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Revisión del diseño de la bomba Handyman

Cuando se requiere un trasvase de líquidos inesperado, siempre que sea un uso a corto plazo y con una capacidad de flujo no demasiado elevada, estas bombas resultan muy prácticas. El enfoque particular aquí es el versatilidadLa facilidad de uso y la consecución de un diseño de bajo coste.

Descargo de responsabilidad: innovation.world no tiene ningún tipo de incentivo económico, ni propiedad alguna sobre el producto reseñado. La elección de los productos se basa en el único factor de tener diseños interesantes u originales para compartir con otras industrias. Estos productos están en el mercado desde hace años; Innovación.world no ha divulgado ni divulga ninguna información especial o confidencial, sino sólo lo que es visible mediante el desmontaje, la observación y el conocimiento de tecnologías similares. Tenga en cuenta, no obstante, que estos diseños pueden estar patentados por sus respectivos propietarios.
No hemos podido encontrar información sobre los derechos de autor de este producto

bomba desmontada
bomba desmontada

Las especificaciones de diseño de dicho producto podrían haber sido:

  • para líquidos similares al agua (¿versión para gasolina?)
  • para ser utilizado con un taladro disponible en casa = lo que se traduce, desde un punto de vista funcional, en:
    • diámetro + longitud del eje
    • potencia y velocidad de rotación
  • la entrada y la salida se conectan a la rosca habitual de jardinería
  • prestaciones: algunos puntos de la curva de caudal; al menos los dos extremos: caudal máximo (sin presión) y altura máxima (o presión) sin caudal
  • manera de arreglarlo (probablemente estaba aquí con una prioridad baja...)
  • precio de entrada típico de un producto OEM

Se eligió la solución técnica: tipo de paletas rotativas

Una cavidad aumenta y luego disminuye su volumen mientras gira alrededor del eje, moviendo así el agua hacia dentro y hacia fuera. Esto se ha conseguido aquí gracias a un rotor flexible de una sola pieza, en lugar de los típicos álabes deslizantes sólidos de 1 a 8.

Diseño de productos

rotor de bomba deformable
rotor de bomba deformable

Asamblea general

Todo el cuerpo está formado por dos piezas de plástico inyectado, mantenidas por 6 tornillos y selladas por una junta tórica. Los tornillos son aquí muy básicos tipo Philips, lo que se agradece en este tipo de aplicaciones, ya que el usuario posiblemente tendrá que desmontar para limpiar el interior.

Los 2 pies de la tapa dan algunas posibilidades de fijar la bomba, pero demasiado pequeñas para sostener la bomba más el taladro.

El material es un plástico reforzado con fibra de vidrio; no se marca el tipo de plástico para que sea una etiqueta reciclable.

Las ranuras para los tornillos y las cuchillas podrían haberse integrado juntas en el diseño; actualmente, parece que una característica se ha colocado independientemente de la otra.

Se ha eliminado alguna marca o distintivo (¿cambio de propietario o una variante OEM de bajo coste de otro producto de marca?)

¡Un pasaje especial en la parte trasera a través de las cuchillas radialmente hacia un lado del soporte: ¿es una característica antigua como un lugar para un sensor de rotación o para detectar si está funcionando en seco? ni idea!

Las superficies de sellado de entrada y salida no son muy grandes. Los usuarios tendrán que tener un sellado suave y grande para que sea hermético.

No me convencen mucho las láminas de refrigeración: el plástico actuaría aquí más bien como un aislante adicional, pero al menos daría una gran rigidez al producto.

detalle del rotor
detalle del rotor

Construcción del rotor

El eje se inserta en un engranaje de plástico, que a su vez sujeta el rotor flexible principal (véanse las imágenes detalladas en alta resolución).

Se necesitan 20 eyectores para sacar esta pieza blanda (tipo o silicona) del molde.

Se colocan dos láminas de níquel a cada lado del rotor. Su baja Ra permite una cierta interferencia para conseguir una relativa estanqueidad, pero reduce la abrasión, aumentando así la vida útil del rotor. La forma de los bordes es la típica de una técnica de perforación/corte.

 

 

Sensor de caudal de bajo coste para el agua
Sensor de caudal de bajo coste para el agua

Analogía del sensor de flujo

No pudimos resistir la revisión paralela de un sensor de flujo de agua que tiene mucho en común, desde el punto de vista del diseño.

Se trata de un sensor de flujo de agua, con sólo el elemento sensor sin ningún acondicionamiento de la señal, que se vende a precio de usuario final por menos de $2.

Vea la galería detallada más abajo para ver su diseño. Un simple sensor de campo magnético detecta el cambio de campo inducido por un pequeño imán unido a la turbina.

sólo nuestra opinión: un componente SMD, junto con una resistencia SMD habría logrado la misma función (y probablemente más fiable a la vibración y permitir para reducir el tamaño de la PCB por 75% superficie de iones. Sólo el PCB requeriría su montaje girado por 90 ° y la carcasa adaptada. Nuestra hipótesis sólo : este producto tiene otras variantes más sofisticadas donde el PCB es diferente, tal vez la incorporación de algunos acondicionamiento de la señal?

En comparación con el diseño de la bomba, el rotor no tiene ninguna estanqueidad perfecta, lo que limita todas las fricciones y el desgaste, tanto con el eje como con la carcasa.

Las roscas de entrada y salida y mucho mejor moldeadas pero no mucho en las otras superficies de cierre (no funcionales en este caso).

Cierre hermético de un solo uso
cierre hermético de un solo uso

Si este tipo de diseño tuviera que utilizarse en otras aplicaciones, la única recomendación sería mejorar el método de sellado si el cable está sometido a movimientos o la pieza va a ser desmontada.

La junta tórica no es motivo de preocupación, pero como parte del sellado se obtiene con un poco de encapsulado en el cable que se presiona entre las dos partes y se cura en la posición, si el cable se mueve o la parte se desmonta & el sellado se volverá ineficiente. 

Mejoras e innovaciones

Aunque este producto pretende ser de bajo coste, como una pequeña mejora directa, la mala calidad de la superficie de la entrada y la salida debería ser mejorada; eso no añadiría coste al producto, sino un pequeño trabajo en la calidad del molde.

Pero algunas otras modificaciones podrían añadir valor al producto y hacerlo aún más versátil:

  • un filtro de entrada integrado estaría bien para proteger la bomba y sería muy bienvenido ya que esta bomba es probable que se utilice en cualquier condición dura (ver este diseño para un bonito ejemplo de filtro)
  • Si no está fijada, esta bomba no funcionará con seguridad cuando esté conectada al taladro. Así que algunas posibilidades más de fijación en equipos externos facilitarían mucho su uso:
    • en la forma de entrada y salida, tal vez con algunas bridas cuadradas (simplemente formas de plástico en el molde)
    • en un tornillo de banco, proporcionando 2 superficies paralelas opuestas en la parte inferior
    • más complicadas y grandes, sino a una parte fija del propio taladro. Esto requeriría varias piezas ajustables, pero haría que el conjunto total fuera autosuficiente; posiblemente ya no sea un accesorio OEM de nivel básico.
  • una mejor refrigeración, ya sea
    • haciendo una de las partes de plástico en aluminio; para mantener el precio bajo, la de aluminio, con aspas de refrigeración, probablemente debería estar situada en el lado de la tapa (actualmente las aspas están en el cuerpo principal soportando las roscas de entrada y salida)
    • fijando un pequeño ventilador en el eje principal; entonces sería necesario un sellado adicional en el eje que sobresale. Por razones de seguridad, se necesitaría entonces una pequeña jaula de plástico adicional
  • por lo que se podrían conseguir mejores características de flujo o una mayor vida útil del rotor insertando una placa de níquel en la superficie circular de la carcasa donde se aplican los extremos de los álabes. Esta placa tendría que ser curvada y probablemente doblada en ambos extremos para mantener la carcasa y evitar cortar los álabes. Dependiendo de si la placa incluye dos agujeros para la entrada y la salida o no, la placa podría cubrir 3/4 de la vuelta o toda la periferia.
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