JPH0344233B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体と固体材料の混合物を吸い出すポ
ンプ装置に関し、ポンプ装置はロータ本体の第１
および第２端面間に延在し、かつ回転軸と一致す
る縦軸を有するロータ本体と、このロータ本体に
回転運動を与えるように配列された駆動装置と、
圧力媒体のための補助ポンプと、第１定置案内部
材および第２定置案内部材と、前記ロータ本体内
に設けられ、前記両端面間に延在する複数個の円
筒状孔と、複数個のピストン部材とを有し、前記
孔の各は対応するピストン部材を有し、各ピスト
ン部材は第１案内部材に面するモーターピストン
部分および第２案内部材に面するポンプピストン
部分とを有し、前記第１案内部材は前記第１端面
に隣接して配置され、前記第２案内部材は前記第
２端面に隣接して配置され、前記案内部材の各は
入口溝および出口溝を含む少なくとも１つの溝の
対を有し、前記第１案内部材に属する少なくとも
１つの溝の対は前記補助ポンプに接続され、前記
第２案内部材に属する少なくとも１つの溝の対は
前記混合物のための入口導管および出口導管に連
結可能であり、前記第１案内部材の溝の各１つは
ロータ回転中各回が前記孔の１つを経由して、数
回前記第２案内部材の対応する溝と圧力伝達連絡
するように配列される。

このようなポンプ装置は米国特許明細書第
3999895号から知られている。公知のポンプ装置
において、孔は回転軸に平行であり、それによ
り、吸い出された材料に対するポンプ装置の入口
穴は上記の案内部材の１つに設けられた溝内の上
方に面する穴からなり、前記溝は約90゜の屈曲を
有する。上方面に面する入口穴は材料がそれ自身
の重量により輸送される供給を可能にする。

一方もしポンプ装置が流体と例えば炭素粒子の
粗大粒状粒子の混合物のために用いられるなら
ば、入口溝の屈曲は曲げられた溝部分において材
料の渋滞の危険がある。

本発明によるポンプ装置を用いる意図は渋滞の
危険がなく、このような混合物を吸い出すことが
できることである。本発明の目的は吸い出された
材料のための入口溝が真直または僅か曲げられる
のみで、同時に供給処理のため重力の力を利用で
きるようにロータ本体が形成されるポンプ装置を
提供することである。このようなロータ本体の設
計を用い、全ロータ本体を囲む軸受装置を使用す
る代りに、ロータ本体は１軸の各端部を囲む２つ
の軸受によつて軸支することができる効果を有す
る。

本発明によると、ロータ本体はほぼ截頭円錐と
して形成され、第２端面の半径方向の広がりは第
１端面の半径方向広がりより大きく、孔は縦軸に
関して斜めに位置される。

本発明によるポンプ装置は、ロータに近い曲げ
られた入口溝についてはこの目的に対して用いる
ことなく、ポンプ装置のロータ溝に液体および固
体物質の混合物の供給を促進する装置として利用
することができるので、本発明のそれ以上の開発
において、ロータに接近して入口溝内に挿入され
るコンベヤウオームを有するポンプ装置を提供す
ることを可能にした。これに関連して、ロータの
入口溝が定期的に止められおよび開かれる事実は
コンベヤウオームが対応する周期性で作用するよ
う配列されるように考慮に入れられる。

図において、１はロータ本体を通り縦の対称軸
２と一致する軸の周りを回転するように配列され
たロータ本体であり、ロータ本体１は小端面３お
よび大端面４を有する截頭円錐として実質的に設
計される。ロータ本体１は４つの互いに小さな実
質的に円筒状孔５，６，７および８を有し、各孔
は両端面３および４の間に延在する。孔は軸２に
対して実質的に対称に配列され、孔の中心線は対
称軸２に１つの同一点で交差する。各孔５，６，
７および８はピストン部材９を有し、各ピストン
部材９は端面３に面するモーターピストン１０と
端面４に面するポンプピストン１１とを有し、ピ
ストン１０および１１は互いに堅固に連結され
る。ロータ本体１はそれぞれ連合した軸受１２′
および１３′を備えた２つの軸端部１２および１
３を有し、各軸受はそれぞれ案内部材１４および
１５により支持される。２つの案内部材の各は中
心穴１４′および１５′を有し、その中に軸受１
２′および１３′が配列される。案内部材１４およ
び１５はロータ本体の半径方向外側に配列された
円錐状ケーシング１６によつて互いに機械的に連
結され、円錐状ケーシングとともにステータを形
成する。案内部材１４および１５は言及できるよ
うな遊びなしにそれぞれ両端面３および４と接触
する。案内部材１４は圧力媒体、通常は水のため
入口溝１７および出口溝１８を有し、それらの溝
はそれぞれポンプ１９の出口側および入口側に連
結される。軸端部１２は歯車付きモーター２０の
比較的遅い回転出力軸にフランジで結合される。
案内部材１５は本発明によるポンプ装置によつて
吸い出される材料のための入口溝２１および出口
溝２２を有する。これは、例えば粒子の最大直径
が入口溝２１の最小の横断直径の少なくとも25％
以下である粒子からなる炭素量が少なくとも10％
の炭素粒子と水の混合物である。

ロータ本体の端面３で、案内部材１４の２つの
溝１７および１８の各は90゜の接線広がりを有し、
これは、それぞれ対応する細い部分５′，６′，
７′および８′を備えた孔５，６，７および８の少
なくとも１つは常に入口溝１７と水圧連絡であ
り、これら孔の少なくとも１つは出口溝１８と連
結して同様であることを意味する。

各溝１７および１８は対称軸２を通る想像の垂
直平面により対称に分割され、またこれは溝１７
および１８と同様に漏斗形状である溝２１および
２２を有する場合であり、溝１７，１８，２１お
よび２２の各１つはその軸方向の最も遠い部分で
円形断面を有し、ロータ本体１に最も近く輪の扇
形断面を有する。

図に示されたロータ位置において、溝２１およ
び２２の各のそれぞれの中心線２１′および２
２′はそれぞれ対応する孔５および７の中心線の
広がりにあり、これは溝２１は真直であり、ロー
タ本体１に面する方向に傾斜を有する。ロータ本
体１はピストン部材９のため予定される孔が対称
軸２と少なくとも4゜、好ましくは8゜の角度をなす
ような大きな円錐で形成される。

第５図および第６図に示す実施例は本発明の上
記したなお一層開発された実施例に関し、これに
よると、ポンプ装置はコンベヤウオーム装置を有
する。これは入口溝２１に連結されたコンベヤ管
２３を有し、管２３は管壁の開口を介して、コン
ベヤ管上に配列された供給槽２４と水圧連絡して
配列される。コンベヤ管はモーターにより駆動さ
れるコンベヤウオーム２５を有し、前記コンベヤ
ウオームは上記管の開口に配列され、入口溝２１
内に１端を挿入される。

上記したように、水ポンプ１９に連結された溝
１７および１８はロータ本体１に最も近く、中心
角90゜に対応する接線広がりを有する。一方吸い
出される材料のための入口溝２１および出口溝２
２の対応する広がりは、入口溝の中央軸に沿つて
向けられた供給力で供給されるとき、ポンプ装置
が円周方向に圧力を伝えるため比較的低い能力を
有するので、90゜より相当小さい。

第２図に関して示された配列において、各溝２
１および２２は約60゜の中心角に対応する最大接
線広がりを有する。主として孔５，６，７，８の
いづれの開口も入口溝２１と一致しない時間間隔
で、コンベヤウオーム２５の運搬効果は相当減少
されあるいは中止され、これは第５図および第６
図において電磁軸軸継手３１および作動シリンダ
３２によつて実施される。第２図に示されるロー
タ本体１の角度位置に基いて、これは第２図に示
される角度位置に関して時計の針と反対方向にほ
ぼ30゜ロータ本体が回転するとき減少されたウオ
ーム供給に対する信号が与えられることを意味す
る。ロータ本体１の追加の30゜回転の後、孔６の
開口はロータ本体１に面する入口溝２１の開口と
約50％一致し、信号がコンベヤウオーム２５の更
新された活性化のため与えられる。上記信号は調
整可能な角度位置を備えた軸端部１３に拡大要素
を介して固定される円形デスク２６を有する、そ
れ自身公知の角度位置変換器２７の援助で与えら
れる。デスク２６は調整可能な接線広がりと一致
する４つの貫通孔２８を有し、また変換器２７は
２つの腕２７′および２７″を有し、両腕は各デス
ク２６の一側面に配列され、それぞれ光放射ダイ
オード（LED）および光ダイオードを支持し、
前記光ダイオードは前記LEDに対向して配列さ
れ、変換器２７の出力側は光ダイオードが４つの
開口２８の１つを通り、光放射ダイオードから光
を受ける全角度位置で電圧の形で信号を供給す
る。全ての他の角度位置で変換器２７の出力電圧
は零に等しく、それは角度位置変換器２７の出力
側に連結される継電器２９が第５図および第６図
で示される接触位置を有し、それにより、電源３
３を有する作用回路に電流が流れないことを意味
する。第５図に示される本発明の実施例におい
て、これは、電磁軸軸継手３１はモーター３０か
らコンベヤウオーム２５にトルクが伝達されない
ような不活動であることを意味する。

第６図について、数字３４は電磁制御およびば
ね復帰の２つの位置を有する二方弁を示し、数字
３５は弁３４を介して作動シリンダ３２に連結さ
れた圧縮空気容器を示す。コンベヤウオーム２５
は電気モーター３０′により駆動され、モーター
３０′が軸方向の運動に行動自由であるように複
数個の車３６により支持される。継電器２９の示
される接触位置において、作動シリンダ３２はモ
ーター３０′のステータに軸方向の力を加え、ウ
オーム２５は入口溝２１から離れる方向へ軸方向
の変位を受け、それはこの変位が進行している限
り、材料の輸送は中止または減少されることを示
す。新しい孔２８がその位置に着くとすぐ光ダイ
オードおよびLEDは協働することができ、作動
シリンダ３２内のピストン運動は逆にされ、この
シリンダは供給槽２４から入口溝２１へ伝達され
た石炭−水混合物を輸送するように寄与する。

本発明によるポンプ装置は上記に加えて多くの
変形に組立てることができる。例えば、変形は入
口溝２１がロータ本体１に最も近い相当大きな接
線広がり、例えば60゜に対応する代りに100゜ある
いは100゜以上の広がりで組立てられる上記と僅か
異なるものが想像できる。このような場合、ロー
タ本体の溝と入口溝との間の水圧連絡は常に溝
５，６，７および８の各の断面より大きい全断面
を有するが、横方向に動く混合物の能力が不十分
であるから、第５図および第６図に関して記載さ
れた装置と同様な程度に供給間隔を制限すること
が適当であることは事実である。

もし吸い出された混合物が２つの出て行く導管
に分配することを望むなら、案内部材１４および
１５の各１つは接線方向に平均に分配される４つ
の溝で組立てることができ、これによつて、２つ
の出口溝、同様に入口溝は相互に180゜の隔たりに
配列される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の第３図の−
を通る軸方向の断面図、第２図、第３図および第
４図はそれぞれ第１図の−，−および
−に沿う断面図、第５図および第６図は本発明
の第２および第３実施例の軸方向の断面図、およ
び第７図はこれら実施例に用いられた変換器の軸
方向からの図である。 １：ロータ本体、２：対称軸、３：小端面、
４：大端面、５，６，７，８：円筒状孔、９：ピ
ストン部材、１０：モーターピストン、１１：ポ
ンプピストン、１３：軸端部、１４，１５：案内
部材、１５′：中心穴、１７，２１：入口溝、１
８，２２：出口溝、１９：ポンプ、２０：歯車付
きモーター、２１′：中心線、２３：コンベヤ管、
２４：供給槽、２５：コンベヤウオーム、３１：
電磁軸軸継手、３２：作動シリンダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体と固体材料との混合物を吸い出すポンプ
   装置において、ロータ本体１の第１および第２端
   面３，４間に延在し、回転軸と一致する縦軸２を
   有する前記ロータ本体１と、前記ロータ本体１に
   回転運動を与えるように配列された駆動装置２０
   と、圧力媒体のための補助ポンプ１９と、第１定
   置案内部材１４および第２定置案内部材１５と、
   前記ロータ本体１内に設けられ、前記両端面間に
   延在する複数個の円筒状孔５，６，７，８と、複
   数個のピストン部材９とを有し、各前記孔は対応
   するピストン部材９を有し、各ピストン部材９は
   前記第１案内部材１４に面するモーターピストン
   部分１０および第２案内部材１５に面するポンプ
   ピストン部分１１とを有し、前記第１案内部材１
   ４は前記第１端面に隣接して配置され、前記第２
   案内部材１５は前記第２端面に隣接して配置さ
   れ、各前記案内部材は入口溝および出口溝を備え
   る少なくとも１つの溝の対を有し、前記第１案内
   部材に属する少なくとも１つの溝の対１７，１８
   は前記補助ポンプ１９に連結され、前記第２案内
   部材１５に属する少なくとも１つの溝の対２１，
   ２２は前記混合物のための入口導管および出口導
   管に連結可能であり、前記第１案内部材の溝１
   ７，１８の各１つはロータ回転中各回が前記孔
   ５，６，７，８を介して、数回前記第２案内部材
   の対応する溝と圧力伝達連絡をするように配列さ
   れ、前記ロータ本体１はほぼ截頭円錐のように形
   成され、前記第２端面４の半径方向の広がりは前
   記第１端面３の半径方向の広がりより大きく、前
   記孔５，６，７，８は前記縦軸２に対して斜めに
   位置することを特徴とする粗大粒状材料と流体と
   の混合物を吸い出すポンプ装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のポンプ装置にお
   いて、前記ロータ本体は前記第２端面４に軸端部
   １３を有し、前記第２案内部材１５は貫通する円
   筒状開口１５′を有し、前記円筒状開口の軸中心
   線は前記縦軸２と一致し、前記軸端部１３は前記
   円筒状開口１５′内に軸支されることを特徴とす
   る粗大粒状材料と流体との混合物を吸い出すポン
   プ装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のポンプ装置にお
   いて、前記第２案内部材１５に設けられた入口溝
   ２１は管壁の開口を介して、コンベヤ管２３に連
   結され、前記コンベヤ管２３は前記コンベヤ管上
   に配列された供給槽２４に連結され、かつ１端が
   前記入口溝２１に挿入されたコンベヤウオーム２
   ５を有することを特徴とする粗大粒状材料と流体
   との混合物を吸い出すポンプ装置。 ４ 特許請求の範囲第３項記載のポンプ装置にお
   いて、前記コンベヤウオーム２５は前記ロータ本
   体の各回転中に減少または中止が数多い時間間隔
   の間に生ずるような方法で前記ウオームのコンベ
   ヤ効果を減少しあるいは中止するための装置３
   １，３２を有し、前記装置は前記減少が前記孔
   ５，６，７，８の１つと前記第２案内部材内にあ
   る入口溝２１の中心線２１′との間のあるきまつ
   た接線距離を越えて始められるように前記ロータ
   本体の運動と組み合わされ、前記減少は前記入口
   溝の中心線２１′と前記孔５，６，７，８の最も
   近い孔との間の接線距離がある値まで減少すると
   すぐに終結されることを特徴とする粗大粒状材料
   と流体との混合物を吸い出すポンプ装置。