JP5571002B2 - ２つまたはそれ以上の物体間で流動を均等に分配するための装置 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明は、２つまたはそれ以上の物体間で流動を均等に分配するための装置に関する。より具体的には、所望の数の物体間で液体の流動を分配するための装置に関する。

液体流動の均等化が非常に重要である技術分野においては、数多くの物体が知られている。流動に影響を与える因子が数多くあり、最も影響を与えるものの１つが圧力であるため、実際には、流動を均等に保つ簡単な機器は存在しない。もちろん、通常かなり少量であり、かつ特定の流動を調節するための精密機器は存在する。しかし、精密機器は、購入と、実用および修理との両方に非常に費用がかかる。

一方、多くの水圧物の場合のように、大きな流動の場合には、精密設計装置は実用に供し得ない。

市場には、水圧ポンプ構造を原理とした装置が存在する。この装置において、異なる軸に配された一対の平歯車は、密接にはめ込んだ筐体と歯車との隙間により形成されたチャンバーに液体を輸送させることで、液体の添加を行っている。上記歯車は、例えば、鍵または嵌め合わせ(toothing)を用いて、固定された様態で軸にはめ込まれている。この解決法の欠点は、流体の均等化について確実性がない点であり、限られた量であっても、異なる歯車のペアからの流動が変化し得る。

上述した様式の解決法は、例えば、欧州特許出願０５９３１２５、米国特許公報６８５７４４１、フランス特許出願２５０４２１１に開示されている。

本発明は、非常に簡単な構成を有し、従来の用具を用いて従来の原材料から形成可能であり、さらに限定数で存在する既製品が新たな方法で利用され得る機器を創造することを意図している。本発明の意図は、特に、異なる平歯車のペアからの流動を可能な限り正確に均等化することが可能な機器を創造することである。

本発明の上述したおよび他の利益および有利点は、添付した請求項における特徴として記載された様式によって達成される。

端的にいうと、本発明にかかる機器の全体的な特徴は、上述した利益および有利点に加え、いかなる手動の補正動作をせずに、あるいは別途流動測定の準備をする必要なしに、自動的に所望の均等化された流動が達成するように、本発明にかかる機器が自己調節する点である。

以下に、添付した特許図面を参照して、本発明を詳述する。当該図面は、本発明の良く調整された、一実施形態を示す。

図１は、組み立てられた本発明にかかる機器を示す。なお、図１で見られる構成では、液体流体を流入し送るためのホースまたはその類似物を備えていない。

図２は、図１の装置の分解図を示す。

図３は、本発明にかかる調節システムが装備された平歯車の断面図を示す。

記述されているように、一実施形態によれば、本発明にかかる機器は、おおよそ箱状部材１のようにみえる。調節用の流動液体は、連結部２を介して装置１に流入する。なお、図面に示されていないが、ホースまたは導管が連結部２に連結されることは明らかである。

上記装置は、３つのパーツで構成されており、この理由で、３つの流出開口３が存在する。流出する液体は、開口３に液漏れしないように取り付けられた適切なホース／導管を介して、自然に所望の物体へ案内される。

後述するように、上記装置は２つの軸を備え、該軸の一方は、参照符号４で示したプラグの後ろ側に配置されており、他方は、連結部２に連結されている。

上記に加え、上記装置は、パーツ（すなわち部分５および６）を備えている。この部分５および６は、末端パーツ８および９の間の位置に交互に並ぶように配置されている。上記装置を貫通するネジ７といった適切な取り付け具により、パッケージが組み立てられる。上記ネジにおけるネジ部分は、例えば、全てのパーツ／部分を通過した後、図１の最端部として示される部分８に締め付けられ得る。当然のことながら、技術に精通する者に公知な、上記装置を組み立てる他の方法も存在する。

図２は、本発明にかかる装置の個々のパーツを分解図で示している。

軸は、参照符号１０および１１で示されている。軸１１は、従来の棒状の軸である。この軸１１は、軸を中心に自由回転する所望の数の平歯車１２を支持するために設けられている。軸１１は、末端８および９に適切に支持され、組み立てられた装置１における一方の縁部から他方の縁部へ延びるような長さになっている。

一方、軸１０は、中空になっており、液体は、連結部２を介して、この軸内部の中空部に流入する。

複数の歯車１２に対応する複数の歯車１３は、軸１０によって支持されている。これら歯車は、軸の方向からみて、歯車が互いに密に噛み合い、互いに依存して等距離で異なる方向に回転するような、寸法および位置になっている。歯車１２および１３は、中間部材１６により形成された歯車の筐体内に、密にはめ込まれた状態で配置されている。歯車の横方向の寸法は、中間部材の厚さに相当する。それゆえ、装置が組み立てられたとき、必須に閉塞され堅固であり、中間部材６により側面が規定された筐体が形成される。この筐体内では、で歯車１２および１３がペアを形成する。

記述したように、液体は、中空軸１０を介して装置に流入し歯車１２および１３における歯の空隙に移動するようになる一方、上記筐体の壁により制限される。実際には、図２に示された状態では、液体は、上流および下流から移動し、回転歯車およびその隣の筐体の壁の両方により形成される歯の空隙の上流へ移動し、上部の排出口３から物体へ通過する。

液体の、軸１０から上記歯車における歯の空隙への移動は、液体が溝１４から上記歯車における歯の空隙へ排出されることによって達成される。この溝１４は、末端部材９、およびさらなる歯のペアに隣接する中間部材５に形成されている。

歯車１３および軸１０は、ともに回転する。しかし、歯車１３および軸１０の互いの位置は、限られた範囲で変更可能になっている。図３は、歯車１３の断面図を示す。材料は、次のようにして、軸の円筒面から取り除かれる。すなわち、軸１０と歯車との間のあるポイントにチャネル１７が形成されており、液体は、このチャネル１７を介して軸１０内を流れ、流動穴１６を通過する。この流動穴１６は、溝１４、並びに歯車１２および１３を介して、前方へ移動可能になっている。

参照符号１５は、ピン様素子として示されている。このピン様素子は、チャネル１７の次の軸１０に配置されている。ピン１５が壁に当たったとき、歯車１３は、軸１０に比例して、チャネル１７の側壁により制限された距離で回転し得る。スプリング１８は、上記流動穴が開く位置で、歯車１３および軸１０を保持しようとする。

他方の歯車ユニットよりも一方の歯車ユニットにより多くの液体が通過しはじめる場合、実際問題として何が起きるのか？このような場合、歯車１３は、隣のユニットの歯車よりも速く回転する傾向になるであろう。その結果、歯車１３および軸１０の互いの位置が変化し、これに続いて流動が減少し所望のレベルで安定した状態になって、流動開口１６は小さくなるであろう。装置全体における流動開口３から排出する液体の量は、均等化するだろう。液体の流動は、常に、液体を供給している歯車ユニットに応じて、次第に均等化する。

記述したように、本発明は、非常に簡単に、かつ経済的に実施することができる。今日まで用いられてきた方法は、充分な精度およびスピードで調節することができず、複雑化し費用がかかっていた。

同時に、本発明は、以前の構造で悩まされていたいくつかの欠点（例えば液漏れ）を解決する。以前に知られていた解決法では、歯車は、軸に固定された状態で差し込まれていた。この以前に知られていた解決法と比較して、本実施形態では、主な圧力は、歯車上の領域ではなく、代わりに調節チャネル１６に作用する。

本発明は、本発明の基本思想および添付された請求項の保護範囲内であれば、種々に変更可能である。例えば、調節機構に属する、制限ピン１５およびスプリング１８は、チャネル１６および１７から離間して、ユニットとして配置され得る。同様に、チャネル１７は、必要に応じて、歯車ではなく軸に配置され得る。この場合、制限ピン１５は、歯車側に配置されるだろう。

製造技術および価格の観点から重要である、さらにもう１つの利点は、歯車１２および１３が金属以外の材料から形成され得る点である。利用できる他の材料としては、例えば、プラスチック、または、さらにはゴムが挙げられる。装置が軽くなり、その構成部品の機械加工および（一般的には）製造が簡単になるであろう。

歯車装置だけに対して参照がなされる。しかし、反対に、本発明は、例えば、歯車ポンプと同様の方法で使用されるベーンポンプにも適用され得る。ベーンポンプには、一般的に、１つの軸および素子、羽根が備えられた歯車が存在する。羽根は、液体を移動させるために、歯車に対し偏芯して取り付けられており、円形である枠内で回転する。これにより、一塊の液体を前方へ移動させる。

なお、記述した装置内の流動が反対方向で起こっている場合、調節は、構造内で動作し、小さな改変が必要である。

組み立てられた本発明にかかる機器を示す。なお、図１で見られる構成では、液体流体を運び送るためのホースまたはその類似物を備えていない。 図１の装置の分解図を示す。 本発明にかかる調節システムが装備された平歯車の断面図を示す。

Claims (8)

1. 軸（１０，１１）に配された少なくとも２つの液体移動素子で構成された装置を介して生じる流動について、液体の流動を均等化するための装置であって、
   流動チャネルは、中空の上記軸（１０）、その壁にある流動開口（１６）、および上記液体移動素子へ液体を導くための流動溝（１４）で構成されており、
   上記液体移動素子（例えば１３）は、上記流動開口（１６）の大きさを調節するように回転する状態で、上記軸（１０）に配置されていることを特徴とする装置。
2. 請求項１に記載の装置であって、
   上記液体移動素子は、２つの異なる軸（１０，１１）に配置され、枠内で回転する平歯車（１２，１３）であることを特徴とする装置。
3. 請求項１に記載の装置であって、
   上記液体移動素子は、筐体内を回転し、羽根が備えられた歯車で構成されていることを特徴とする装置。
4. 請求項１に記載の装置であって、
   上記素子（例えば１３）と上記軸（例えば１０）との間の制限された回転は、制限ピン（１５）が、上記素子の切抜き（１７）により許容される制限内で移動／制限することによりなされることを特徴とする装置。
5. 請求項４に記載の装置であって、
   上記切抜き（１７）は、上記制限された回転と反対に作用するスプリング（１８）が備えられていることを特徴とする装置。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の装置であって、
   液体の流動を起こす、少なくとも２つの連続したユニットが存在し、上記ユニット間の液体の流動の調節は、最も小さい流動に応じて、自動的に起きることを特徴とする装置。
7. 請求項４に記載の装置であって、
   上記切抜き（１７）は、上記液体の流動を、液体移動素子の筐体の壁における上記流動溝へ移動させることを特徴とする装置。
8. 請求項４に記載の装置であって、
   上記切抜き（１７）の縁を上記流動開口（１６）の上部に移動させることによって、上記液体の流動が制限されていることを特徴とする装置。

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