UNA BOMBA ROTATIVA CON PALETAS.

Una bomba rotativa del tipo que comprende un estator (1), en este estator una cámara (V) delimitada por una pared periférica (110),

formados en dicho estator una conexión de entrada (31) y un conducto de salida, un conducto de entrada (32) formado en dicho estator (1) y que sobresale de dicha conexión de entrada (31) a dicha cámara (V), dentro de dicha cámara un rotor (2), montado de forma giratoria alrededor de un eje (X) excéntrico respecto a dicha cámara (V), dicho rotor tiene una porción de soporte (2''), una porción de soporte de paleta (2) y medios mecánicos de acoplamiento (24, 25) previstos para dirigir al rotor durante la rotación, dicha porción de soporte de paleta (2) del rotor siendo tangente (beta) a una región de la pared periférica (110) de dicha cámara (V), dicha porción de soporte de paleta (2) del rotor tiene dos paredes paralelas (2, 2a) que delimitan un espacio diametral y dividen la porción de soporte de paleta (2) en dos medias carcasas (4, 4a), y al menos una paleta (3), montada de forma deslizante en dicho espacio diametral de la porción de soporte de paleta (2) y tangente en sus porciones extremas a la pared periférica (110) de dicha cámara, por lo que cada que cada media carcasa (4, 4a) de la porción de soporte de paleta (2) del rotor es hueca; caracterizada por el hecho que:

- cada media carcasa (4, 4a) tiene en cada extremo en la dirección circular una abertura radial de paso de entrada (7, 8, 9, 10) que se abre en la superficie de la porción de soporte de paleta (2) y que comunica con el espacio hueco de la media carcasa (4, 4a);

- cada dicho paso de entrada (7, 8, 9, 10) de las medias carcasas está controlado por una válvula de sentido único (6, 6a; 41) instalada de tal manera que permite un flujo del exterior de la porción de soporte de paleta (2) hacia dicho espacio hueco de la media carcasa (4, 4a);

- y cada media carcasa (4, 4a) tiene, en la porción extrema de la porción de soporte de paleta (2) frente a dicha porción de soporte (2''), una abertura de descarga (12, 13)

Una bomba rotativa con paletas.

El objeto de esta invención es una bomba rotativa del tipo que usa paletas. Más en detalle, esta invención se refiere a una bomba rotativa del tipo que comprende un estator, en este estator una cámara delimitada por una pared lateral, formados en dicho estator una conexión de entrada y un conducto de salida, un conducto de entrada formado en dicho estator y que sobresale de dicha conexión de entrada a dicha cámara, dentro de dicha cámara un rotor, montado de forma giratoria alrededor de un eje excéntrico respecto a dicha cámara, dicho rotor tiene una porción de soporte, una porción de soporte de paleta y medios mecánicos de acoplamiento previstos para dirigir al rotor durante la rotación, dicha porción de soporte de paleta del rotor es tangente a una región de la pared periférica de dicha cámara, dicha porción de soporte de paleta del rotor tiene dos paredes paralelas que delimitan un espacio diametral y divide la porción de soporte de paleta en dos medias carcasas, y al menos una paleta, montada de forma deslizante en dicho espacio diametral de la porción de soporte de paleta y tangente en sus porciones extremas a la pared periférica de dicha cámara.

Diversas bombas de paletas del tipo mencionado anteriormente son conocidas (por ejemplo a partir del documento DE 10 2004 034 925 B3 considerado como el documento del estado de la técnica más cercano), y pueden tener una única paleta encajada en dicho espacio diametral del rotor, dicha paleta única coopera con porciones opuestas de la pared periférica de dicha cámara, la cual en este caso debería tener un contorno especial similar a una elipse y por lo tanto es descrita normalmente como elipsoidal. Por otro lado, estas bombas pueden tener dos paletas encajadas en dicho espacio diametral del rotor, dispuestas una a continuación de la otra y cooperando con porciones opuestas de la pared periférica de dicha cámara, la cual en este caso puede tener un contorno circular.

En cada caso, la paleta única o las dos paletas y la tangencia del rotor a la pared periférica de la cámara subdivide la cámara de la bomba al definir en ella una cámara de aspiración y una cámara de compresión, y la rotación del rotor genera una modificación periódica de volumen de dichas cámaras de aspiración y compresión. Cuando la rotación del rotor es accionada en un sentido adecuado, genera una aspiración de la conexión de entrada y una entrega a partir del conducto de salida. Una rotación del rotor en el sentido opuesto generaría una inversión de estos funcionamientos. Al espacio interior de la bomba se suministra aceite que tiene la doble función de lubricar y de mejorar el sellado neumático de los componentes que tienen un desplazamiento relativo.

Estas bombas son ampliamente usadas en diversos campos técnicos, y una aplicación muy extendida de ellas es para producir una depresión en un recipiente, dicha depresión es usada para hacer funcionar algunos aparatos. Estas bombas se definen como bombas de vacío, y están dotadas de una válvula de sentido único que controla el conducto de aspiración. En el campo de los vehículos a motor, dichas bombas de vacío están accionadas por un árbol de levas del motor, o por otro árbol accionado por el motor, y se usan especialmente para hacer funcionar los servo sistemas para el frenado asistido y otros actuadores neumáticos. En vista del actual carácter de este uso, el mismo se considerará en la siguiente descripción, entendiéndose sin embargo que la bomba descrita puede usarse para otras diversas aplicaciones en el campo de vehículos a motor así como en otros campos técnicos.

En las realizaciones conocidas, estas bombas proporcionan un rendimiento satisfactorio, sin embargo tienen algunos inconvenientes. Concretamente, la bomba no puede ser accionada en el sentido opuesto al sentido prescrito sin invertir su funcionamiento. Por lo tanto es necesario que se fabriquen bombas con diferentes diseños, a fin de satisfacer las necesidades para hacer funcionar las mismas en sentidos opuestos. Además, pueden tener lugar consecuencias graves si una bomba de vacío se acciona en el sentido opuesto al sentido prescrito, como puede ocurrir cuando el motor del vehículo está sometido a una rotación contraria. En este caso se producen sobrecargas, que pueden causar la ruptura de algunos componentes.

En la región de tangencia entre el rotor y la pared periférica de la cámara, generalmente se forma un espacio muerto que provoca una reducción en los rendimientos y un incremento en la fuerza necesaria para hacer funcionar la bomba. La bomba necesita que una válvula de descarga sea instalada, lo cual hace más complicada la instalación de la bomba en el motor. Además, el suministro a la bomba del aceite previsto para lubricar los componentes de la misma comporta algunas dificultades.

El objeto principal de la presente invención es remediar las desventajas de las bombas conocidas del tipo considerado. Un objeto especial de la invención es conferir al rotor de la bomba la característica de funcionar correctamente sin tener en cuenta el sentido de rotación que se le comunica. Esto permite unificar la fabricación y el almacenamiento de componentes de bombas, y por encima de todo evita cualquier consecuencia perjudicial en el caso de cualquier rotación contraria accidental de la bomba. Otros objetos de la invención son reducir el momento resistente y el momento instantáneo absorbido por la bomba, para hacer más fácil la instalación de la bomba, para sacar un mejor provecho del aceite lubricante, eliminar el espacio muerto y además, gracias al mejor diseño permitido por las características de la bomba, reducir el coste de producción y el peso de la bomba.

De acuerdo con la invención, estos objetos se logran, en una bomba como se define en el preámbulo, por los hechos: que cada media carcasa de la porción de soporte de paleta del rotor es hueca; que cada media carcasa tiene en cada extremo en la dirección circular un conducto de entrada que se abre a la superficie de la porción de soporte de paleta y que comunica con el espacio hueco de la media carcasa; que cada dicho conducto de entrada de las medias carcasas está controlado por una válvula de sentido único instalada de tal manera que permite un flujo del exterior de la porción de soporte de paleta hacia dicho espacio hueco de la media carcasa; y que cada media carcasa tiene, en la porción extrema de la porción de soporte de paleta frente a la porción de soporte, una abertura de descarga.

Gracias a estas características, cuando se hace rotar al rotor en el sentido prescrito y el desplazamiento de la paleta en la cámara genera una compresión en la cámara de compresión y una aspiración en la cámara de aspiración, el fluido que está presente en la cámara de compresión, que ahora está comprimido, puede abrir la válvula de sentido único que está situada en esta cámara, y de este modo puede fluir dentro del espacio hueco de la media carcasa correspondiente, a partir del cual sale entonces el fluido a través de la correspondiente abertura de descarga; todas las otras válvulas de sentido único permanecen cerradas e inactivas. Pero, si se hace rotar el rotor en el sentido opuesto al sentido prescrito (rotación contraria), se acciona entonces la compresión en la cámara de aspiración, pero no causa una fijación de la bomba y los consiguientes daños, porque el fluido presente en la cámara de aspiración, que ahora está comprimido, puede abrir la válvula de sentido único que está situada en esta cámara, y de este modo puede fluir dentro del espacio hueco de la media carcasa correspondiente, a partir del cual sale entonces el fluido a través de la correspondiente abertura de descarga; todas las otras válvulas de sentido único permanecen cerradas e inactivas. Por lo tanto, todas las graves consecuencias de una rotación contraria de la bomba se evitan.

Por supuesto, siendo la carcasa del rotor completamente simétrica, este rotor puede usarse en cualquier estator; sin tener en cuenta de que el estator esté previsto para una rotación de la bomba en el sentido de las agujas del reloj o para una rotación de la bomba en el sentido contrario de las agujas del reloj, o incluso para un funcionamiento bidireccional.

La bomba rotativa de acuerdo con la anterior definición puede comprender preferentemente una o más de las siguientes características:

- Cada paso de entrada de cada media carcasa de la porción de soporte de paleta de rotor, está situado cerca del centro de la media carcasa a lo largo de su dirección axial, está dispuesto en la dirección circular hacia la pared...

1. Una bomba rotativa del tipo que comprende un estator (1), en este estator una cámara (V) delimitada por una pared periférica (110), formados en dicho estator una conexión de entrada (31) y un conducto de salida, un conducto de entrada (32) formado en dicho estator (1) y que sobresale de dicha conexión de entrada (31) a dicha cámara (V), dentro de dicha cámara un rotor (2), montado de forma giratoria alrededor de un eje (X) excéntrico respecto a dicha cámara (V), dicho rotor tiene una porción de soporte (2'), una porción de soporte de paleta (2) y medios mecánicos de acoplamiento (24, 25) previstos para dirigir al rotor durante la rotación, dicha porción de soporte de paleta (2) del rotor siendo tangente (ß) a una región de la pared periférica (110) de dicha cámara (V), dicha porción de soporte de paleta (2) del rotor tiene dos paredes paralelas (2, 2a) que delimitan un espacio diametral y dividen la porción de soporte de paleta (2) en dos medias carcasas (4, 4a), y al menos una paleta (3), montada de forma deslizante en dicho espacio diametral de la porción de soporte de paleta (2) y tangente en sus porciones extremas a la pared periférica (110) de dicha cámara, por lo que cada que cada media carcasa (4, 4a) de la porción de soporte de paleta (2) del rotor es hueca; caracterizada por el hecho que:

- cada media carcasa (4, 4a) tiene en cada extremo en la dirección circular una abertura radial de paso de entrada (7, 8, 9, 10) que se abre en la superficie de la porción de soporte de paleta (2) y que comunica con el espacio hueco de la media carcasa (4, 4a);

- cada dicho paso de entrada (7, 8, 9, 10) de las medias carcasas está controlado por una válvula de sentido único (6, 6a; 41) instalada de tal manera que permite un flujo del exterior de la porción de soporte de paleta (2) hacia dicho espacio hueco de la media carcasa (4, 4a);

- y cada media carcasa (4, 4a) tiene, en la porción extrema de la porción de soporte de paleta (2) frente a dicha porción de soporte (2'), una abertura de descarga (12, 13).

2. Una bomba rotativa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que cada paso de entrada (7, 8, 9, 10) de cada media carcasa (4, 4a) de la porción de soporte de paleta de rotor (2) está situado cerca del centro de la media carcasa a lo largo de su dirección axial, está dispuesto en la dirección circular hacia la pared de soporte de la paleta (5, 5a) y forma hacia dentro un asiento para una de las válvulas de sentido único.

3. Una bomba rotativa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que dichas válvulas de sentido único están formadas, para cada media carcasa (4, 4a), por un resorte de hojas elástico (6, 6a) que está sostenido cerca de su centro y forma, cerca de su extremo, las dos válvulas de sentido único para la media carcasa (4, 4a).

4. Una bomba rotativa de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada por el hecho que en el espacio hueco de cada media carcasa (4, 4a) están dispuestas conformaciones (19, 21, 22) adecuadas para posicionar, conformar y poner en pretensión dichos resortes de hojas elásticos (6, 6a) formando las válvulas.

5. Una bomba rotativa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que dichas válvulas de sentido único están formadas, para cada media carcasa (4, 4a), por dos válvulas de placa (41) que pivotan cerca del centro (40) de la media carcasa (4, 4a) a lo largo de su dirección longitudinal, y cada válvula de placa (41) está dotada de un contrapeso parcial (42) situado frente a la válvula de placa (41) respecto al centro de giro (40).

6. Una bomba rotativa de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada por el hecho que los elementos que forman cada válvula de placa (41) y su contrapeso (42) son todos idénticos en forma y diferir sólo por sus posiciones de ensamblaje dentro de las medias carcasas (4, 4a).

7. Una bomba rotativa de acuerdo con la reivindicación 3 o 5, caracterizada por el hecho que en el espacio hueco de cada media carcasa (4, 4a) están dispuestas conformaciones (20) adecuadas para limitar la abertura de las válvulas.

8. Una bomba rotativa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que cada una de dichas paredes paralelas (5, 5a) de la porción de soporte de paleta de rotor (2) está dispuesta, en la superficie (33) frente a la paleta (3), con canales de lubricación (15, 15a) que comunican con el espacio hueco de la correspondiente media carcasa (4, 4a).

9. Una bomba rotativa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que la porción de soporte de rotor (2') tiene, en su lado opuesto a la porción de soporte de paleta (2), un asiento para elementos intermedios de accionamiento (24, 25) previsto para compensar cualquier error coaxial entre la bomba y un eje que acciona el funcionamiento de la bomba.

10. Una bomba rotativa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que el estator (1) está desprovisto de una conexión y de una válvula para descargar aire y aceite.

11. Una bomba rotativa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que dicho estator (1) tiene un canal (I) para suministrar aceite en la cámara de aspiración (A).

12. Una bomba rotativa de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada por el hecho que dicho canal (I) para suministrar aceite está dotado con una válvula de presión mínima.

13. Una bomba rotativa de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que dicho estator (1) comprende una cubierta plana (26) que no tiene función de guía.