UNA BOMBA.

Una bomba para bombear líquido contaminado que incluye materia sólida,

que comprende un alojamiento (2) de la bomba dotado de una turbina giratoria (3) con, por lo me nos, una paleta (9) y un asiento (4) d e la turbina, presentando el asiento (4) d e la turbina por lo menos un hueco (13) en la superficie superior (11) del mismo, surgiendo una acción de cizalladura/corte entre un borde cortante (15) de dicho hueco (13) y un borde inferior (14) de la paleta (9) cuando la turbina (3) gira en relación con el asiento (4) de la turbina, caracterizada por que la bomba (1) comprende asimismo medios para guiar la materia sólida hacia dicho hueco (13), comprendiendo los medios de guiado por lo menos una espiga de guiado (18) y por lo menos un saliente (20), extendiéndose una superficie superior (19) de la espiga de guiado (18) desde una posición contigua a la parte más interior de la paleta (9) de la turbina (3) hacia el asiento (4) de la turbina, y sobresaliendo el saliente (20) desde la superficie superior del asiento (4) de la turbina

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/SE2006/000663.

Solicitante: ITT MANUFACTURING ENTERPRISES, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: SUITE 1217, 1105 NORTH MARKET STREET WILMINGTON, DELAWARE 19801 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: ANDERSSON,Patrik.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 5 de Junio de 2006.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F04D29/22D6
  • F04D7/04B

Clasificación PCT:

  • F04D29/22 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 29/00 Partes constitutivas, detalles o accesorios (elementos de máquinas en general F16). › especialmente para las bombas centrífugas.
  • F04D7/04 F04D […] › F04D 7/00 Bombas adaptadas para funcionar con líquidos particulares, p. ej. por selección de materiales específicos para la bomba o alguna de sus partes (bombeo simultáneo de líquidos y de fluidos compresibles F04D 31/00). › siendo los fluidos viscosos o no homogéneos.

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.

PDF original: ES-2359333_T3.pdf

 

UNA BOMBA.
UNA BOMBA.
UNA BOMBA.

Fragmento de la descripción:

Campo técnico de la Invención

La presente invención se refiere, en general, al campo de las bombas para aguas negras o aguas residuales, y más en concreto a una b omba para bombear líquido contaminado no tratado que incluye materia sólida, tal como material es plásticos, artículos de higi ene, textiles, trapos, etcétera. La pres ente invención se refiere asimismo a bombas, cuyo propósitoes proporcionar un lodo uniforme a partir de un material en bruto, tal como desechos de matadero procedentes de una instalación de piscicultura. Más en concreto, no necesariamente contrarrestando el atascode la bomba, sino por el contrario troceando la materia sól ida/materia en br uto en p iezas mejor adaptadas p ara las et apas d e trata miento post eriores. Dicha bomba comprende un alojamiento de la bomba dotado de una turbina giratoria con, por lo menos, una paleta, y un asiento de la turbina giratoria, presentando el asiento de la turbina giratoria por lo menos un hu eco e n l a parte su perior del mism o, surgie ndo un a acció n de c izalladura/corte entre un b orde cortante de dicho hueco y un borde inferior de la paleta cuando la turbina giratoria rota en relación con el asiento de la turbina giratoria.

Antecedentes de la Invención

En las estaciones de aguas negras, fosas sépticas, pozos, etc., a men udo ocurre que la materia sólida o los c ontaminantes, tales como calceti nes, toallas sanitar ias, pap el, etc., atascan l a bom ba sumergible que se baja a la pila del sistema. Los contaminantes se adhieren a las paletas de la turbina y quedan enrollados en torno a la turbina.

Para des hacerse de l a mater ia de atascamiento, es con ocido e l eq uipar las bom bas ce ntrífugas con medios para trocear la materia sólida. Más en concreto, la m ateria es troceada en piezas menores entre la paletade la turbina y un hueco en el asiento de alojamiento de labomba de la turbina, tal como se ve por ej emplo en el do cumento DE 198 34 815, qu e d a a con ocer todas las car acterísticas d e l a primera parte de l a reiv indicación 1, o en el d ocumento US 5 516 261. En cad a uno de los dos documentos citados, solo se muestra brevemente cómo simplemente el borde entre el borde cortante de la p aleta y la punta de la s uperficie de la paleta d e la tu rbina inter actúa con dicho hueco. S e mue stra cómo dicho borde de la paleta se encuentra con el borde cortante del hueco en una dirección paralela a la dirección de rotación de la turbina. Más en concreto, ambos bordes cortantes son perpendiculares a la dirección de rotación de la tu rbina. En esto s casos se req uiere una fuerza innecesariamente elevada, y por lo tanto asimismo una gran cantidad de energía, para trocear la materia sólida en piezas menores.

Si la materia sólida no se trocea de manera lo suficientemente eficiente en piezas separadas, sino que las piezas tienen fibras largas no cortadas que siguen conectándolas entre ellas, la materia sól ida puede taponar la bomba de una forma incluso más grave. Si la materia sólida es semi-cortada, tal como se ha descrito, algunas piezas quedarán atascadas entre la turbina y alojamiento de la bomba, y algunas piezas seguirán siendo demasiado grandes para pasar por la turbina desde el lado de la pila de la turbina Por lo tanto, esto agravará la rotación de la turbina y se incrementará el consumo de energía. En el peor de los casos, la turbina quedará totalmente atascada y por lo tanto la bomba puede resultar seriamente dañada. Dicha parada involuntaria es costosa, debido al trabajo de mantenimiento costoso, aparatoso y no planificado.

El documento DE 1 528 69 4 muestra una bomb a que comprende un a siento de la turbina que presenta una serie de huecos de orientación y formas diferentes, que junto con la turbina mejora la acción de corte. Sin embargo, dicha materia con fibras largas sigue siendo un problema puesto que las fibras pueden quedar enredadas entre las paletas de la turbina, lo que tiene como resultado una disminución gradual de la eficiencia de la bomba.

En el documento US 3 0 96 718 s e mu estra otra form a d e cons eguir e l trocead o d e l a materi a sólida. En lugar de los huecos, dicho documento muestra un asiento de turbina que presenta una hoja cortadora, que tiene un borde afilado opuesto a las paletas de la turbina y que, junto con dichas paletas, trocea la materia sólida.

Los documentos GB 1 125 376 y US 5 516 261 muestran una serie de ranuras que se extienden en espiral d esde un ca nal abierto situad o cen tralmente en el asie nto d e la turbina hasta la per iferia del mismo. La función de las ranuras es, junto con las paletas de la turbina, transportar las piezas troceadas hacia la p ared exter ior d el al ojamiento de l a bomb a y después fu era d e la b omba j unto con e l líqu ido bombeado. Pa ra ase gurar un func ionamiento ad ecuado de las r anuras, la mater ia só lida tie ne que s er troceada en p iezas se paradas. De lo co ntrario, si las fi bras lar gas n o se cortan y conectan piezas diferentes d e materia s ólida, las piezas pueden ser transportadas e n direcciones d iferentes des de el centro del asiento de la turbina, lo que puede agravar el atasco de la turbina.

A partir del documento US 3 128 051 se sabe que, en lugar de los huecos separados para trocear la materia sólida y de las ranuras separadas para el transporte de las piezas troceadas fuera de la turbina y más allá de la misma, es posible combinar las dos funciones en un solo elemento, que presenta el borde cortante del hueco y la forma de transporte de la ranura.

**(Ver fórmula)**

Ninguna de las propuestas mencionadas anteriormente presenta soluciones a los inconvenientes, ni discute en absoluto los problemas, relacionados con la capacidad de cortar las fibras largas.

El documento EP 1 357 294 dirigido al solicitante, muestra una bomba que se da a conocer para la materia sólida comprendida en aguas residuales no tratadas, pero no está diseñada para trocear dicha materia sólida. En lugar de esto, la bomba tiene una ranura en el asiento de la turbina para el transporte de toda la materia contaminante hacia la periferia del alojamiento de la bomba. Además, la bomba tiene una espiga de guiado, cuya superficie superior se extiende en todo el recorrido desde la su perficie del asiento de la turbina hasta el centro de la turbina, y cuya función es extender la función de la ranura hacia el centro de un canal abierto en el asiento de la turbina. Por lo tanto, no existen indicaciones sobre cómo asegurar un troceado fiable de materia sólida con fibras largas.

Además, se uti lizan bombas sumergibles para bombear fluido desde las pilas, a las q ue es difíci l acceder para el mantenimiento, y las bombas funcionan a menudo durante periodos largos de tiempo, no infrecuentemente de hasta 12 horas al día o más. Por lo tanto, es muy deseable dar a conocer una bomba con larga durabilidad.

Compendio de la Invención

La pr esente i nvención está dirigida a evitar las desventajas m encionadas a nteriormente de l as bombas con ocidas pr eviamente, y a dar a conocer u na bomba mejor ada. El obj etivo princip al d e l a presente invención es dar a conocer una bomba mejorada de la clase definida inicialmente, con respecto a la efici encia del troceado de la materi a sólida y de la energía necesaria para ello. Otro objetiv o de la presente invención es dar a conocer una bomba que trata de manera fiable el troceado de materia sólida con fibras largas. Otro objetivo de la presente invención es dar a conocer una bomba con una durabilidad mejorada, gr acias a l cons umo mej orado de e nergía d urante e l corte. Otro objetiv o de l a pr esente invención es dar a conocer una b omba q ue p uede ser modificada fác ilmente p ara a decuarse a unas condiciones modificadas en las que funciona la bomba.

De acuerdo con la presente invención se c onsigue por lo menos el objetivo principal mediante la bomba definida inicialmente que tiene las características definidas en la reivindicación independiente. Las realizaciones preferi das de la pres ente invención s e d efinen a demás e n l as reivi ndicaciones dependientes.

De acuerdo con la presente invención, se da a conocer una bomba del tipo definido inicialmente, que está caracterizada por que la bomba comprende asimismo medios para guiar la materia sólida hacia dicho hueco, comprendiendo los medios de guiado por lo menos una espiga de guiado y por lo menos un saliente, extendiéndose una superficie superior de la espiga de guiado desde una posición contigua a la parte más inte rna de l a pa leta de la tur bina hacia e l asi ento de la tur... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una bomba para b ombear líquido contaminado que incluye materia sólida, que comprende un alojamiento (2) de l a bomba dotado de una turbina giratoria (3) c on, por lo me nos, una paleta (9) y un asiento (4) d e la turbi na, pr esentando el asiento (4) d e la turbi na p or lo men os un hueco (13) en la superficie superior (11) del mismo, surgiendo una acción de cizalladura/corte entre un borde cortante (15) de dicho hueco (13) yun borde inferior (14) de la paleta (9) cuando la turbina (3) gira en relación con el asiento (4) de la turbina, caracterizada por que la bomba (1) comprende asimismo medios para guiar la materia sólida hacia dicho hueco (13), comprendiendo los medios de guiado por lo menos una espiga de guiado (18) y por lo menos un saliente (20), extendiéndose una superficie superior (19) de la espiga de guiado (18) desde una posición contigua a la parte más interior de la paleta (9) de la tur bina (3) hacia el asiento (4) de la turbina, y sobresaliendo el saliente (20) desde la superficie superior del asiento (4) de la turbina.

2. Una bomba acorde con la reivindicación 1, en la que la paleta (9) se extiende en forma de espiral desde el centro de la turbina (8) hacia la periferia de la misma, y el borde inferior (14) de la cual tiene una forma que se corresponde con una superficie superior (11) del asiento (4) de la turbina.

3. Una bomba acorde con la reivindicación 1 o 2, en la que el asiento (4) de la turbina presenta por lo menos una ranura (12) en la superficie superior (11) del mismo, ranura (12) que se extiende desde un canal abierto (10) situado centralmente en el asiento (4) de la turbina hasta su periferia.

4. Una bomba acord e con la reivin dicación 3, en l a qu e l a ran ura (1 2) se e xtiende en forma de espiral en sentido opuesto respecto de la forma de espiral de la paleta (9).

5. Una b omba acorde c on cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, e n la qu e el h ueco (13) es tá situado junto al canal abierto (10) del asiento (4) de la turbina, y se abre hacia el mismo.

6. Una bomba acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, enla que un borde cortante principal (17) del hueco (13) está situado en una posición separada radialmente del canal abierto (10) y, en general, p aralela a l a dirección d e r otación de l a tur bina (3), c on objeto de r educir las fuerz as de cizalladura/corte cuando el borde inferior (14) de la paleta (9) pasa por dicho borde.

7. Una bomba acorde con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en l a que la superficie superior (19) de la espiga de guiado (18) termina a cierta distancia de la superficie superior (11) de dicho asiento (4) de la turbina.

8. Una bomba acorde con la reivindicación 6, en la que el saliente (20) termina radialmente fuera de la superficie superior (19) de la espiga de guiado (18).

9. Una b omba acorde c on cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la q ue dicho por l o menos u n sali ente (20) est á situado j unto a la turb ina (3), y en e l se ntido d e rotaci ón de l a mis ma, después de dicho por lo menos un hueco (13).

10. Una bomba acorde con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la espiga de guiado (18) y el saliente (20) están dispuestos en el canal abierto (10) por debajo de la turbina (3).

11. Una bomba acorde con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la superficie superior (19) de la espiga de guiado (18) y el saliente (20) se corresponden con el borde delantero (21) de la paleta (9) de la turbina (3), y están situados junto al mismo.

12. Una bomb a acorde con cual quiera de las reivindicaciones 2 a 1 1, en l a q ue las distancias axiales entre, por una parte, el borde inferior (14) de la paleta (9) de la turbina (3) y la superficie superior

(11) del asiento (4) de la turbina y,por otra parte, el borde delantero (21) de la paleta (9) y la superficie superior (19) de la espiga de guiado (18) y el saliente (20), son menores de 1 mm.

13. Una bomba acorde con la reivindicación 12, en la que dichas distancias son menores de 0,5 mm.

14. Una bomba acorde con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el asiento (4) de la turbina se compone de un inserto (5) conectado de forma desmontable con el alojamiento (2) de la bomba.

 

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