JP2776911B2 - 非圧縮性の媒体のための容積型機械 - Google Patents

非圧縮性の媒体のための容積型機械

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JP2776911B2 JP1240917A JP24091789A JP2776911B2 JP 2776911 B2 JP2776911 B2 JP 2776911B2 JP 1240917 A JP1240917 A JP 1240917A JP 24091789 A JP24091789 A JP 24091789A JP 2776911 B2 JP2776911 B2 JP 2776911B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 非圧縮性の媒体のための容積型機械であって、不動の
ケーシング内に配置され円形に延びるスリットの形に形
成されてかつ流入孔及び流出孔に接続された吐出室、及
び吐出室に所属して配置され同じく円形に構成された押
しのけ体を有しており、押しのけ体がケーシングに対し
て偏心的に駆動可能なプレート状の回転体に保持されて
おり、運転中に押しのけ体の各点が吐出室の周壁によっ
て制限された円運転を行うようになっており、押しのけ
体の曲率が押しのけ体を運転に際し連続的に前進する少
なくとも１つのシール線で吐出室の内側及び外側の周壁
に接触させて、これによって吐出室を内側の作業室と外
側の作業室とに仕切るように吐出室の曲率に対して規定
されており、媒体が流入孔から作業室を通して流出孔へ
送られるようになっており、流入孔と流出孔とが吐出室
内をほぼ半径方向に延びるウエブによって隔てられお
り、従って押しのけ体がウエブの受容のための切欠きを
有しており、押しのけ体をケーシングに対して案内する
ためにオルダム継ぎ手が設けられており、押しのけ体を
円形に駆動するために揺動ロッドが駆動可能なクランク
伝動装置に接続されている形式のものに関する。
従来技術 円形運転する押しのけ体を用いて流体を吐出する容積
型機械は、すでに1905年以来DE-C-177654号公報により
公知である。吐出室内に突入するリングピストンは振動
可能に配置されていて、流入孔と流出孔とを隔てるウエ
ブに案内されている。リングピストンはボスを用いてク
ランクに支承され、このクランクによって駆動される。
このような容積型機械は中断することのない一様な吐出
を行う。
円形運転ではなくハート形運転を行う押しのけ体を備
えた容積型機械がWO 86/05241号公報により公知であ
る。この場合にはクランク伝動装置を介して、押しのけ
ベーンが同時に所属の室に対して周期的な相対運転を生
ぜしめられる。半径方向で合致する部材が半径方向及び
接線方向の分力を有する駆動力を生ぜしめ、分力が押し
のけベーンに作用するようになっており、押しのけベー
ンが室と常に密接に接触する。この場合、調節可能な部
材が弾性的で、キー状に成っていて、若しくは何らかの
方法で力伝達するものの、形状によって接続されていな
い。押しのけベーンを保持する保持体は、リム内に配置
されたベーンの相対する支持箇所に基づき常に傾倒しな
いように所定の位置に案内されている。
揺動駆動装置を備えた類似の容積型機械が、例えばDE
-D-2603462号及びUS-A-3560119号公報により公知であ
る。さらにオルダム継ぎ手を備えた類似の容積型機械
も、例えばEP-10930 B1号公報,US-A-4437820号公報、及
びDE-A-2735664号公報により公知である。これらの公報
に記載されたすべての装置は圧縮性の媒体のためのいわ
ゆる容積型機械である。容積型機械は、側壁から垂直に
延びる螺旋状の周壁によって制限された吐出室を有して
おり、吐出室は螺旋の外側に位置する流入孔から螺旋の
内側に位置する流出孔に通じている。さらに容積型機械
は、吐出室内に突入する同じく螺旋状の押しのけ体を有
している。押しのけ体は吐出室に関連して回転すること
のない円運転を行えるように支承されている。押しのけ
体の中心は周壁の中心に対して偏心的にずらされてお
り、押しのけ体が常に吐出室の内側に位置する周壁にも
外側に位置する周壁にも前進するそれぞれ少なくとも１
つのシール線にそって接触するようになっている。従っ
て、容積型機械の運転中に吐出室に沿って押しのけ体と
吐出室の両方の周壁との間に三日月状の複数の作業室が
形成され、これらの作業室は流入孔から吐出室を通って
流出孔へ移動する。この場合、螺旋の巻き込み角度に応
じて、吐出される作業媒体の容積が次第に減少し、作業
媒体の圧力は相応に増大する。
公知の容積型機械において、揺動駆動装置は駆動装置
の回転運転を押しのけ体の並進運転に変換する手段であ
る。DE-C-2603462号公報に記載の駆動手段は、釣り合い
重りを備え回動不能に駆動軸に取り付けられた偏心体を
有しており、偏心体に玉軸受けを用いて駆動プレートが
支承されている。駆動プレートは周囲に均一に分配され
た球形ヒンジソケットを備えており、球形ヒンジソケッ
トに揺動ロッドの球端部が差し込まれている。球体の所
属のヒンジソケット内でもっぱら線接触している。駆動
軸の回転運転に際し、回転体が揺動ロッドによって円運
転させられる。揺動ロッドは駆動機能のほかに回動を防
止している。
US-A-3560119号公報においては、揺動ロッドの駆動側
のピンが旋回玉軸受けを用いて回転可能及び旋回可能に
偏心位置に支承されている。押しのけ体の固有の回動を
阻止するために、第２及び第３の球区分が成形環状体、
例えば歯車を備えており、成形環状体が押しのけ体若し
くは不動のケーシング部分の対応して形成された対向部
内に係合し、そこに旋回可能に支承されている。揺動軸
の軸線方向の確保が不動のケーシング部分に嵌め込まれ
た確保プレートを用いて行われる。
公知の容積型機械においては相対的な回動運転を伝達
するために、高負荷にさらされ従って高価な玉軸受けが
使用される。揺動ロッドの材料摩滅に際し遊びのない運
転を保証するような手段は設けられていない。
オルダム継ぎ手は公知の容積型機械においては押しの
け体に対して回転を制動するような作用を生ぜしめる。
押しのけ体の半径方向の移動運転は吐出室の壁と螺旋状
のリブとの接触によって制限されている。制限軌道は理
論的には円に、ここでは並進内に相応している。吐出室
に対して回動不能な押しのけ体はオルダム継ぎ手を用い
て案内されていて、平行案内が並進円の直径に相応して
平行案内の直径を大きくできるようになっていなければ
ならない。それというのは押しのけ体の半径方向移動運
転は、案内を目的としたオルダム継ぎ手によってではな
く、リブと室壁とのコンビネーションによて制限されね
ばならないからである。このような原理に基づき、オル
ダム継ぎ手の寸法が容易に規定される。
一般に、オルダム継ぎ手は発生する曲げ交番負荷及び
摩擦による損失に基づき大きなトルク及び回転数の高い
場合の力の伝達には適さないとという考えが支配してい
る。
公知のオルダム継ぎ手においては、条片が直角のブロ
ックから成っており、このブロックが対応して構成され
た溝内に係合している。オルダム継ぎ手の使用に際して
は明らかに、溝内の側方の遊びが規定通りの案内を目的
として最小であらねばならない。このことは、しかしな
がら摩耗する摩擦面を必然的に生ぜしめることになる。
さらに、案内部分は案内部分内に侵入する汚れによって
互いに締め付けられ、これによって継ぎ手の機能が損な
われることになる。
発明の開示 本発明の課題は、脈動の著しく小さい回転ピストン式
容積型機器（ポンプ）を改善して、摩擦に基づく材料摩
滅量が増大しても遊びが生じないようにすることであ
る。
前記課題を解決するために本発明の構成では、内側の
作業室と外側の作業室とがウエブの近傍で流入孔及び流
出孔によって互いに連通するようになっており、押しの
け体及び吐出室の周囲の大部分が少なくともほぼ円形を
成しており、押しのけ体が該押しのけ体と吐出室の内側
及び外側の周壁との間のシール線によって少なくとも36
0°に亙ってシールされるようになっており、押しのけ
体及び吐出室の流入孔側の端部及び流出孔側の端部がウ
エブに対して最大30°の角度範囲で大部分の周囲の曲率
半径よりも著しく小さい曲率半径を有している。
本発明に基づく構成により利点として、容積型機械が
自動的に吸い込みを行い、小さい脈動で作動し、運転中
に自動的に調節され、保守がほぼ不要になる。
特に有利には、揺動ロッドがクランク側の端部で第１
の球区分をクランクのヒンジソケット内に取り付けられ
ており、揺動ロッドの他方の端部の第２の球区分が不動
のケーシング部分の半球状のヒンジソケット内に支承さ
れており、揺動ロッドが両方の端部間に第３の球区分を
有しており、この第３の球区分が回転体のボスの半球状
のヒンジソケット内に回転可能及び揺動可能に支承され
ており、第２及び第３の球区分がばね手段によってヒン
ジソケット内に完全に接触するように負荷されている。
このような駆動形式によって摩擦距離、ひいては摩擦損
失が小さくなる。
さらに有利には、オルダム継ぎ手が自由に運転可能な
中間リングを有しており、中間リングが端面に互いに90
°で交差する線上に位置する凸面状に湾曲されたそれぞ
れ２つの条片を有しており、条片がケーシング及び回転
体内に設けられた対応する溝内に係合している。
実施例 第１図及び第２図には本発明を理解するために必要な
構成部分のみが概略的に示してある。異なる図面におい
て、同じ構成部分には同じ符号が付けてある。
第１図及び第２図に示すように、ポンプは２つのケー
シング半部1,2及び、ケーシング内に配置された押しの
け機構から成っており、押しのけ機構は駆動部及び案内
部を備えている。左側のケーシング半部１には円形の吐
出室４が形成されている。吐出室は互いに一様な間隔で
平行にほぼ360°の角度範囲に亙って延びる周壁を有し
ている。吐出室は吐出室の全深さに亙って延びるウエブ
５によって仕切られている。ウエブの両側でケーシング
半部１の背壁に、吐出しようとする作業媒体のための流
入孔６及び流出孔７が配置されている。押しのけ部材８
は吐出室４の周壁間に突入している。押しのけ部材の曲
率は、押しのけ体が吐出室の内側及び外側の周壁と運転
に際し連続的に前進するシール線で接触するように規定
されている。リングピストンを成す押しのけ体は、回転
円板（回転体）に垂直に保持されたリブである。押しの
け体８はウエブ５に相対する箇所にスリットを切られ、
即ち全深さに亙って中断されている。
運転中に回転体３が押しのけ体８と一緒に軌道運転を
行う。この円形の運転に際しリングピストン（押しのけ
体）が常に吐出室の内側の周壁にも外側の周壁にも接触
している。これによって押しのけ体の両側に、作業媒体
を受容する三日月状の作業室27,28が形成され、この作
業室は回転体の駆動中に吐出室内に流入孔６から流出孔
７へ向けて移動させられる。作業室の位置の移動によっ
て作業媒体が流入孔６を介して吐出室４内へ吸い込ま
れ、流出孔７を介して押しのけ機械から吐出される。
押しのけ体を軌道運転させるために、第１図に示すよ
うに揺動ロッド12を備えた駆動装置が設けられている。
クランク伝動装置13がクランク側にヒンジソケット14を
備えており、このヒンジソケット内に揺動ロッド12の第
１の球区分15が回転可能に配置されている。このような
駆動形式に本発明は制限されるものではない。重要なこ
とは揺動ロッドを回転運転させるのではなく、揺動運動
させる構造であり、この場合、運動軸線30は円錐面上に
ある。
揺動ロッド12は逆の端部に第２の球区分16を有してい
る。この第２の球区分はクランク伝動装置13の主軸線31
と同軸的に左側の不動のケーシング半部１内に回転可能
及び揺動可能に支承されている。
回転体３の平面内に揺動ロッド12が第３の球区分17を
備えており、この球区分の球半径は有利には第２の球区
分の球半径に相応している。第３の球区分は回転体３の
ボス内に回転可能かつ揺動可能に支承されている。
両方の球区分16,17の支承箇所が円筒形の支承スリー
ブであると、例えば遠心力によって生じる半径方向の力
のみがもっぱら半円形の線上で支持され、軸線方向の力
は全く伝達されない。
従って、球区分の支承箇所は半球形のヒンジソケット
18,19として構成されている。半球形の支承箇所は必要
な構成部分を最小限度に少なくし、かつ組み立てを著し
く簡単にする。
このことはもちろん、ヒンジソケットの支持面が同一
の半球内に位置している場合にのみあてはまる。このよ
うな条件においては、第１及び第２の球区分を受容する
ためのヒンジソケット18,19が互いに鏡面対称的に配置
され、即ち支持面が互いに逆向きになっていなければな
らない。
球区分をあらゆる運転状態の下でそれぞれのヒンジソ
ケット内に十分に押し嵌めておくために必要な軸線方向
の力は、ばね部材によって生ぜしめられる。
このための第１の手段が第３図に示してある。第２の
球区分16′が中央に孔を備え、ルーズに揺動ロッド12′
に差し嵌められ、揺動ロッド上を移動できるようになっ
ている。球区分16′,17′の相対する面が平らにされて
いて、それぞれ圧縮ばね20′のためのストッパを形成し
ている。圧縮ばねは組み立てた状態では球区分を互いに
押し離している。球区分16′の移動に際し揺動ロッド1
2′を受容するために、左側のケーシング半部１のヒン
ジソケット18′が切欠き21を有している。
第４図に示す手段は滑子22を有しており、この滑子は
左側のケーシング半部１内に軸線方向移動可能に差し込
まれている。滑子の回転体３に向いた端面にヒンジソケ
ット18が形成されている。このヒンジソケット内に球区
分16が差し込まれている。球区分が連続的に規定された
球状状の支持面を有しているので、ここでもヒンジソケ
ット底部が切欠き21を有しており、球区分の頭端部がヒ
ンジソケット底部に接触するようなことは全くない。軸
線方向の力は、ここではケーシング半部１から滑子22に
作用するコイルばね20によって生ぜしめられる。
第１図の装置と関連して明らかなように、ばね力は押
しのけ体８のシール面とケーシング半部１の端面とを離
すことのできる程度に大きくてはならない。シール作用
を維持する逆向きの力はオルダム継ぎ手9,10を介して押
しのけ機構の回転体３に伝達される。
ばね力は、付加的な軸線方向の力が前述の半径方向の
力と協働して球状の支持面内での球区分の支持作用を生
ぜしめる程度に大きくあらねばならない。球状の接触区
域はいずれの場合にも、関与させられる機械部分の起こ
り得る材料摩滅に無関係に維持されねばならない。
以下に述べる例は、起こり得るミスを本発明によりど
のように補償するかを示している。
揺動運転に際し、球の材料が切除される。これによっ
て球がヒンジソケット内に食い込む。球及びヒンジソケ
ットの直径が小さくなる。コンスタントな球状の支持に
よって結合は、球区分16,17の直径が小さくなりかつ球
区分の球中心間の距離が拡大されるにも拘わらず、軸線
を変えることなくかつ遊びなく維持される。このような
ことは、球のみが若しくはヒンジソケットのみが摩滅さ
れる場合にも言えることである。
軌道運転に際し、押しのけ体８の、不動のケーシング
半部１に向いた端面も摩滅する。従って球区分16と17と
の間の距離も短くなる。このような状態も第３図及び第
４図の構成原理によって容易に克服される。
第２の球区分と第３の球区分との間の距離の変化に際
し、運転軸線30の円錐面上の角度も同じく変化する。こ
のことは球区分16若しくは17と15との間の距離について
もあてはまる。いずれの場合にも、押しのけ体の偏心量
ｅ（第４図）は維持される。他方において第２の球区分
の平面は並進運転円にとって重要であり、基準面であ
る。従って、第１の球区分15も移動可能に構成されてい
なければならない。それもこの球区分は一方では第４図
に示すように揺動ロッドの軸線方向に移動可能であっ
て、かつ他方では前述の角度変化に基づき図平面に対し
て垂直な方向にも移動可能であらねばならない。有利に
は第１の球区分15は同じようにヒンジソケット14を備え
た支承スリーブ内に嵌め込まれている。第３図及び第４
図に概略的に示したヒンジソケット14は滑り面26を備え
ており、この滑り面がクランク伝動装置13の対向面上を
あらゆる方向に移動可能である。この場合、滑り面26及
び対向面はクランク伝動装置の軸線31に対して平行に延
びる１つの平面によって構成されている。
前述のように構成された揺動駆動装置の利点は次の通
りである：運転中に生じる半径方向の最大の力が支承ユ
ニット17/19に作用する。このような力は両方の支承ユ
ニット15/14,16/18によって受容される。それぞれの球
区分間のレバーアームの選択に基づき、支承ユニット15
/14内の支承負荷ができるだけ小さく保たれる。これに
よってこの支承ユニットの寸法、特に球直径が小さく設
計でき、その結果摩擦力が小さくなる。他方において、
第２及び第３の球区分のヒンジソケットが別個の構成部
材ではなく、必然的に存在する構成部材、一方では押し
のけ体に、他方では不動のケーシング半部に若しくは滑
子に組み込まれている。このような構成は極めて経済的
である。さらにヒンジソケットが、もっぱらパックカッ
トのないソケットであるので、製作に必要な射出成形若
しくはプレス成形工具も安価である。
揺動ロッド12,12′の駆動装置の実施例が第５図に示
してある。駆動軸33が容積型機械に向いた端部につば34
を備えている。このつばは、主軸31の下側に連行付加部
35を成形するように端面を切欠かれている。この連行付
加部は、主軸に対して平行に延びていて滑り面26と協働
する前述の対向面を有している。これが本来のクランク
伝動装置13である。
球区分15を受容するための埋め込まれた支承ヒンジソ
ケット14を備えた支承スリーブ32が軸線方向に延び方向
で連行付加部35よりもいくらか狭くなっている。これに
よって支承スリーブが滑り面26に沿って矢印で示すよう
に軸線方向に移動できる。支承スリーブは同じ滑り面に
沿って軸線方向に対して垂直方向にも移動可能である。
これによって運転軸線30の角度の変化が補償される。主
軸線31と運転軸線30の終端点との間の偏心量Ｅの大きさ
は押しのけ体偏心量ｅ及び揺動ロッドの３つの支承箇所
の間の伝達比の関数である。
押しのけ体を回動不能に案内するために、オルダム継
ぎ手が設けてある。オルダム継ぎ手は中間リング９を有
しており、この中間リングは端面に条片10,10′を備え
ている。図示の実施例では回転体３に向けられた条片10
が共通の垂直軸線に沿って押しのけ体に対して相対的に
移動させられる。条片10は、条片に対応して回転体３に
形成された垂直に延びる溝11内に係合している。条片10
に対して直角に配置された（図示の実施例では水平であ
って、従って第１図の断面図には示されていない）条片
10′は、右側の不動のケーシング半部２に向けられてい
て、このケーシング半部に対して相対的に共通の水平な
軸線に沿って移動可能である。この場合、条片10′は条
片に対応してケーシング半部２の端面に水平に加工成形
された溝11′内を滑動する。
原理を示す第６図では、連結しようとする構成部分の
ボスが単純なリングとして示してある。この場合、第１
図に示すポンプに倣って符号２が不動のケーシング半部
を表し、符号３と８がリング状の押しのけ体を含む回転
体を表している。
互いに滑り合う構成部分の本来の幾何学寸法は第７図
に示してある。条片10,10′の凸面状の摩擦面23は、溝1
1,11′の凹面状の溝壁24の湾曲と合致してしていなけれ
ばならない。摩擦面23及び溝壁24とって半径Ｒの円形が
選ばれている。第７図の右側半部は嵌め合わされた継ぎ
手を示しており、溝壁が与えられた摩擦面全体を支持し
ている。第７図の左側半部は嵌め合わされる前の継ぎ手
を示している。製作誤差に基づき若しくは球及び支承ソ
ケットの意図的に選ばれた異なる半径に基づき、条片は
完全には嵌め込まれない。従って、条片は少なくない区
分に亙って溝の上側の縁部に支持される。明らかなよう
に締め付けは部分的な材料摩滅に基づき生じない。結
局、継ぎ手は完全に遊びがなく、条片と溝との相互の位
置に左右されない。
回転体３及びケーシング半部２に形成された溝11,1
1′の溝底部25は、切欠きによって後方へずらされてお
り、溝内に条片の完全に嵌め込まれた状態でも溝底部と
条片との接触が避けられる。切欠かれた溝底部は、いず
れにしても条片を含む中間リングの変形に際して支持区
域が条片の頭部内に、すなわち溝底部内に存在するよう
なことを避けるものである。そうでない場合には、溝縁
部の壁と条片との間に側方の遊びが生じる。
一方において、生じる力が第７図で垂直に、すなわち
継ぎ手の軸線方向に作用する圧着力Fsである。この力は
たいていばね力に相応していて、従って最小のばね行程
に基づきほぼコンスタントである。他方において、水平
方向の力Ftが垂直に延びる条片に作用し、この水平方向
の力の大きさ及び方向は変わりやすい。両方の力はリン
グ状の押しのけ体８と吐出室４の壁との間の摩擦の大き
さ及び位置に関連している。
溝の支持機能を有する溝壁24に作用する垂直力は、両
方の力FsとFtとの合成力である。このことから明らかな
ように、負荷は支持区域に沿って一様ではない。力Ftが
Fsよりも大きいと、負荷は上側のセグメント区分で下側
のセグメント区分よりも大きい。逆の力関係において
は、反力の平均ベクトルが次第に下方へ向かう。平均ベ
クトルが溝底部内へ移動してしまうことは避けられねば
ならない。溝底部内への平均ベクトルの移動を避ける手
段を後方へずらされた溝底部が成している。
さらに第７図から明らかなように、中間リングと条片
とは一体構造を成している。このような一体構造のもの
は深絞りされた部品であってよく、これによって制作費
用が著しく安価になる。
実際の部品は耐食性のばね鋼から成っている。第８図
に示してあるように、中間リングはあらゆる運転状態で
溝内での遊びのない接触を保証するように緊定されてい
る。これによって、中間リングは押しのけ体８の端面と
吐出室４との間のシール作用を維持するために必要な軸
線方向力を回転体３に生ぜしめている。
揺動駆動装置及びオルダム継ぎ手案内を用いてあらゆ
る条件を満たされ、これによって押しのけ体が運転中に
軸線方向及び半径方向の材料摩滅にもかかわらず常にシ
ールされているように、押しのけ体及び吐出室の曲線幾
何学形状の選択が行なわれる。特に、所望される脈動の
小さい運転が少なくとも流出孔側で内側及び外側の作業
室を互いに連通させることによって可能になる。有利に
は作業室が流入孔側でも流動学的に互いに接続されてい
る。この場合各作業室では流入孔が流出孔から少なくと
も１つのシール線によって仕切られていなければならな
い。各作業室は瞬間に２つのシール線を有していなけれ
ばならず、シール線はシールを360°に亙って保証して
おきたい場合には流入孔及び流出孔に接している。さら
に、押しのけ体及び吐出室の曲面はそれぞれの接触箇所
で共通の接線を有しており、同じ運転方向に基づき内側
及び外側の接触箇所の接線が互いに平行に延びていなけ
ればならない。内側の接線と外側の接線との間の間隔は
ピストン横断面の一方の寸法に相応している。他方の寸
法は吐出室内に突入している押しのけ体の深さによって
規定されており、吐出室の全周に亙って一定である。こ
のことから明らかなように、完全に一様な、すなわち脈
動のない吐出のために接線間隔は360°に亙って一定で
あらねばならない。このような条件は、しかしながら流
入孔６と流入孔７との間にウエブ５を設け、従って該ウ
エブ５を受容するために押しのけ体８に切欠き（スリッ
ト）を設けなければならないので満たされない。回転体
の並進運転に基づき押しのけ体の端部に生ぜしめられる
空間も考慮されねばならない。押しのけ体の端部は円運
転に際し端面でウエブに接してはならない。
従って、あらゆる条件は押しのけ体の端部間の間隔の
最大寸法（以下隙間Ｌと呼ぶ）を規定するために生ぜし
められている。規定された寸法が第９図に示してある。
ハッチングされた押しのけ体８は上側の位置にあり、
すなわち端部は吐出室の外側の周壁に接しており、外側
の三日月状の作業室28は２つのシール線で閉じられてい
る。押しのけ体の下側の部分と吐出室の内側の周壁との
接触（シール線）は示してない。押しのけ体８は第２図
に示す位置（この位置では内側の作業室27が閉じられて
いる）に対して180°円運転させられている。
破線で描き点模様の付けられた押しのけ体は左側のス
トッパにあり、すなわち右側の端部がウエブ５に対して
最小距離Ｓに接近している。最小距離Ｓの選択に際して
は、押しのけ体が摩滅してもけっしてウエブ５に当接し
ないように考慮される。押しのけ体８の内側半径が符号
RVIで表してある。押しのけ体は大部分の周囲に亙って
内側半径RVIで構成されている。符号Ｂが吐出室の幅を
表しており、この幅は並進円の直径、すなわち２倍の偏
心量ｅと押しのけ体の厚さとから成っている。符号RUI
が吐出室の内側半径を表している。符号RVIe及びRUIeは
押しのけ体及び吐出室の流入孔側及び流出側の端部の内
側半径を表している。この内側半径はすでに述べたよう
に小さく規定されている。
今や明らかなように、間隔の最大寸法、すなわち間隔
Ｌは、ウエブ５の厚さＣ＋２倍の最小距離Ｓ＋２倍の偏
心量ｅの合計によって規定されている。
前述の間隔Ｌの寸法に基づき、実際の押しのけ機構の
寸法を規定するために次の条件が満たされねばならな
い： 周壁は直線区分を有していてはならない。それという
のは直線区分は媒体を急激に押し出すことになるからで
ある。さらに、周壁は変曲点を有しておらず、すなわち
隣接する湾曲区分の中心は合成の曲線内に位置していな
ければならない。さらに接触線は連続的に移動するので
はなく、一部区分を蹴び移らなければならない。
押しのけ体及び吐出室の理想形としては円形がある。
従って、必要な間隔幅を考慮して押しのけ体及び吐出室
は周囲の大部分に亙って基準の円形で形成されている。
360°に亙る基準的なシールを保証するために、押しの
け体及び吐出室の流入側及び流入側の端部の曲率半径は
ウエブに対して最大30°の角度範囲α内で前述の大部分
の周囲よりも著しく小さく選ばれている。従って、周壁
は少なくとも360°−２×30°＝300°に亙って基準の円
形を成して延びている。第10図から明らかなように、符
号Ｒは押しのけ体及び吐出室の周壁の基準半径を表して
いる。大部分の周壁はこの基準半径である。符号Reは押
しのけ体及び吐出室の端部の曲率半径を表しており、こ
の曲率半径は角度範囲αに亙って支配している。接線の
間隔が符号Ｔで表してある。
図面から明らかなように、隙間Ｌが1/2Rである。曲率
半径ReはＲよりも著しく小さく、1/4Rである。
このことから次の式が得られる： sin＝α＝1/4R:3/4R＝1/3 ＝α19,47° 接線の間隔の、基準円形からのそれに基づく差異δＴ
が次の式で得られる： δＴ＝Ｒ−3/4R cos α−1/4R ＝0,043 このことから吐出量の変分が％で求められ： δＭ＝100×δT/2R＝2,14％ 従って、脈動は選ばれた例では著しく小さく、角度範
囲αの増大と共に大きくなる。
隙間Ｌは別の理由から重要である。空間は流入孔６及
び流出孔７の配置にとって十分な大きさの横断面で形成
されねばならない。第９図の左半部から明らかなよう
に、吐出室の内側及び外側の周壁が中断されている。こ
の中断部分が押しのけ体８の回転方向に応じて半径方向
の流入孔６若しくは流出孔７を形成している。流入孔及
び流出孔のこのような配置によって所望のシールが360
°に亙って損なわれることはないが、使用可能な空間が
流入孔及び流出孔のために制限される。第９図の左側半
部では媒体の流入が半径方向で上側及び下側から行われ
る。このような実施例では押しのけ体が最小間隔Ｓ内に
ある場合でも内側及び外側の作業室27、28に対する供給
若しくは排出の問題は生じない。
別の実施例が第９図の右半部に示してあり、この場合
下側には流入孔は設けられていない。押しのけ体の破線
で示す位置では、両方の作業室27,28が最小間隔Ｓを介
してのみ連通される。もちろん最小間隔は内側の作業室
27の衝撃のない充填を保証するためには小さすぎる。解
決手段が第11図及び第12図に示すように吐出室の底部を
流入孔若しくは流出孔の近傍で切欠くことによって施さ
れる。押しのけ体８の厚さよりもわずかに広く規定され
た切欠き29は吐出室中央に配置されている。この切欠き
により、押しのけ体の図示の終端位置で作業媒体が外側
の作業室28から押しのけ体の下側を通って内側の作業室
27内へ容易に達する。切欠き29の幅は第２図及び第９図
に示す押しのけ体位置で軽く覆われているように選ばれ
ている。
図示の実施例では流入孔及び流出孔が不動のケーシン
グ部分に配置されているが、流入孔及び流出孔は押しの
け体に配置されていてもよい。この場合には回転体の端
面の流入孔及び流出孔の範囲に適当な切欠きが設けられ
ねばならない。この切欠きは押しのけ体の厚さよりも大
きな幅を有していて、外側の作業室と内側の作業室とを
互いに連通している。切欠きは押しのけ体の下側に配置
されており、すなわち押しのけ体は切欠きの箇所では回
転体の端面に接触していない。このような構成により、
作業媒体を不動のケーシング部分の流入孔から吸い込
み、押しのけ体の流入孔から機械内部へ吐出することは
可能になる。そこでは例えば、関与させられる駆動部材
及び案内部材が潤滑及び若しくは冷却される。この場合
には、駆動軸とケーシングとの間のパッキンが不必要に
る。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図はポ
ンプの縦断面図、第２図は第１図の線Ａ−Ａに沿った横
断面図、第３図は揺動ロッドの第１実施例の縦断面図、
第４図は揺動ロッドの第２実施例の縦断面図、第５図は
揺動ロッド駆動装置の斜視図、第６図は組み立てようと
するオルダム継ぎ手の斜視図、第７図はオルダム継ぎ手
の摩擦部分の幾何学形状を示す図、第８図は無負荷状体
のオルダム継ぎ手の部分平面図、第９図は押しのけ体の
流入孔及び流出孔区分の幾何学形状を示す図、第10図は
寸法関係を示す図、第11図はポンプの流入孔部分の別の
実施例の断面図、及び第12図は第11図の線Ｘ−Ｘに沿っ
た断面図ある。 １及び２……ケーシング半部、３……回転体、４……吐
出室、５……ウエブ、６……流入孔、７……流入孔、８
……押しのけ体、９……中間リング、10及び10′……条
変、11及び11′……溝、12及び12′……揺動ロッド、13
……クランク伝動装置、14……ヒンジソケット、15、1
6、16′、17及び17′……球区分、18、18′及び19……
ヒンジソケット、20……ばね手段、21……切欠き、22…
…滑子、23……摩擦面、24……溝壁、25……溝底部、26
……滑り面、27及び28……作業室、29……切欠き、30…
…運転軸線、31……主軸線、32……支承スリーブ、33…
…駆動軸、34……つば、35……連行付加部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F04C 2/02 F04C 18/02

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】非圧縮性の媒体のための容積型機械であっ
    て、不動のケーシング（1,2）内に配置され円形に延び
    るスリットの形に形成されてかつ流入孔（６）及び流出
    孔（７）に接続された吐出室（４）、及び吐出室に所属
    して配置され同じく円形に構成された押しのけ体（８）
    を有しており、押しのけ体がケーシングに対して偏心的
    に駆動可能なプレート状の回転体（３）に保持されてお
    り、運転中に押しのけ体の各点が吐出室の周壁によって
    制限された円運動を行うようになっており、押しのけ体
    の曲率が押しのけ体を運転に際し連続的に前進する少な
    くとも１つのシール線で吐出室の内側及び外側の周壁に
    接触させて、これによって吐出室を内側の作業室（27）
    と外側の作業室（28）とに仕切るように吐出室の曲率に
    対して規定されており、媒体が流入孔（６）から作業室
    を通して流出孔（７）へ送られるようになっており、流
    入孔と流出孔とが吐出室（４）内をほぼ半径方向に延び
    るウエブ（５）によって隔てられており、従って押しの
    け体（８）がウエブの受容のための切欠きを有してお
    り、押しのけ体をケーシングに対して案内するためにオ
    ルダム継ぎ手（9,10）が設けられており、押しのけ体を
    円形に駆動するために揺動ロッド（12,12′）が駆動可
    能なクランク伝動装置（13）に接続されている形式のも
    のにおいて、内側の作業室（27）と外側の作業室（28）
    とがウエブ（５）の近傍で流入孔（６）及び流出孔
    （７）によって互いに連通するようになっており、押し
    のけ体（８）及び吐出室（４）の周囲の大部分が少なく
    ともほぼ円形を成しており、押しのけ体（８）が該押し
    のけ体（８）と吐出室（４）の内側及び外側の周壁との
    間のシール線によって少なくとも360°に亙ってシール
    されるようになっており、押しのけ体及び吐出室の流入
    孔側の端部及び流出孔側の端部がウエブ（５）に対して
    最大30°の角度範囲（α）で大部分の周囲の曲率半径よ
    りも著しく小さい曲率半径を有していることを特徴とす
    る、非圧縮性の媒体のための容積型機械。
  2. 【請求項２】流入孔（６）及び流出孔（７）がウエブ
    （５）に接して配置されていて、クランク伝動装置（1
    3）の回転軸線を基準として半径方向で吐出室（４）内
    に開口しており、吐出室（４）の底部が流入孔（６）及
    び流出孔（７）の近傍の吐出室中央に切欠き（29）を備
    えている請求項１記載の容積型機械。
  3. 【請求項３】流入孔（６）及び流出孔（７）がウエブ
    （５）に接して配置されていて、クランク伝動装置（1
    3）の回転軸線を基準として半径方向で吐出室（４）内
    に開口しており、回転体（３）の端面が流入孔（６）若
    しくは流出孔（７）の近傍で押しのけ体（８）の下側に
    切欠きを備えている請求項１記載の容積型機械。
  4. 【請求項４】揺動ロッド（12,12′）がクランク側の端
    部で第１の球区分（15）をクランクのヒンジソケット
    （14）内に取り付けられており、揺動ロッドの他方の端
    部の第２の球区分（16,16′）が不動のケーシング部分
    （１）の半球状のヒンジソケット（18,18′）内に支承
    されており、揺動ロッドが両方の端部間に第３の球区分
    （17,17′）を有しており、この第３の球区分が回転体
    （３）のボスの半球状のヒンジソケット（19）内に回転
    可能及び揺動可能に支承されており、第２及び第３の球
    区分（16,16′,17,17′）がばね手段（20,20′）によっ
    てヒンジソケット内に完全に接触するように負荷されて
    いる請求項１記載の容積型機械。
  5. 【請求項５】第２の球区分（16′）が揺動ロッド（1
    2′）にルーズに差し嵌められており、コイルばね（2
    0′）が第２の球区分と第３の球区分との間に配置され
    ている請求項４記載の容積型機械。
  6. 【請求項６】第３の球区分を受容するヒンジソケットが
    滑子（22）内に設けられており、滑子がばね負荷されて
    不動のケーシング部分（１）内を移動可能である請求項
    ４記載の容積型機械。
  7. 【請求項７】第１の球区分（15）を受容するヒンジソケ
    ット（14）がクランク伝動装置の軸線（31）に対して平
    行に延びる１つの平面内を移動可能である請求項４記載
    の容積型機械。
  8. 【請求項８】オルダム継ぎ手が自由に運転可能な中間リ
    ング（９）を有しており、中間リングが端面に互いに90
    °で交差する線上に位置するそれぞれ２つの条片（10,1
    0′）を有しており、条片がケーシング（２）及び回転
    体（３）内に設けられた対応する溝（11,11′）内に係
    合しており、条片（10,10′）の、前記溝（11,11′）の
    溝壁（24）に接触する摩擦面（23）が凸面状に湾曲せし
    められており、条片（10,10′）を受容するための溝（1
    1,11′）の前記溝壁（24）が相応に凹面状に形成されて
    おり、溝（11,11′）の溝底部（25）が条片（10,10′）
    の前記摩擦面（23）と接触しないように後方へずらされ
    ている請求項１記載の容積型機械。
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