Bomba y motor conectados por un resorte helicoidal.

Bomba (10) con un motor (30), presentando la bomba (10) un árbol de bomba (17) que está accionadomediante un árbol de motor (35) del motor (30),

presentando el árbol de motor (35) y el árbol de bomba (17) unadistancia axial entre sus extremos libres (17a, 35a) y estando conectados entre sí mediante un resorte helicoidal(50),

caracterizada porque los extremos libres (17a, 35a) del árbol de bomba (17) y del árbol de motor (35) estánaplanados en al menos un lado y porque al menos la primera espira (51) y la última espira (52) del resorte helicoidal(50) están aplanadas correspondientemente.

Bomba y motor conectados por un resorte helicoidal.

La invención se refiere a una bomba según el preámbulo de la reivindicación 1. Una bomba de este tipo se da a conocer en el documento JP 11-101255, que se considera el estado de la técnica más próximo.

Se conocen bombas para la elevación de líquidos con un volumen cerrado, que presenta una entrada y una salida, estando dispuesto en el volumen cerrado un mecanismo de elevación. Además, se conocen bombas para la elevación de líquidos, que presentan un árbol de bomba mediante el cual puede accionarse la bomba. En particular, se conocen bombas del tipo que pueden accionarse mediante un árbol de motor de un motor. Las bombas de este tipo se usan en particular en sistemas de mantenimiento para el mantenimiento de vehículos, en los que se elevan líquidos con las mismas, como en particular líquido de freno al depósito de líquido de freno. Debe conseguirse en particular que el depósito pueda llenarse en poco tiempo con el líquido.

Por lo tanto, una variante ventajosa prevé realizar una bomba de tal modo que se reduzca o evite la aparición de cavitaciones.

Las bombas conocidas se hacen funcionar por lo general de tal modo que su árbol de bomba se extiende en la dirección horizontal en el estado de funcionamiento. Si bien el árbol de bomba está estanqueizado respecto a la carcasa de la bomba con una junta, ésta puede empezar a tener fugas durante el funcionamiento.

Otra variante ventajosa prevé, por lo tanto, realizar la bomba de tal modo que se eviten fugas de la bomba, en particular a través del árbol de bomba.

Si la bomba es accionada mediante un motor, en las bombas conocidas, el árbol de bomba y el árbol de motor están conectados rígidamente entre sí. No es posible compensar imprecisiones en el montaje en la disposición relativa entre bomba y motor, de modo que existe el peligro de que el par del motor no se transmita de forma óptima a la bomba. Además, existe el peligro del ladeo. En caso de una conexión fija entre los dos árboles existe, además, el peligro de que el motor siga funcionando, a pesar de estar bloqueada eventualmente la bomba, sufriendo daños la bomba.

Por lo tanto, la invención tiene el objetivo de mejorar la bomba de tal modo que mejore la conexión entre la bomba y el motor y que se eviten los inconvenientes anteriormente indicados.

El objetivo de la invención se consigue mediante una bomba con las características de la reivindicación 1.

En caso de moverse el mecanismo de elevación en el líquido, se produce una cavitación. La cavitación es la formación y la desaparición de espacios huecos en líquidos debido a fluctuaciones de la presión. La causa de la cavitación, en particular en el caso de bombas, son las bajadas de presión locales en la zona de los elementos movidos del mecanismo de elevación, por ejemplo de las ruedas dentadas de una bomba de ruedas dentadas. No obstante, las bajadas de presión de este tipo están relacionadas inevitablemente con el flujo alrededor de los cantos de los elementos movidos. La presión en un líquido es tanto más baja cuanto más elevada sea la velocidad. En caso de ser la velocidad tan elevada que la presión estática cae por debajo de la presión de vapor del líquido, se forman burbujas de vapor o gas. En particular, en los líquidos de freno o en los aceites hidráulicos, que están hechos de varios componentes, pueden formarse burbujas de gas debido a las distintas temperaturas de ebullición de los componentes en la elevación del líquido. No obstante, estas burbujas de gas son indeseables, puesto que, por un lado, reducen el rendimiento y, por otro lado, conducen a daños del mecanismo de elevación. En particular en el caso de líquido de freno, que se usa en vehículos, en particular en automóviles, las burbujas de gas en el líquido de freno pueden conducir a un fallo de los frenos y, por lo tanto, a peligros graves.

Por lo tanto, una variante ventajosa prevé realizar una bomba de tal modo que se reduzca o evite la aparición de cavitaciones.

En el caso de las bombas conocidas, la presión generada está en muchos casos claramente por encima de la presión con la que el líquido puede bombearse al depósito. Por lo tanto, también es ventajoso equipar la bomba con una válvula con la que se reduce la presión y que, además, es adecuada para procurar que se eleve el líquido lo más libre de burbujas posible al depósito.

En las reivindicaciones subordinadas se indican variantes y configuraciones ventajosas de la invención.

Según la invención, una bomba con un árbol de bomba y un motor con su árbol de motor, que acciona la bomba, no se conectan rígidamente entre sí o se realizan incluso en una pieza, sino que los extremos libres del árbol de motor y del árbol de bomba quedan dispuestos a una distancia axial uno del otro, estando conectados mediante un resorte helicoidal. El resorte helicoidal encaja sustancialmente con uno de sus extremos en el extremo libre del árbol de motor y con su otro extremo en el extremo libre del árbol de bomba. Cuando gira el árbol de motor, dado el caso después de una torsión correspondiente del resorte helicoidal, también se acciona el árbol de bomba. No obstante, el resorte helicoidal puede compensar dislocamientos entre el eje del árbol de motor y el eje del árbol de bomba, así como, dado el caso, incluso inclinaciones de los dos ejes de uno respecto al otro. Además, el resorte helicoidal representa un punto de rotura controlada, que en caso de un bloqueo de la bomba siguiendo en funcionamiento el motor impide que la bomba sufra daños.

La conexión no giratoria entre el extremo del resorte helicoidal correspondiente y el extremo libre correspondiente del árbol correspondiente se consigue según la invención porque los extremos libres del árbol de bomba y del árbol de motor están aplanados en al menos un lado y porque al menos la primera y la última espira del resorte helicoidal están correspondientemente aplanadas. Por lo tanto, la espira correspondiente del resorte helicoidal no puede girar respecto al extremo libre del árbol de bomba y del árbol de motor, de modo que es posible una transmisión del par. No obstante, el resorte helicoidal puede conectarse simplemente mediante colocación por deslizamiento en el extremo libre del árbol correspondiente de forma no giratoria con éste, sin que sea necesario un proceso de soldadura indirecta u otro proceso de fijación.

La bomba para la elevación de líquidos está realizada preferiblemente de tal modo que en la salida de la bomba está dispuesta una resistencia que depende del flujo. Esta resistencia se opone al flujo del líquido. De este modo se establece una contrapresión, que aumenta la presión en el interior del volumen de la bomba. Debido a la mayor presión suben a su vez las temperaturas de ebullición correspondientes del líquido o de los componentes del líquido, de modo que se suprime o evita del todo la cavitación. La resistencia está realizada de tal modo que depende del flujo, de modo que en caso de un flujo mayor, también se genera una contrapresión mayor, de modo que a cualquier velocidad de elevación se establece fiablemente la contrapresión correspondiente, que hace que se eviten fallos de gas.

La resistencia está formada preferiblemente por un elemento de cierre cargado por un elemento de resorte, cubriendo el elemento de cierre la salida en una posición de reposo y pudiendo desviarse dependiendo del flujo desde la posición de reposo contra la fuerza de resorte. Cuando la bomba está parada, el elemento de cierre asienta contra la salida. Cuando el líquido fluye a una velocidad baja por la bomba, el elemento de cierre cargado por resorte se desvía sólo un poco, generándose debido a ello una sección transversal comparativamente pequeña, a través de la cual el líquido puede salir entre la salida y el elemento de cierre de la bomba. Cuando el líquido fluye, en cambio, a una velocidad más elevada por la bomba, el elemento de cierre se desvía más contra la fuerza de resorte, de modo que se genera una sección de flujo más grande, a través de la cual puede salir el líquido, generándose no obstante aún una contrapresión mediante el resorte, que impide la aparición de cavitaciones en el volumen de la bomba.

El elemento de cierre puede estar realizado como cono o disco, aunque está realizado de forma especialmente preferible como bola, puesto que ésta puede cubrir de forma fiable el orificio de salida.

El elemento de cierre está realizado de forma especialmente preferible como bola con un diámetro que es aproximadamente una tercera parte de su diámetro superior al diámetro de la salida. Con esta relación se ha detectado en ensayos que puede... [Seguir leyendo]

1. Bomba (10) con un motor (30) , presentando la bomba (10) un árbol de bomba (17) que está accionado mediante un árbol de motor (35) del motor (30) , presentando el árbol de motor (35) y el árbol de bomba (17) una distancia axial entre sus extremos libres (17a, 35a) y estando conectados entre sí mediante un resorte helicoidal (50) , caracterizada porque los extremos libres (17a, 35a) del árbol de bomba (17) y del árbol de motor (35) están aplanados en al menos un lado y porque al menos la primera espira (51) y la última espira (52) del resorte helicoidal

(50) están aplanadas correspondientemente.

2. Bomba (10) según la reivindicación 1 para la elevación de líquidos con un volumen cerrado (11) , caracterizada porque el volumen (11) presenta una entrada (12) y una salida (13) , estando dispuesto en el volumen cerrado un mecanismo de elevación (14) , estando dispuesta en la salida (13) una resistencia que depende del flujo, estando formada la resistencia por un elemento de cierre (20) cargado con un elemento de resorte (21) , que puede desviarse en función del flujo contra la fuerza de resorte y estando realizado el elemento de cierre (20) como bola que tiene un diámetro que es aproximadamente una tercera parte de su diámetro superior al diámetro de la salida (13) .

3. Bomba según la reivindicación 2, caracterizada porque el elemento de cierre (20) está realizado como bola con un diámetro de aproximadamente 4, 5 mm.

4. Bomba según una de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizada porque la salida (13) presenta un diámetro de aproximadamente 3 mm.

5. Bomba según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque el elemento de resorte (21) está realizado como resorte helicoidal.

6. Bomba según la reivindicación 5, caracterizada porque el resorte helicoidal (21) está dispuesto en un cilindro hueco (22) , que presenta un saliente dispuesto en el interior (23) , en el que se apoya el resorte helicoidal (21) .

7. Bomba según la reivindicación 6, caracterizada porque en el cilindro hueco (22) está dispuesta una boquilla portatubo (24) .

8. Bomba según la reivindicación 6 ó 7, caracterizada porque el cilindro hueco (22) presenta una rosca (25) en su circunferencia exterior.

9. Bomba según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la bomba (10) está realizada como bomba volumétrica, en particular como bomba de ruedas dentadas.

10. Bomba (10) según una de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque, en el estado de funcionamiento de la bomba (10) , el árbol de bomba (17) está dispuesto inclinado un ángulo (a) respecto a la horizontal (h) .

11. Bomba según la reivindicación 10, caracterizada porque el ángulo (a) mide 3° a 10°, preferiblemente aproximadamente 6°.

12. Bomba según una de las reivindicaciones 10 a 11, caracterizada porque el árbol de motor (35) está dispuesto en la prolongación del árbol de bomba (17) .

13. Bomba según una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizada porque la bomba (10) y el motor

(30) pueden fijarse en una carcasa (40) una respecto al otro.

14. Bomba según la reivindicación 13, caracterizada porque la carcasa (40) presenta al menos un perfil en U con una zona de fondo (42) y dos brazos (44, 46) , estando desviados los brazos (44, 46) uno en paralelo al otro un ángulo (a) de su posición perpendicular respecto a la zona de fondo (42) .

15. Uso de una bomba (10) según una de las reivindicaciones anteriores en un equipo de mantenimiento para el mantenimiento de vehículos, en particular para el mantenimiento de frenos, embragues y cajas de cambios de vehículos.

16. Bomba según una de las reivindicaciones 1 a 14 con una válvula accionada por fluido (60) con un pistón (70) cargado con un resorte de compresión (90) que es guiado de forma desplazable en un cilindro hueco (80) , presentando el cilindro hueco (80) :

- una pared cilíndrica (81) con un diámetro interior (dv) , estando dispuesto en la pared (81) al menos un orificio de salida (82) ,

- una pared frontal (83) , que está dispuesta en un lado frontal del pared (81) , presentando la pared frontal

(83) un orificio de entrada (84) con un diámetro interior (de) y una pared sustancialmente cilíndrica (84a) y

- estando realizado el lado interior (83a) de la pared frontal (83) a modo de una superficie exterior de un tronco cónico,

y presentando el pistón (70) :

- una primera zona delantera (71) , sustancialmente cilíndrica, con un diámetro (d1) que es inferior al diámetro interior (de) del orificio de entrada (84) ,

- una segunda zona (72) dispuesta a continuación de la primera zona (71) , presentando la segunda zona

(72) un contorno exterior no redondo (72a) , cuyo diámetro más grande (d2) es inferior al diámetro interior (dw) de la pared (81) , estando realizada la transición de la primera zona (71) a la segunda zona (72) mediante una curvatura (74) ,

pudiendo introducirse el pistón (70) con su primera zona (71) mediante el resorte de compresión (90) de forma elástica en el orificio de entrada (84) .

17. Bomba según la reivindicación 16, caracterizada porque la superficie exterior (83b) de la pared frontal (83) presenta una depresión (85) .

18. Bomba según una de las reivindicaciones 16 a 17, caracterizada porque el diámetro (d1) de la primera zona (71) es aproximadamente entre el 5% y el 15%, con preferencia aproximadamente el 10%, de su diámetro (d1) inferior al diámetro interior (de) del orificio de entrada.

19. Bomba según una de las reivindicaciones 16 a 18, caracterizada porque el diámetro (d1) de la primera zona (71) mide aproximadamente 4, 1 mm.

20. Bomba según una de las reivindicaciones 16 a 19, caracterizada porque el diámetro interior (de) del orificio de entrada (84) mide aproximadamente 4, 4 mm.

21. Bomba según una de las reivindicaciones 16 a 20, caracterizada porque la segunda zona (72) presenta un contorno exterior (72a) a modo de un polígono, en particular a modo de un hexágono.

22. Bomba según una de las reivindicaciones 16 a 21, caracterizada porque a continuación de la segunda zona (72) del pistón (70) está dispuesta una tercera zona (73) , que está realizada de forma cilíndrica.

23. Bomba según la reivindicación 21 y 22, caracterizada porque la tercera zona (73) presenta un diámetro (d3) que corresponde a la distancia entre dos cantos del contorno hexagonal de la segunda zona (72) .

24. Bomba según una de las reivindicaciones 16 a 23, caracterizada porque el pistón (70) presenta al menos en la primera zona (71) un taladro axial (75) .

25. Bomba según una de las reivindicaciones 16 a 24, caracterizada porque el pistón (70) está realizado a partir de la segunda zona (72) como cilindro hueco.