CN102414445A - 包含压力吸收器的正位移泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种正位移泵(10)，包括泵体(12)和元件(16)，所述泵体(12)界定了用于对橡胶增压的腔室(14)，所述元件(16)向腔室(14)供应橡胶。给料元件(16)包括能够相对于泵体(12)而绕主轴(X)旋转运动的螺杆(42)且包括吸收体(50)，该吸收体(50)用来吸收增压腔室(14)的压力并轴向固定至所述螺杆(42)。该吸收体(50)与所述螺杆(42)不同，该吸收体(50)具有表面(54)，该表面(54)界定了所述增压腔室(14)并被设置成与所述螺杆(42)轴向地相对。

Description

包含压力吸收器的正位移泵

本发明涉及用于粘弹性产品的正位移泵的技术领域，所述粘弹性产品特别是用于轮胎制造的橡胶。

FR 2721662已经公开了一种图1A和1B中描绘的正位移泵。

图1A显示空的并且处于静止的现有技术的泵。正位移泵10′包括泵体12′和包含螺杆42′的给料器16′。螺杆42′能够绕主轴X′而相对于泵体12′旋转。

正位移泵10′包括橡胶增压腔室14′和与增压腔室14′相连通的两个橡胶计量腔室18′、20′。每个计量腔室18′、20′开口到橡胶流动通道26′、28′内，该橡胶流动通道26′、28′则开口到橡胶分配构件30′的摄入腔室32′内。

泵10′还包括两个活塞60′、62′，该两个活塞60′、62′能够在计量腔室18′、20′中在顶部死点和底部死点之间进行循环往复运动。

图1B显示了包含了橡胶的正在运转的现有技术的泵。当其中一个活塞60′、62′处于顶部死点的时候，增压腔室14′中的橡胶压力升高。由于所述泵的往复运动，计量腔室18′、20′被充满的时刻无法被预料，并且根据橡胶的流动性而变化。这导致了增压腔室14′中压力的巨大变化。

腔室14′中的压力首先轴向地作用到螺杆42′，其次作用到与螺杆42′轴向对齐的泵体12′的那个部分。图1B中通过箭头示意性地表示了该压力。作为对该轴向压力的增大的反作用力，泵体12′轴向伸长了长度L1，而螺杆42′被轴向压缩了长度L2。

泵体12′的轴向伸长L1导致计量腔室18′、20′和流动通道26′、28′的容积改变。并且，泵体12′的轴向伸长L1导致摄入腔室32′和每个流动通道26′、28′之间的偏移。因为橡胶的压缩性并不太大，因此这些容积的改变和偏移导致了泵10′的出口侧的压力变化和流速变化。

本发明的目的在于实现相对均匀的泵的出口流速。

为了实现该目的，本发明的主体是一种正位移泵，包括泵体和给料器，所述泵体界定了橡胶增压腔室，所述给料器向所述腔室供应橡胶，所述给料器包括能够相对于所述泵体而绕主轴旋转的螺杆，其特征在于，所述给料器包括吸收体，该吸收体吸收所述增压腔室的压力并轴向固定至所述螺杆且不同于所述螺杆，该吸收体具有表面，该表面界定了所述增压腔室并被设置成与所述螺杆轴向地对齐。

根据本发明的正位移泵可以实现均匀的出口流速。具体来说，在根据本发明的泵当中，增大的压力被作用到螺杆和吸收体。作用到现有技术的泵中的泵体的压力被给料器吸收，特别是被给料器的位于根据本发明的泵的吸收体和螺杆之间的那部分所吸收。因此，橡胶在增压腔室中施加的压力被作用到同一个元件上，在本实例中是作用到给料器上，更加具体来说是作用到螺杆和吸收体。因为吸收体轴向固定到螺杆，因此仅仅是给料器进行了有限的变形或甚至并未变形。因此，橡胶在增压腔室中施加的轴向压力并未作用到像现有技术的泵中那样的能够互相轴向移动的两个元件上。由于泵体并未发生轴向伸长，因此计量腔室和流动通道保持了它们各自的容积，从而可以保持恒定的压力，因此保持了均匀的出口流速。

所述表面被定位成与所述螺杆轴向地对齐，也就是说，该表面轴向面向所述螺杆，特别是轴向面向所述螺杆的螺纹，或者可替代地，所述螺杆(特别是它的螺纹)和所述表面互相轴向面对。

优选地，所述吸收体和所述螺杆是一体件。

有利地，所述泵体包括用于所述吸收体的容置壳体，所述吸收体能够通过对着所述泵体进行滑动而在该壳体内移动。

因此，可以很容易地修改现有技术的泵并将其转换为根据本发明的泵。特别可以使增压腔室的容积保持不变。

根据本发明所述的泵的可选特征：

-所述泵包括旋转的分配构件，该分配构件能够通过该分配构件的摄入腔室而使得计量腔室与泵的排放腔室相连通。

-所述泵包括至少一个橡胶计量活塞，该橡胶计量活塞能够在所述计量腔室中相对于泵体移动，所述分配构件与每个计量活塞和/或所述给料器同步。

-每个活塞能够在以下二者之间移动：

-顶部死点，该顶部死点对应于将橡胶从所述计量腔室排放到所述排放腔室的相位；以及

-底部死点，该底部死点对应于将橡胶从所述增压腔室摄入到所述计量腔室中的相位。

-所述泵包括第一计量活塞和第二计量活塞，该第一计量活塞和第二计量活塞能够分别在第一计量腔室和第二计量腔室中相对于所述泵体进行循环往复移动，优选地为相位相反的循环往复移动。

-所述分配构件能够相对于所述泵体而在以下两个位置之间旋转：

-从第一计量腔室和第二计量腔室中的每一个中排放橡胶的排放位置，对应于第一活塞和第二活塞中的每一个的顶部死点，以及

-将橡胶摄入到第一计量腔室和第二计量腔室中的每一个中的摄入位置，分别对应于第一活塞和第二活塞中的每一个的底部死点。

根据另一个可选特征，

-所述排放位置对应于所述计量腔室和所述排放腔室通过所述摄入腔室而互相连通的位置，并且

-所述摄入位置对应于所述增压腔室和所述计量腔室互相连通的位置。

本发明的另一个主题是一种用于正位移泵的橡胶给料器，包括轴向橡胶剪切部和轴向橡胶分配部，该轴向橡胶剪切部基本呈现出关于主轴的旋转对称性，其特征在于，其包括轴向吸收部，以用于吸收在轴向剪切部和所述轴向吸收部之间的橡胶施加的压力，所述轴向吸收部包括吸收体，该吸收体具有表面，该表面被定位成与所述轴向剪切部轴向对齐。

通过阅读以下描述将会更好地理解本发明，这些描述是仅仅通过非限定性的实例并参考附图而给出的，其中图2描绘了根据本发明的正位移泵，并且该正位移泵用总体标号10来表示。

正位移泵10能够用来对橡胶进行计量，特别是对用于产生旨在用于轮胎制造的胶条的橡胶进行计量。泵10包括泵体12，该泵体12界定了对橡胶进行增压的增压腔室14。泵10还包括布置在泵体12中的给料器16。

泵10包括第一橡胶计量腔室18和第二橡胶计量腔室20，该第一橡胶计量腔室18和第二橡胶计量腔室20通过连通端口22和24而与增压腔室14连通。

每个计量腔室18、20都开口到各自的橡胶流动通道26、28内。

每个通道26、28都开口到橡胶分配构件30内。构件30包括入口通道31，以允许橡胶进入到构件30中。该通道31形成了橡胶的摄入腔室32。摄入腔室32或通道31包括形成在构件30周缘上的径向入口34以及形成在构件30的轴端部的轴向出口36。

摄入腔室32开口到用于将橡胶排放到泵体10外部的排放腔室38内。摄入腔室32被布置成使得每个通道26、28都与排放腔室38连通。

给料器16能够绕主轴X而相对于泵体12旋转。为此，泵体12包括大致圆柱形的套管40，给料器16在该套管40内转动。给料器16相对于泵体12而被轴向固定。

元件16包括带螺纹的轴向剪切部42，该带螺纹的轴向剪切部42形成螺杆以用于将橡胶进行混合并使其温度升高。该部42包括螺纹44。

给料器16还包括轴向橡胶分配部46，以用于将橡胶从泵10分配到泵的外部。该轴向部46特别包括构件30。

并且，给料器16包括轴向压力吸收部48，以用于吸收在轴向部42和轴向部48之间的橡胶施加的压力，且该轴向压力吸收部48轴向插置在剪切部42和分配部46之间。轴向吸收部48不同于部42和部46。

轴向吸收部48包括压力吸收体50，该压力吸收体50吸收腔室14中的橡胶压力。吸收体50轴向地并切向地固定到螺杆42。吸收体50和螺杆42在本实例中被形成为一体件，这意味着吸收体50能够相对于泵体12而绕轴线X旋转。吸收体50大致为圆柱形，其具有绕轴线X的旋转对称性，并且该吸收体50被成形为使得腔室14轴向地插置在螺杆42和吸收体50之间。吸收体50不同于泵体12、螺杆42和构件30。

吸收体50与泵体12接触。泵体12包括用来容置吸收体50的容置壳体51，吸收体50能够在该容置壳体51内通过对着泵体12滑动而进行移动。

腔室14首先被泵体12其次被吸收体50定界。在该具体实例当中，腔室14通过泵体12的表面52和吸收体50的表面54而被定界。

泵体的表面52包括表面52a、52b和用于对橡胶进行轴向导向的套管40的表面56，该表面52a、52b将橡胶朝着计量腔室18、20进行导向。表面52a、52b在腔室14的每一侧上彼此面对。表面52a、52b和54经受了大致为轴向的压力，而表面56经受了大致为径向的压力。

吸收体的表面54被定位成与轴向剪切部(在该实例中为螺杆42)轴向地对齐，并且与套管40轴向地对齐。换言之，表面54轴向面向螺杆42和套管40。如图2所示，表面54被定位成与螺纹44轴向地对齐，这意味着表面54和螺纹44在轴向上互相面对。吸收体50轴向地布置在泵体12和与泵体12相接触的腔室14之间，从而给料器16吸收了增压腔室14中的螺杆42(在本实例中为螺纹44)和吸收体50(在本实例中为表面54)之间的橡胶施加的压力。吸收体50的径向尺寸大于或等于螺杆42的径向尺寸，从而螺杆42定位为仅仅与表面54轴向对齐。所述径向尺寸(在本实例中为吸收体50的直径)大致等于套管40或螺杆42的径向尺寸。在该具体实例当中，吸收体50的直径大致等于套管40的直径，从而表面54并不面向泵体12的任何表面。因此，螺杆42(在本实例中为螺纹44)的布置方式使得螺杆42(在本实例中为螺纹44)被布置为仅仅与表面54轴向对齐。表面54被布置为使得它大致上并不定位为与泵体12的泵10轴向对齐，并且使得表面54定位为仅仅与螺杆42(在本实例中为螺纹44)轴向对齐。吸收体50和螺纹44之间的橡胶所施加的轴向压力被给料器16完全吸收。每个表面52a定位为与表面52b轴向对齐。表面54和螺纹44形成了两个互相相对的轴向端部止挡件，且吸收这两个端部止挡件之间的橡胶所施加的压力。

并且，泵10包括第一活塞60和第二活塞62，该第一活塞60和第二活塞62能够分别在计量腔室18、20中在以下两者之间移动：

-顶部死点(图2中的活塞60)，该顶部死点对应于将橡胶从计量腔室18排放到排放腔室34的相位；以及

-底部死点(图2中的活塞62)，该底部死点对应于将橡胶从增压腔室14摄入到计量腔室20中的相位。

活塞60、62能够以相位相反的方式进行循环的往复运动，这意味着每个活塞60、62在顶部死点和底部死点之间来回摇摆，并且当其中一个活塞60、62处于顶部死点的时候，另一个活塞60、62处于底部死点。当每个活塞60、62都位于顶部死点的时候，它界定了增压腔室14。

分配构件30能够相对于泵10的泵体而绕轴线X在以下两个位置之间旋转：

-从每个计量腔室18、20中排放橡胶的排放位置(图2中构件30相对于腔室18的位置和活塞60的位置)，对应于每个活塞60、62的顶部死点，以及

-将橡胶摄入到每个计量腔室18、20中的摄入位置(图2中的构件30相对于腔室20的位置和活塞62的位置)，对应于每个活塞60、62的底部死点。

分配构件30与每个计量活塞60、62同步。因此，所述排放位置对应于计量腔室18、20和排放腔室34通过所述摄入腔室32而互相连通的位置。所述摄入位置对应于增压腔室14和计量腔室18、20互相连通的位置。

Claims (10)

1.一种正位移泵(10)，包括泵体(12)和给料器(16)，所述泵体(12)界定了橡胶增压腔室(14)，所述给料器(16)向所述腔室(14)供应橡胶，所述给料器(16)包括能够相对于所述泵体(12)而绕主轴(X)旋转的螺杆(42)，其特征在于，所述给料器(16)包括吸收体(50)，该吸收体(50)吸收所述增压腔室(14)的压力并轴向固定至所述螺杆(42)且不同于所述螺杆(42)，该吸收体(50)具有表面(54)，该表面(54)界定了所述增压腔室(14)并被设置成与所述螺杆(42)轴向地对齐。

2.根据权利要求1所述的泵(10)，其中所述吸收体(50)和所述螺杆(42)是一体件。

3.根据权利要求1或2所述的泵(10)，其中所述泵体(12)包括用于所述吸收体(50)的容置壳体(51)，所述吸收体(50)能够通过对着所述泵体(12)进行滑动而在该壳体内移动。

4.根据前述任意一项权利要求所述的泵(10)，包括旋转的分配构件(30)，该分配构件(30)能够通过该分配构件(30)的摄入腔室(32)而使得计量腔室(18、20)与泵(10)的排放腔室(38)相连通。

5.根据权利要求4所述的泵(10)，包括至少一个橡胶计量活塞(60、62)，该橡胶计量活塞能够在所述计量腔室(18、20)中相对于所述泵体(12)移动，所述分配构件(30)与每个计量活塞(60、62)和/或所述给料器(16)同步。

6.根据权利要求5所述的泵(10)，其中每个活塞(60、62)能够在以下二者之间移动：

-顶部死点，该顶部死点对应于将橡胶从所述计量腔室(18、20)排放到所述排放腔室(38)的相位；以及

-底部死点，该底部死点对应于将橡胶从所述增压腔室(14)摄入到所述计量腔室(18、20)中的相位。

7.根据权利要求5或6所述的泵(10)，包括第一计量活塞和第二计量活塞(60、62)，所述第一计量活塞和第二计量活塞(60、62)能够分别在第一计量腔室和第二计量腔室(18、20)中相对于所述泵体(12)进行循环往复移动，优选地为相位相反的循环往复移动。

8.根据权利要求6和7考虑在一起所述的泵(10)，其中所述分配构件(30)能够相对于所述泵体(12)而在以下两个位置之间旋转：

-从第一计量腔室和第二计量腔室(18、20)中的每一个中排放橡胶的排放位置，分别对应于第一活塞和第二活塞(60、62)中的每一个的顶部死点，以及

-将橡胶摄入到第一计量腔室和第二计量腔室(18、20)中的每一个中的摄入位置，分别对应于第一活塞和第二活塞(60、62)中的每一个的底部死点。

9.根据权利要求8所述的泵(10)，其中：

-所述排放位置对应于所述计量腔室(18、20)和所述排放腔室(38)通过所述摄入腔室(32)而互相连通的位置，并且

-所述摄入位置对应于所述增压腔室(14)和所述计量腔室(18、20)互相连通的位置。

10.一种用于正位移泵的橡胶给料器，包括轴向橡胶剪切部(42)和轴向橡胶分配部(46)，该轴向橡胶剪切部(42)基本呈现出关于主轴(X)的旋转对称性，其特征在于，其包括轴向吸收部(48)，以用于吸收在轴向剪切部(42)和所述轴向吸收部(48)之间的橡胶施加的压力，所述轴向吸收部(48)包括吸收体(50)，该吸收体(50)具有表面(54)，该表面(54)被定位成与所述轴向剪切部(42)轴向对齐。

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