° / n <= a <= 0,89 x 360° / n

con : a = ángulo entre dos líneas rectas (50) que se extienden desde e l centro de la armadura y que entran en contacto con los borde s interiores (42) de un polo (22) de la armadura;

10 n = Número de los polos (22) de . la armadura .


 

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