ES2280609T3 - Bomba para carburante. - Google Patents

Abstract

Bomba, en particular bomba de carburante, con una carcasa para la bomba, en la que está configurada una cámara de la bomba, a la que lleva una entrada y de la que sale hacia fuera una salida, con un rodete de bomba dispuesto en la cámara de la bomba, que está fijado a un eje de accionamiento que puede ser accionado tal que puede girar, que está apoyado en cojinetes en la carcasa de la bomba tal que puede girar, caracterizada porque en las superficies de la cámara de la bomba (5) contiguas a las superficies del rodete de la bomba (3, 18) y/o en las superficies del rodete de la bomba (3, 18) contiguas a las superficies de la cámara de la bomba (5), posee un recubrimiento aplicado mediante separación física a partir de la fase gaseosa de inferior espesor y mayor dureza y/o porque el eje de accionamiento (2) está apoyado tal que puede girar en agujeros del cojinete (11, 28) de la carcasa de la bomba (7), poseyendo los agujeros del cojinete (11, 28) y/o el eje de accionamiento (2) un recubrimiento aplicado mediante separación física a partir de la fase gaseosa de inferior espesor y mayor dureza.

Description

Bomba para carburante.

La invención se refiere a una bomba, en particular una bomba para carburante, con una carcasa de bomba en la que está configurada una cámara para la bomba a la que conduce una entrada y de la que sale una salida, con un rodete de bomba dispuesto en la cámara de la bomba, que está fijado a un eje de accionamiento que puede accionarse tal que puede girar, que está apoyado en cojinetes en la carcasa de la bomba de manera que puede girar.

En tales líquidos agresivos, como por ejemplo en las bombas que suministran carburante, se conoce la práctica de dotar sus partes interiores de una capa de anodizado como protección frente a la corrosión.

Los carburantes presentan hoy día suciedad de manera creciente, dando lugar la misma a desgaste entre las piezas de las bombas que se mueven entre sí, así como a daños en la capa de anodizado. Las impurezas de los carburantes debidas al agua o a sustancias que reaccionan químicamente de forma similar, así como aditivos de los carburantes de los tipos más diversos, pueden dar lugar entonces a otros daños de las partes de la bomba.

En componentes de la bomba de aluminio, los carburantes con elevado contenido en alcohol llevan a la oxidación y con ello a eflorescencias y a continuación a un bloqueo del rodete de la bomba. Un bloqueo así puede también ocurrir debido a la suciedad.

No obstante, son necesarios intersticios muy pequeños entre las partes de la bomba móviles y las fijas, para que sea posible una generación de presión suficiente, en particular en una bomba configurada como bomba de circulación.

Otro inconveniente de la capa de anodizado es su elevado coste, su incompatibilidad con el medio ambiente y también su gran espesor de unos 30 \mus, que da lugar a elevadas tolerancias. Estas grandes tolerancias no permiten a su vez una generación de presión satisfactoria en la bomba.

Para el apoyo y conducción del eje de accionamiento están dispuestos en los agujeros del cojinete de la carcasa de la bomba de cojinetes en forma por ejemplo de casquillos de carbono. Esto es costoso en cuanto a montaje y a piezas.

Por la US 2001/0004435 A1 se conoce una bomba del tipo citado al principio.

Además, se conoce por la DE 44 20 262 A1 la práctica de recubrir partes mecánicas con elementos deslizantes de bombas de inyección de carburante mediante separación química a partir de la fase gaseosa con una película amorfa dura de carbono, para lograr una reducción de la pérdida por desgaste y lograr buenas propiedades en cuanto a rozamiento.

Por lo tanto, es tarea de la invención lograr una bomba del tipo citado al principio de estructura sencilla y con poco desgaste y que garantice de forma duradera la generación de una presión
elevada.

Esta tarea se resuelve en el marco de la invención tal que en superficies de la cámara de la bomba contiguas a las superficies del rodete de la bomba y/o en superficies del rodete de la bomba contiguas a las superficies de la cámara de la bomba una capa aplicada mediante separación física a partir de la fase gaseosa posee un espesor inferior y una dureza superior y/o estando apoyado el eje de accionamiento en agujeros para el cojinete de la carcasa de la bomba tal que puede girar, teniendo los agujeros para el cojinete y/o el eje de accionamiento un recubrimiento aplicado mediante separación física a partir de la fase gaseosa de inferior espesor y una dureza superior.

El delgado recubrimiento puede aplicarse con un espesor exactamente uniforme y permite así mantener reducidas tolerancias, con lo que queda asegurada una buena generación de presión en la bomba.

A ello contribuye igualmente que la generación del recubrimiento se realiza con un crecimiento uniforme de la capa de estructura densa y superficie lisa, lo cual contribuye además a una buena protección frente a la corrosión y permite la utilización de la bomba para los distintos tipos de carburante y otros elementos a suministrar.

La gran dureza asegura al recubrimiento frente al desgaste y garantiza una elevada duración de la bomba. Al respecto, puede encontrarse esta dureza, ventajosamente, en una gama de 2500 HV hasta 3500 HV (dureza Vickers), pero también superior o
inferior.

Puesto que para generar el recubrimiento sólo son necesarias temperaturas de proceso bajas, no se llega a una deformación de las piezas componentes recubiertas ni a modificaciones del material como alteraciones de la estructura en estas piezas.

Puesto que además el recubrimiento puede aplicarse sobre los más distintos materiales, pueden utilizarse para la carcasa de la bomba y el rodete de la bomba los materiales y pares de materiales óptimos en cada caso.

La aplicación de la capa se realiza de una manera que no carga el medio ambiente.

Debido a que la superficie del recubrimiento del taladro y/o del eje de accionamiento es muy dura y lisa, así como debido a las reducidas tolerancias de estas partes, se transfieren las propiedades positivas de un casquillo de carbono como cojinete directamente al sencillo agujero para cojinete. De esta manera puede uno ahorrarse cojinetes separados, así como su mecanización. Si la bomba es una bomba de circulación, entonces pueden minimizarse las reducidas tolerancias imprescindiblemente necesarias en bombas de circulación para la generación de la presión en las piezas y con ello los reducidos intersticios entre las piezas que se mueven relativamente entre sí.

Esto es especialmente ventajoso cuando la bomba de circulación es una bomba periférica o de canal en derivación.

Además de las superficies contiguas del rodete de la bomba y de la cámara de la bomba, puede estar dotada toda la superficie de la cámara de la bomba de un recubrimiento aplicado mediante separación física a partir de la fase gaseosa, estando dotadas, ventajosamente, también las superficies de las piezas de la bomba que conducen carburante de un recubrimiento aplicado mediante separación física a partir de la fase gaseosa. De esta manera pueden transportarse a través de la bomba también medios agresivos sin que se produzcan daños.

El aseguramiento de las reducidas tolerancias de fabricación es posible debido a que el recubrimiento presenta un espesor de aprox. 2 \mum hasta aprox. 5 \mum. Al respecto, es totalmente suficiente un espesor de la capa de 2 \mum para una protección frente al desgaste, mientras que para una protección frente a corrosión son preferibles 5 \mum.

En particular cuando se utiliza la bomba como bomba de carburante, el recubrimiento es ventajosamente una capa de nitruro de cromo.

La carcasa de la bomba y/o el rodete de la bomba pueden estar compuestos por metal o por una aleación de metal, en particular por aluminio o una aleación de aluminio, y mediante el recubrimiento se hacen resistentes al desgaste y resistentes a la corrosión, manteniéndose no obstante la facilidad de fabricación y el reducido peso.

Otra posibilidad consiste en que la carcasa de la bomba y/o el rodete de la bomba estén compuestos por un plástico, en particular una resina fenólica. También tales piezas de fácil fabricación como piezas de fundición inyectada, de reducido peso, se vuelven mediante el recubrimiento resistente al desgaste y resistentes frente a medios agresivos a transportar.

Un par de materiales especialmente favorable consiste en que la carcasa de la bomba esté compuesta por aluminio recubierto y el rodete de la bomba por resina fenólica. Al respecto el rodete de la bomba compuesto por resina fenólica puede estar recubierto o también sin recubrir.

Un ejemplo de ejecución de la invención se representa en el dibujo y se describirá más en detalle a continuación. La única figura del dibujo muestra una bomba para carburante con bombas de circulación como etapas de bomba.

La bomba representada es una bomba de carburante de dos etapas. Desde un motor eléctrico dispuesto en la carcasa del motor 1 representada cerrada, puede accionarse girando un eje de accionamiento 2, sobre cuya zona extrema derecha está dispuesto un primer rodete 3 de una bomba periférica de rodete 14 de manera fija al giro. La zona radialmente perimetral del primer rodete de la bomba 3 está configurada con una primera corona de álabes, rodeada ampliamente por un canal con forma anular. Una primera cámara de bomba 5 está configurada como escotadura 31 con forma de marmita en una de las caras frontales de una tapa 6, que es parte de la carcasa de la bomba 7.

En la tapa de la bomba 7 se encuentra una entrada 8, a través de la cual la bomba de rodete periférica puede aspirar carburante. Además, está dispuesta centralmente una bola 9 en un zócalo en el lado del primer rodete de la bomba 3 en la tapa 6, donde está apoyado frontalmente el eje de accionamiento 2 y que forma un cojinete axial del eje de accionamiento 2.

Mediante una pared intermedia 10 contigua a la abertura de desembocadura de la escotadura con forma de marmita 31 de la tapa 6, a través de la que está conducido el eje de accionamiento, está cerrada la primera cámara de la bomba 5. El eje de accionamiento 2 está conducido allí a través de un agujero de cojinete 11 en la pared intermedia 10, que forma igualmente una parte de la carcasa de la bomba 7 y está apoyado en este agujero de cojinete 11 directamente tal que puede girar.

En un plano no visible, está unida la primera cámara de la bomba 5 con un canal anular 12 que va alrededor radialmente sobre el lado orientado a la bomba de rodete periférica 14 en la pared intermedia 10, desde el que conduce un dispositivo de unión 13 al lado opuesto a la bomba de rodete periférica 14 de la pared intermedia 10 y desemboca en un primer canal en derivación 15 configurado allí con forma anular una primera bomba de canal en derivación 16.

La pared intermedia 10 está configurada en el lado del primer canal en derivación 15 igualmente con una escotadura 17 con forma de marmita, que forma una segunda cámara de bomba y en la que está dispuesto un segundo rodete de bomba 18 de la bomba de canal en derivación 16, que se asienta de manera igualmente resistente al giro sobre el eje de accionamiento 2.

El segundo rodete de bomba 18 posee en una de sus superficies laterales, solapándose con el primer canal en derivación 16, una segunda corona de álabes 19, que a través de perforaciones axiales 20 está unida con una tercera corona de álabes 21 sobre la otra superficie lateral del rodete de la bomba 18.

La tercera corona de álabes 21 está cubierta por un segundo canal en derivación 22 con forma anular, que está configurado en una pared separadora 23, que obtura la abertura 14 con forma de marmita, forma una parte de la carcasa de la bomba 7 y está conducido a través de un eje de accionamiento 2.

La pared separadora 23 separa la bomba de canal en derivación 16 de la carcasa del motor 1, desembocando la salida 24 configurada en la pared separadora 23 en la carcasa del motor 1. El carburante transportado atraviesa la carcasa del motor 1 y es conducido a través de una válvula de retención 25 a una conexión de presión 26 de la bomba de carburante, que está dispuesta en una pared de cierre 29. Igualmente se encuentra en la pared de cierre 29 un contacto de enchufe 30 de la alimentación de corriente del motor eléctrico.

En la zona final de la carcasa del motor 1, por el lado de la conexión de presión 26, está dispuesta una pared del cojinete 27, que presenta coaxialmente respecto al primer agujero del cojinete 11 un segundo agujero de cojinete 28, en el que está apoyado el extremo izquierdo del eje de accionamiento directamente de manera que puede girar.

Ambos rodetes de bomba 3 y 18 están compuestos por resina fenólica.

Las partes de la carcasa de la bomba 7 están constituidas de aluminio. Al respecto posee la tapa 6 en todas las zonas orientadas hacia la pared intermedia 10, así como en la entrada 8, un recubrimiento de nitruro de cromo. La pared lateral 10, la pared separadora 23 y la pared del cojinete 27 están dotadas por completo de un recubrimiento de nitruro de cromo. Por lo demás, las superficies bañadas por el carburante de la pared de cierre 29 y de la conexión de presión 26 están recubiertas con nitruro de cromo.

Al respecto están recubiertas también las paredes interiores cilíndricas del primer y segundo agujeros del cojinete 11 y 28. Adicionalmente, posee el eje de accionamiento 2 compuesto por acero en sus zonas que se encuentran en los agujeros del cojinete 11 y 28 un recubrimiento de nitruro de cromo.

Estos recubrimientos de nitruro de cromo están aplicados mediante separaciones físicas a partir de la fase gaseosa y tiene un espesor de 5 \mum así como una dureza Vickers de unos 2500 HV.

Claims (9)

1. Bomba, en particular bomba de carburante, con una carcasa para la bomba, en la que está configurada una cámara de la bomba, a la que lleva una entrada y de la que sale hacia fuera una salida, con un rodete de bomba dispuesto en la cámara de la bomba, que está fijado a un eje de accionamiento que puede ser accionado tal que puede girar, que está apoyado en cojinetes en la carcasa de la bomba tal que puede girar,

caracterizada porque

en las superficies de la cámara de la bomba (5) contiguas a las superficies del rodete de la bomba (3, 18) y/o en las superficies del rodete de la bomba (3, 18) contiguas a las superficies de la cámara de la bomba (5), posee un recubrimiento aplicado mediante separación física a partir de la fase gaseosa de inferior espesor y mayor dureza y/o porque el eje de accionamiento (2) está apoyado tal que puede girar en agujeros del cojinete (11, 28) de la carcasa de la bomba (7), poseyendo los agujeros del cojinete (11, 28) y/o el eje de accionamiento (2) un recubrimiento aplicado mediante separación física a partir de la fase gaseosa de inferior espesor y mayor dureza.

2. Bomba según la reivindicación 1, caracterizada porque la bomba es una bomba de circulación.

3. Bomba según la reivindicación 2, caracterizada porque la bomba de circulación es una bomba periférica o bien bomba de canal en derivación (14, 16).

4. Bomba según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la superficie de la cámara de la bomba (5) está dotada de un recubrimiento aplicado mediante separación física a partir de la fase gaseosa.

5. Bomba según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las superficies de las partes de la bomba que conducen carburante están dotadas de un recubrimiento aplicado mediante separación física a partir de la fase gaseosa.

6. Bomba según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el recubrimiento presenta un espesor de unos 2 \mum hasta unos 5 \mum.

7. Bomba según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el recubrimiento es una capa de nitruro de cromo.

8. Bomba según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la carcasa de la bomba (7) y/o el rodete de la bomba están compuestos por metal o una aleación de metal.

9. Bomba según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la carcasa de la bomba y/o el rodete de la bomba (3,18) están compuestos por un plástico.