【発明の詳細な説明】回転ピストンポンプ
本発明は、流状又は流動性の媒質、特に液体、ペースト又は顆粒の媒質の送給を
行うための、少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が開口するシリ
ンダ状内周面を有するシリンダ室を備えるポンプハウジングと、シリンダ室の内
部においてシリンダ室と軸心を同じくする回転軸を支軸として回転駆動可能に装
架されている、外周面を備える回転ピストンとから成る回転ピストンポンプに関
するものであるが、その外周面の回転軸までの半径方向距離は周辺の位置ごとに
変化し、回転ピストンは外周面の少なくとも１つの領域により、シリンダ室の内
周面と連携して密封作用を行い、そして回転ピストンは半径方向の回転軸心に向
って狭いストローク間隙を有し、その分だけ内周面から離れているが、その結果
、回転ピストンの回転に伴い、夫々の入口の領域において、送給されるべき媒質
の吸入のために容積が増大する作動室が形成され、その作動室が回転が進行した
後出口の領域で媒質を排出するために今度は容積が小さくなり、その際には、夫
々の作動室は少なくともその容積増大または縮小の間は少なくとも１つの、回転
方向から見て、入口の前かあるいは出口の後ろに設けられる遮断バルブに
よって仕切られ、遮断バルブはポンプハウジングの中で、回転ピストンの回転に
伴い、回転軸心に向かって基本的に半径方向に、往復運動せしめられる結果、遮
断バルブは回転ピストンに向いている側の表面でもって回転ピストンの外周面と
連携して常に密封作用を行う。
この種類の回転ピストンポンプは公知である。例えば、”リューガー、技術事典
”DVAシュツッツガルト、第７巻、1965、218頁、図７あるいは第16巻、1970、24
3、244頁、図６を挙げることができる。これらの公知のポンプは、どれも１つの
入口と１つの出口を有するが、出口の方は反回転方向から見て入口のすぐ隣りに
、そして順回転方向から見て周辺の”送給路”だけ間隔を置いたところに設けら
れている。回転ピストンはシリンダ状の外周を有し、そして、シリンダ室と同軸
のシャフトに偏心して連結されているので、回転ピストンはその外周のある箇所
においてシリンダ室の内周面に線状に接することにより、回転ピストンの回転に
より容積が変化する作動室か形成される。入口と出口との間には、吸入側と圧力
側とを分離するために遮断バルブが設けられていて、この遮断バルブは、回転ピ
ストンの回転に伴い入口領域で容積が増大する作動室と出口領域で容積が縮小す
る作
動室とを夫々分離する。つまり、遮断バルブが作動室群を夫々入口の前と出口の
後ろで隔てている。その場合、遮断バルブはばねにより回転ピストンの外周面に
圧しつけられるので、ピストンが回転すれば直接ピストンにより往復運動が起こ
されるわけである。これは、遮断バルブと回転ピストンとの間にかなりの摩耗を
伴う大きな摩擦が発生するので、不都合である。この不都合は潤滑による以外に
解決の方法はないが、その潤滑が送給される媒質自体によって行われるならば問
題はない。が、そういう媒質は例えばオイルということになる。しかし、他の媒
質が送給される場合、潤滑が制約条件となるので問題である。つまり、媒質を潤
滑剤で”汚し”てはならないし、化学的変化があってはならない。例えば、酪農
製品などの食品を送給するには、この公知のポンプは不適切であるか、あるいは
その使用は条件付きである。遮断バルブにおける前述のばね支持もまた問題があ
る。即ち、特定の運転条件では遮断バルブの”がたつき振動”をもたらし、吸入
側と加圧側との間に望ましくない不気密をもたらすような共鳴現象が起こりうる
からである。従って、”ばね／遮断バルブシステム”の固有振動数は回転周波数
よりも常に高く保つべく、常にばね調整を行う必要がある。こうした場合通常は
、強いばね（高いばね定
数）を使えばよいわけであるが、そうなると再び遮断バルブと回転ピストンとの
間の摩擦が増大することになり不具合となる。
ドイツ公報ＤＥ−Ｕ−6931657は、ハウジングのシリンダ状の孔に回転可能に装
架されている多角形断面の回転ピストンを有する回転ポンプについて述べている
。排出管と、回転方向において排出管に連接する吸入管との間に、これらの管を
互いに隔てているスライドバルブ状の分離エレメントが夫々設けられていて、こ
れらの分離エレメントの夫々は、ピストンハウジング内にスライド可能に導かれ
、ピストン周辺へばね圧力で密着せしめられる。ここには、リングばねとして形
成され、分離エレメントに向かって半径方向中央に向かうばね力を及ぼすばねエ
レメントが設けられる。この公報からは、この公知の回転ポンプは基本的に前述
の公知技術の域を出ていないことが判る。なぜなら、スライドバルブ状の分離エ
レメントは、回転ピストンヘ密着しているから回転ピストンにより直接動かされ
るからである。従って、このケースも基本的に同じ不具合が発生する。
フランス公開公報ＦＲ−Ａ−2646389は、ポンプとして
もモータとしても使用できる液圧機械を述べている。ここでも、遮断バルブはハ
ウジングのカム面への密着により直接動かされる。
本発明の課題は、この公知技術を発展させて、耐摩耗性に富み、低騒音で、低駆
動出力であらゆる運転状態であっても確実に作動し、とりわけ酪農製品のような
機械的、化学的に影響を受け易い媒質を含むほとんど全ての種類の媒質の送給に
適した、冒頭に述べた形態の回転ピストンポンプを創作することにある。
この課題は、本発明に従って、遮断バルブの移動を回転ピストンとシンクロナイ
ズしている駆動装置により強制的に行うことによって達成される。そうすれば、
遮断バルブは常に、即ち、ピストンがどの回転位置に来ていても、幅狭い、一定
の密封間隙をもって回転ピストンの外周面から離れるように、遮断バルブ又は各
遮断バルブを導くことが可能になり、その結果、この領域での摩擦は、あらゆる
好ましくない摩耗現象と共に全面的に払拭されるという優れた効果をもつ優れた
構造が実現される。従って、この領域では潤滑も余計なものになり、夫々送給さ
れる媒質の潤滑油による汚染も全く論外となる。よっ
て、本発明のポンプはとりわけ食品類、特に酪農製品に向いている。しかも、構
造的に媒質はほとんど圧力をかけないで送給されるので（作動室による”ひきず
り連行”）、エマルジョンのような機械的に敏感な媒質は非常にやさしく保護さ
れながら送給され、例えば、本発明の機構とは別の範疇になるが、ベーンポンプ
とか旋回ポンプなどに現れるエマルジョン（例えば、牛乳、クリームなど）の機
械的な”破壊”が効果的に防止される。
駆動装置をカム駆動装置として形成することも特に効果的であるが、このカム駆
動装置は、優れた実施形態においては、少なくとも１つの、シンクロナイズされ
、回転ピストンと同軸で回転し、回転軸心の方向に向かって開いている溝として
形成されるカム軌道（制御湾曲軌道）を有し、このカム軌道の中に夫々１つの、
運動伝達エレメントを介して遮断バルブに連結されているカムが導かれている。
この場合、カム軌道の周辺方向での起伏は回転ピストンの外周面の起伏に正確に
適合していて、従って、遮断バルブは半径方向の往復運動により、回転ピストン
の回転中はピストンに向いている表面で正確にピストン周辺の起伏に追従する。
その場合、本発明による”強制ガイド”により、前述の共鳴現象も避けることが
できるという優れた構造が実現され、その結果、あらゆる運転条件でも（例えば
、どのような回転数によっても）常に最適の密封作用が各遮断バルブの領域に維
持される。本発明の内でとりわけ優れた効果を発揮している１つの実施態様では
、ポンプハウジング内に複数の、とりわけ３つの部分ポンプ群区画がシリンダ室
周辺に均一に配置されていて、夫々入口と出口を備える。その場合、部分ポンプ
群区画の１つの入口は、回転方向とは逆の位置において隣接する（回転方向にお
いては上位位置の）部分ポンプ群区画の出口に隣接して設けられ、そして一方の
部分ポンプ群区画の出口と他方の部分ポンプ群区画の入口との間に夫々１つの遮
断バルブが設けられる。各遮断バルブに対する、夫々同じカム軌道の中に、対応
するカムが導かれることによって、存在する全ての遮断バルブは同じ駆動装置に
より駆動される。
本発明の他の仕様特徴は、従属請求項ならびに以下の記述に含まれる。
図面に示される、優れた実施例により、以下に本発明を詳細に説明する。
図１ 本発明の第１実施例の回転ピストンポンプの軸方向の前面図、
図２ 図１のII−II線に沿った半軸方向切断図、
図３ ハウジングカバーを取り去った状態での図２の矢印方向IIIで見た軸方
向前面図、
図４ ハウジングカバーの一部を取り去った状態での図２の矢印方向IVで見た
軸方向の背面図、
図５ 図２のＶ−Ｖ線に沿った部分断面図、
図６ 図２の矢印方向VIから見た部分拡大平面図、
図７ 図３のVII−VII線に沿った部分断面図、
図８ 本発明の回転ピストンポンプの第２の実施例の部分断面図、
図９ ハウジングカバーを取り去った状態での図８の矢印方向IXから見た正面
図、
図１０ 図８のＸ−Ｘ線に沿った半断面図、
図１１ 図９のXI−XI線に沿った部分断面図、
図１２ 本発明の回転ピストンポンプの別実施例による図１に類似した軸方向前
面図、
図１３ 図１２のXIII−XIII線に沿った軸方向部分断面図、
図１４ 図１３の矢印方向XIVから見た図で、いずれにしても前面のハウジング
カバーを取り外した状
態での図１２の場合と同じ軸方向前面図、
図１５ 図１４に類似の図で、本発明を更に発展させた状態の図。
図面に示される各種の形態には、同じまたは対応する部品および要素は常に同じ
引用番号で示され、従って、場合によっては１回だけ特定の図面を引用して述べ
られた、ある部品に係わる記述は、そこにその部品が同じ状態で認識され得る他
の図面にも類推的に適用される。
本発明の回転ピストンポンプ１は、シリンダ状の内周面６を有するシリンダ室４
を備えるポンプハウジング２を有する（特に図３および図５、図９および図１０
ならびに図１４および図１５を参照）。ポンプハウジング２は、少なくとも１つ
の入口８と少なくとも１つの出口10を有し、それらは夫々内周面６の領域におい
てシリンダ室４へ開口している。しかし、図１から図７まで、および図８から図
１１までに示される好ましい実施例においては、ポンプハウジング２の内部には
、複数の、とりわけ３つの、シリンダ室４の内周に均等に配置された部分ポンプ
群区画12、14および1６が形成されていて、これら部分ポンプ群は夫々１つの入
口８および１つの出口10を有する
（これについては特に図１を参照。他の図では、それらの入口および出口はもっ
ぱら一点鎖線で暗示されるだけである。）部分ポンプ区画12、1４、16は夫々120
゜ずつの間隔をもって内周に位置をずらして配置されている。入口８および出口
１０には、図示されていない連結配管が連結可能である。シリンダ室４の内部に
は、シリンダ室４または内周面６に対して中心を同じくする駆動軸18に回転ピス
トン20が回転運動可能に装架されている。この回転ピストン20は、回転ピストン
の回転時に内周面６と共に領域の変化に伴い圧縮作用を行うような形態の外周面
22を有すること、そして、その外周面22とシリンダ室４の内周面６との間には半
径方向の”ストローク距離”により夫々作動室24が形成されること、その作動室
の容積は、夫々の入口８から出てくる送られる媒質を吸入するために小さくなり
、また、回転ピストンの回転が進むことによって夫々の出口10の方向への媒質の
排出のために再び大きくなるような構造が形成される。
個々の部分ポンプ12、14、16を分けるために、１つのポンプ区画12/14/16の出口
10と回転方向において直近に位置する部分ポンプ区画14/16/12の隣接の入口８と
の間には夫々遮断バルブ26が設けられていて、その遮断バルブ
の軸方向の長さは、−僅かな隙間は別として−基本的にシリンダ室４の軸方向長
さ（”内のり幅”）に等しい。各遮断バルブ26は、ポンプハウジング２に基本的
に半径方向に向かってスライド可能に設けられており、夫々１つの”吸入する”
作動室24を１つの”排出する”作動室24から分離するために回転ピストン20の外
周面22と共に密封作用を行う。即ち、各遮断バルブ26は、回転ピストン20が回転
する間半径方向に向かって往復運動を行い、回転ピストン20に向かう表面28は回
転ピストン20の外周面22に接するわけであるが、ただし、優れた構造とするため
には、表面28は微小な狭い密封間隙（図面には描かれていない）によって外周面
22から離れている状態とするのがよい。
さて、以上の作動は本発明により、各遮断バルブ26が、回転ピストン20とシンク
ロナイズされている駆動装置30により両半径方向に往復運動せしめられ、そのと
き遮断バルブ26が、回転ピストン20に向かっている表面28でもって、回転ピスト
ン20の回転時に遮断バルブ26に接しながら通過してゆく外周面22の”半径方向の
ストローク距離変化”に否応無しに追従することにより実現する。遮断バルブ26
の運動は、図面の二重矢印32により示される。
一方において図１から７までに示され、他方において図８から図１１までに示さ
れているように、駆動装置30は、カム駆動機構として形成されるのが好ましいが
、そのために少なくとも１つの、回転軸心34の方向に向かって開いている溝とし
て形成されていて、回転ピストン20とシンクロナイズし、かつ支軸を同じくする
カム軌道（制御曲線）36を有する。このカム軌道（制御曲線）3６の中には、各
遮断バルブ26に対して、運動伝達エレメント38を介して遮断バルブ26と連結され
ているカム40が配置されている。この場合、カム軌道36に装架される各カム40の
領域においてもなるべく摩擦を低減するために、各カム40は運動伝達エレメント
38と回転可能に連結され、カム軌道36の中を転動するカムローラ（湾曲ローラ）
42として形成されるのが好ましい。カムローラ42は転がり軸受により構成すると
、効果を発揮することができる。
一方において図１から図７まで、他方において図８から図１１までの両実施例は
、とりわけ運動伝達エレメント38の設計構造において異なっている。この相違を
以下に説明する。
図１から図７まででは、駆動装置30は、隔壁44によって
シリンダ室４から隔離されている別のハウジング室46の中に設けられる。このハ
ウジング室46は、実際には１つの”ミッションケース”を形成する。回転ピスト
ン20の駆動軸18は、隔壁4４の孔とハウジング室46とを貫通して伸びており、隔
壁44から見て反対側でハウジング室46を閉じているハウジングカバー48に支承さ
れている。シリンダ室４の、隔壁44の向かい側において、シリンダ室４は別のハ
ウジングカバー50により閉じられている。駆動軸18は、そのハウジングカバー50
の孔およびそこに設けられている軸受を通り外側へ突き出ており、その突き出た
ところで図示されていない駆動エレメントに連結されるようになっている。シリ
ンダ室４の両側において、シリンダ室４は夫々１つのラジアルパッキング52によ
り密封されている。さて、隔離されたハウジング室46には、カムプレート54が設
けられ、回転モーメントが伝達され得るように駆動軸18に連結されているので、
駆動軸18は回転ピストン20とシンクロナイズして回転する。カムプレート54は、
隔壁44に向いている側にカム軌道36を備える。このカム軌道36の中に噛み入って
いるカム40の夫々は、−既に述べたように−運動伝達エレメント38を介して所属
の遮断バルブ26に連結されている。さらに、この実施態様（とりわけ図２を参照
）では、運動伝達エレメ
ント38は、カム40と連結され、ポンプハウジング２またはハウジング室46から外
に向かって導かれるガイドタペット56と、遮断バルブ26と連結され、パッキング
58により密封されながらポンプハウジング２またはシリンダ室４から外に向かっ
て導かれる制御タペット60と、およびポンプハウジング２の外部においてガイド
タペット56を制御タペット60に連結する連結部材62とによって構成される。この
連結部材62は、−とりわけ図２と図６において最も良く認識できるように−ブリ
ッジ状のリンケージプレートとして形成されていて、タペット56および60に夫々
堅く連結され、とりわけねじ止めされている。制御タペット60を密封しているパ
ッキング58は、特に優れた構造としては、複数の独立パッキングから成るパッキ
ングパッケージとして形成されるとよい。ガイドタペット56および制御タペット
60は、夫々軸受64に、回転軸心34に垂直に、即ち、回転軸心34に向かって半径方
向に基本的に傾き難く案内される。各軸受64は、ロータリーボールブッシュとし
て形成するのが効果的である。加えて、当然のことながら、タペット56と60とは
夫々同一の、軸方向において一列に並ぶポンプ周辺領域に設けられる。この実施
態様は、シリンダ室４と”ミッションケース”（ハウジング室46）との”媒質密
封による”分離の故に
実際にはほとんど全ての媒質に用いることができる。その場合、送られる媒質の
汚染を惹起することなく、駆動装置30の領域に摩擦を減殺する潤滑を施すことが
できれば効果的である。
上記とは異なり、図８から図１１までの実施態様では、駆動装置30は回転ピスト
ン20と共にシリンダ室４の中に設けられている。とりわけ図８から判るように、
この形態では、シリンダ室４の両サイドは直接にハウジングカバー48および50に
より閉じられる。外部に対する密封は、ここでもラジアルパッキング52を介して
行われる。この場合、回転ピストン20はとりわけその両側の正面において夫々１
つのカム軌道36を有し、各遮断バルブ26に対しては２つのカム40が設けられてい
て、それらは両カム軌道36の夫々１つのカム軌迫の中に導かれている。この場合
、運動伝達エレメント38は、２つのガイドスライド66から構成されるという優れ
た構造であるが、これらガイドスライド66は、回転ピストン20の互いに向かい合
った正面側に設けられていて、夫々がカム40の一方を遮断バルブ26の正面に連結
している。これも、図８において最もよく認識できる。ガイドスライド66は、夫
々ポンプハウジングの案内凹部、とりわけハウジングカバー48およ
び50の案内溝68の中に、半径方向において基本的に傾き難くなるように導かれて
いる。本発明の回転ピストンポンプ１のこの実施態様は、とりわけ、”粒状の”
、どろっとした（粘性の高い）媒質の送給に適している。つまり、そのような媒
質であれば、駆動装置30がシリンダ室４の内部に設けられていても、駆動装置30
の領域には媒質が到達しないことが確実だからである。
以下において、図１から図７まで、および図８から図１１までの２つの実施態様
に等しく適用できる、さらに優れた構造を説明する。
本発明では、弁機構区画12、14、16の夫々の内部における回転ピストン20の全て
の位置において、入口８は所属の出口10から隔てられるように、入口８および出
口10とが配置され、かつ、回転ピストン20は、その外周面22において、シリンダ
室４の内周面６との密封作用を行う領域が形成されるような構造である。これは
、入口８から出口10への直接の”貫通連結”はどのピストン位置にも存在しない
ことを意味する。これは、夫々互いに120゜ずれている弁機構区画12、14、16を
有する好ましい実施態様において、回転ピストン20が、少なくとも５角を備
える、概ね規則的な多角形に近い断面にすることによって達成される。その場合
、回転ピストン20を−周囲方向から見て−その断面におけるコーナー部が丸めら
れた突起をもつように形成すると効果的である。これらの領域において、回転ピ
ストン20はシリンダ室４の内周面６と連携して密封作用を行う。その密封効果は
−夫々送給されるべき媒質によって相違があるが−軸方向に展開される密着構造
または微小で規格化される密封クリアランスによって実現され得る。さらに、回
転ピストン20に、上記の領域において、図示されていないが、軸方向に伸び、内
周面６に密着するシール片状のラジアルパッキングエレメントを備えさせれば、
より効果的である。さらにまた、回転ピストン20の５角形の断面のサイド面領域
を−周辺方向で見て−アーチ状の凹部を形成することが効果的である。この構造
は、作動室24の形成または拡大に寄与し、従ってポンプの送給容積拡大にも貢献
する。回転ピストン20の凹凸の丸みは、もちろん互いに緩やかに移行し合わなく
てはならない。これについては、とりわけ図３および図５、または図９および図
１０を参照されたい。これに関連し、各遮断バルブ26の、回転ピストン20側に向
いている表面28に−再び回転方向から見て−アーチ状の突起を付ければもっと効
果が高まる。その場合、
このアーチの曲率は、回転ピストン20の輪郭に合わせれば、各遮断バルブ26のラ
ジアル中央面の領域において常に確実に密封効果が達成される。
既に述べたように、この特殊な構造により、回転ピストン20のいかなる位置にお
いても、入口８は所属の出口10と連結されないことが確実となる。むしろ、入口
は、回転ピストン20の少なくとも１つの”密封領域”により出口から常に分離さ
れる。回転ピストン20がどの位置にきても、２つの”密封区域”が存在し、それ
らの密封区域による閉じられる１つの作動室24が入口８と出口10との間に形成さ
れる（これについては図３および図９において、夫々”下側の”作動室24を見ら
れたい）。
なお完全を期するならば、ポンプハウジング２はステンレス鋼（例えば、Ｖ２Ａ
）またはニッケル・ブロンズまたはプラスチックをもって構成されることを述べ
るべきであろう。回転ピストン20はニッケル・ブロンズまたはプラスチックで構
成される。用途によっては、ハウジングまたはピストンに例えばセラミック材料
を使ってもよい。
本発明の回転ピストンポンプ１の機能は、上述の説明ならびに図面により十分に
明らかになったことであろう。図面に記載された矢印70の方向に回転ピストン20
が回転すると、夫々の媒質は矢印72の方向に入口８を経て吸入され、その後、矢
印74の方向に出口10を経て排出される。但し、ここで示唆しておきたいことは、
本発明の回転ピストンポンプ１は基本的には両回転方向に適応する（右回り／左
回り）ことである。即ち、矢印方向70に逆の回転方向のときは、入口８と出口10
の役割が”交替”になるだけである。つまり、各入口８は出口に変わり、各出口
10は入口に変るならば、それに応じて矢印方向72および74も逆になる。
本発明のポンプは著しく低摩擦、低摩耗であるので、駆動出力も僅かで済む。回
転ピストン20は１６〜２３０l/MIN（毎分回転数）の回転数で駆動されることが
好ましい。１回転ごとに約０．２５リットルの分量が送給される。とくに３箇所
の弁機構区画および”５角形”の回転ピストン20により構成される実際の実施態
様は、その構造によって−まず一方において全ての入口８を同時に稼働させ、ま
た他方において全ての出口10を同時に稼働させれば−個々のポンプ区画のポンピ
ングサイクルのタ
イミングは互いに異なるか、又はオーバーラップするので、非常に均一な送給の
流れが達成されるので、とりわけ効率性に富む。しかも、この特殊な実施態様は
、本発明のポンプ１の内部における送給区間（周辺方向で見て）の”短縮”をも
もたらす。即ち、媒質は周辺の一部だけを通り、つまりこの実施態様では120゜
以下の（入口と出口８、19間の角度距離）でピストン20により送給される。従っ
て、ほぼ360゜を超えて行われる従来の技術での送給と比べ、本発明のポンプは
媒質を極めて”より丁寧に””取り扱う”のである。
図１２から図１５までにより、本発明のさらに特殊な、効果的な展開が説明され
る。まず、図１２から図１４までに示される回転ピストンポンプ１は特に”計量
ポンプ”として、とりわけ粒状の粉末媒質、即ち個々に独立し、いずれにしても
大きい粒子から成り、液体のように”流動的”でなく、むしろ”ざらざら流れる
”ような物質用に形成されている。つまり、”バラ荷”である。とりわけ図１４
において認識できるが、この仕様の回転ピストンポンプ１は１つだけの入口８を
有し、また出口10も１つだけを有する。この場合、回転ピストンポンプ１は運転
時に−室内におけるその姿勢に対して−その回転軸心
34が基本的に水平に保たれるように配置される。入口８と出口10とは互いに直径
に沿って向い合って配置されるが、その位置関係は少なくとも垂直線に接近した
状態となり、入口８はハウジング孔として上向きであり、出口10は垂直に下向き
に開いている。効果的であるのは、入口８の領域に、−ここには図示されていな
いが−夫々の物質を受け入れ、導くための流入ホッパーが設けられることである
。その場合、物質は重力により下へ落ち、入口８の中に滑り落ちる（ざらざらと
流れ込む）。入口８の前には、−回転ピストン20の回転方向で見て（図１４の矢
印70を参照）−第１の遮断バルブ26が設けられ、出口10の後には第２の遮断バル
ブ26が設けられるので、入口８を通ってシリンダ室４に到達した媒質は、その後
、作動室24を通り出口10に送給され（共に運ばれる）、そこで再び重力作用によ
り下方へ落ち、ポンプ１から排除される。これらの２つの遮断バルブ26は−とり
わけそれらの駆動装置30を通じての”強制運動”に関する限り−上記の説明がそ
のまま適用されるので、ここではそれを指摘するにとどめる。いずれにしても、
唯１つのポンプ（入口１つ、出口１つ）が存在するだけであるので、遮断バルブ
26は”ポンプ区画”を区切ることはしない。
さて、本発明により、作動室24の夫々１つにおいて送給サイクルごとに送給され
る”サイクル送給分量”を変化させるために用いられる計量装置80が設けられる
が、とりわけ、夫々のサイクル送給分量の設定をゼロから夫々の作動室24の最大
容積に相当する最大値に至るまで、とりわけ無段階に可能であることが優れてい
る。
図１２から図１４による実施例では、−ここで特に図１４に注目されたい−計量
装置80は入口８と出口10との間に設けられているが、そのために入口８は、ピス
トン20の回転方向（矢印70）から見て、つまり回転方向において遮断バルブ26に
向き合っている、ピストンの辺において、計量装置80を形成する計量バルブ82に
よって遮断されている。この計量バルブ82は、−ねじスピンドル86を介して保持
されるのが好ましいが−回転ピストン20に向かう半径方向においてホルダー84と
相関運動をなして移動可能（二重矢印87を参照）であるようにホルダー84に保持
されるので、回転ピストン20の外周面22と回転ピストン20に向いている、計量バ
ルブ82の先端との間に、半径方向で測った内のり幅が変化してゆく入口間隙88が
形成される。この場合、計量バルブ82を支持するホルダー８４は、−遮断バルブ
26と類似の動きをするが−半径方向におい
て、図中の二重矢印32により示されるように、駆動装置30（図１３参照）を介し
て往復駆動される。その運動のために、計量バルブ82のホルダー84は、前述のカ
ム軌道36の中に導かれるカム89に連結されているので、計量バルブ82の駆動もま
た回転ピストン20の回転にシンクロナイズする。これは、図１４においても明瞭
に認識できるように、計量バルブ82が、送給分量を減らすために調整されるとき
、十分に領域を囲むことができるように半径方向にシリンダ室４に突出している
ために、但し、回転ピストン20の夫々の密封領域が計量バルブ82の領域を通過す
るときに、計量バルブ82が半径方向外側に向かって逃げれることが、ホルダー84
の駆動によって保証されていなければならないために必要である。
同様に、特に図１４においてよく認識できることは、回転ピストン20の回転時に
入口８に続いて形成され、容積が増大する作動室24の充填は、計量バルブ82によ
って形成される入口間隙88を経由するしかないのであるから、”充填効率”、即
ち、作動室24の１つにおいて夫々送給されるサイクル送給分量は、この入口間隙
88により変化しうることである。
計量バルブ82付きの回転ピストンポンプ１について、図１２〜図１４により説明
したが、この仕様は、とりわけ、例えば飲物やスープの粉末のような粒状で、粉
末状の媒質に適し、しかし、ねばりのある媒質からペースト状の媒質にも−条件
付きで−適用され得る。さらさら流れる媒質に対しては、この仕様は、計量バル
ブ82が、ピストン20の回転方向から見て”比較的長い”密封面を有するならば、
”絞り間隙”としての入口間隙88が、媒質の流体抵抗増大を促すであろうから、
使用可能である。この関連において、入口８と計量バルブ８２の背後において増
大する作動室24の中に、一定分量の空気を導入することも非常に効果的である。
この場合、媒質対空気の容積比率が変化しうることも本発明に属する。
次に、図１５であるが、ここには調節可能の通気弁90が設けられている。ここで
示唆しておきたいことは、この通気弁90は基本的に計量バルブ82がなくても設置
できることであり、その場合、通気弁90自体が計量装置80を形成する。しかし、
図１５に示される、好ましい実施態様では、計量バルブ82と通気弁90が互いに組
合わされているのである。
ピストン20の回転方向において、入口８を形成するハウジング孔のすぐ後ろに、
そして−計量バルブ82を付ける実施例であれば−計量バルブ82のすぐ後ろに、増
大しつつある作動室24の領域にハウジング溝92（図１５では鎖線で示される）が
開口していて、通気弁90を通じて外気に通じている。通気弁90は、この場合、ハ
ウジング溝92を通じて吸入された空気量が通気弁90によりゼロから定められた最
大値にまで変化せしめられ得るように形成される。
既に示唆したように、通気弁90を通じて、媒質の送給量は、常に一分量の媒質が
矢印方向94に、一分量の空気は矢印方向96に流れ込み、そしてこれらの媒質と空
気の分量は送給されるが、その時の”混合比率”は通気弁90を介して−そして、
場合によっては計量バルブ82との連携作用により−とりわけ無段階に変化が可能
であることによって計量される。
さらに、計量バルブ82を備える実施態様は、例えば、種子、錠剤などのような個
別の粒子から成る粒状の媒質において粒子をカウントするという素晴らしい可能
性、即ち、各作動室24における送給サイクルごとに粒子の全く
特定された個数を出口10に運び、次いで夫々要求される個数で包装物に包装する
ことができる可能性を提供する。この目的のために、回転ピストン20はその周辺
22に粒子の１個ずつを受け入れるための受入凹部（図示されていない）を特別に
設ける。そうした構造において、計量バルブ82は、余剰の粒子、即ち、受入凹部
の中に入っていない粒子をさらい、作動室24に入らせないように入口間隙8８に
対して調整、設定される。回転ピストン20の全ての受入凹部を確実に、かつ均一
に”充填”するために、本発明の回転ピストンポンプ１を運転中に振動させるこ
とが効果的であろう。
図面には示されていないが、本発明のある実施態様では、計量装置80は、回転軸
心34の方向から見た、作動室24の軸方向の長さと、従ってまたその容積を変化さ
せることによっても形成することができる。そのために、回転ピストン、ポンプ
ハウジング、および遮断バルブは、夫々少なくとも２つの入れ子式の互いにスラ
イドしうる部分から構成される。
従って、本発明の計量装置80は、前述の全ての可能性のある仕様において、サイ
クル送給分量の正確な計量を可
能にする。しかし、この可能性を前提として、夫々の媒質の比重を用いて、この
容積計量から重量計量が簡単に実施できる。計量装置80、即ち、とりわけ計量バ
ルブ82又は通気弁90又はそれら両方には、一例えば、経験的に算定される一目盛
（容積ないしは重量）を設定することができる。これにより、計量はたいへん簡
単になる。従って、出口10から振り落とされる媒質は、サイクルをもって包装単
位として処理が続行され、例えば、特定の包装容器に直接に注入されうる。その
場合、単に希望の重量ないしは容積が設定値として入力されることによって、計
量装置80の設定は本発明によって自動的に、とりわけ電子制御装置を介して行わ
れる。かくして、制御装置は自動的に計量装置80の適切な設定を促し、その場合
、さらに実際値／設定値比較によって自動的な補正制御が可能となる。
本発明は、具体的に示され、説明された実施態様にのみ限定されるわけではなく
、本発明の構想と同じ仕様の全てを包括するものである。従って、複数の（少な
くとも２つの）回転ピストンポンプを同軸上に前後に連ねて配置し、一緒に駆動
することが可能となる。この場合、存在する遮断バルブおよび場合によっては単
数又は複数で
存在する計量バルブに対して１つの共通の駆動装置だけ（外側に導かれる運動伝
達エレメントを備えるカム軌道だけ）があればよいという点が効果的である。更
に、単数または複数の遮断バルブを駆動する駆動装置は、例えば、ギヤ駆動／偏
芯軸駆動またはサーボ（モータ）駆動などを使った、基本的にあらゆる形態の、
適切な駆動方式により実現することができる。とりわけ、後者の場合、回転ピス
トンの回転とのシンクロナイズは電子マイコン制御装置を介して行うことができ
る。
【手続補正書】特許法第１８４条の８
【提出日】１９９４年１月２７日
【補正内容】請求の範囲
１． 流状または流動性の媒質、とりわけ液体、ペース トまたは顆粒の媒質の
送給を行うための、少なくとも１つの入口（８）および少なくとも１つの出口（
10）がそこに開口しているシリンダ状内周面（６）を有するシリンダ室（４）を
備えるポンプハウジング（２）と、シリンダ室（４）の内部においてこのシリン
ダ室（４）と軸心を同じくする回転軸心（34）を支軸として回転駆動可能に装架
されている、外周面（22）を備える回転ピストン（20）と、からなる回転ピスト
ンポンプであって、その外周面（22）の回転軸心（34）までの半径方向距離は周
辺の位置ごとに変化し、回転ピストン（20）は外周面（22）の少なくとも１つの
領域により、シリンダ室（４）の内周面（６）と連携して密封作用を行い、そし
て回転ピストン（20）は内周面（６）から半径方向に回転軸心（34）に向かうま
でにその外周面（22）を形成する領域が生まれる結果、回転ピストン（20）の回
転に伴い、夫々の入口（８）の領域において送給されるべき媒質の吸入のために
容積が増大してゆく作動室（24）が形成され、その作動室（24）が回転が進行し
たのち出口（10）の領域で媒質を排出するために今度は容積が小さくなり、その
際には、夫々の作動室（24）は少なくともその容積増大または縮小の間は
少なくとも１つの、回転方向に見て、入口（８）の前かあるいは出口（10）の後
ろに設けられる遮断バルブ（26）によって仕切られていて、その遮断バルブ（26
）はポンプハウジング（２）の中で、回転ピストン（20）の回転に伴い、回転軸
心（34）に向かって基本的に半径方向に、往復運動せしめられる結果、その遮断
バルブ（26）は回転ピストン（20）に向いている側の表面（28）でもって回転ピ
ストン（20）の外周面（22）と常に密封作用を行う形態の回転ピストンポンプに
おいて、遮断バルブ（26）の移動は回転ピストン（20）とシンクロナイズしてい
る駆動装置（30）により強制的に行われ、その際、遮断バルブ（26）は常に定め
られた密封間隙を介在させて回転ピストン（20）の外周面（22）からの距離を保
っていることを特徴とする。
２． 請求項１の回転ピストンポンプであって、駆動装置（30）はカム駆動装置
として形成され、とりわけ少なくとも１つの、回転ピストン（20）とシンクロナ
イズされ、同軸心で回転し、回転軸心（34）への方向に向かって開いている溝と
して形成されるカム軌道（36）を有し、そのカム軌道（36）には、夫々１つの、
運動伝達エレメント（38）を介して遮断バルブ（26）と連結されているカ
ム（40）が導かれていることを特徴とする。
３． 請求項１又は２による回転ピストンポンプであって、駆動装置（30）は、
シリンダ室（４）からは隔壁（44）を介して隔てられている分離されたハウジン
グ室（46）に設けられていて、とりわけその別置きのハウジング室（46）には、
カム軌道（36）を有し、特に回転ピストン（20）の駆動軸（18）と直接連結され
ているカムプレート（54）が設けられており、カム軌道（36）に嵌入しているカ
ム（40）を遮断バルブ（26）に連結する運動伝達エレメント（38）は、カム（40
）に連結されポンプハウジング（２）の中から外に向かって導かれているガイド
タペット（56）と、遮断バルブ（26）と連結され密封されつつポンプハウジング
（２）の中から外に向かって導かれている制御タペット（60）と、ガイドタペッ
ト（56）を制御タペット（60）に連結している連結部材（62）とにより構成され
ていることを特徴とする。
４． 請求項１又は２による回転ピストンポンプであって、駆動装置（30）は回
転ピストン（20）と共にシリンダ室（４）に設けられているが、とりわけ回転ピ
ストン（20）はその２つの表面側において夫々１つのカム軌道（36）
を有すること、また、遮断バルブ（26）または各遮断バルブ（26）に対しては２
つのカム（40）が設けられ、それらは両方のカム軌道（36）の夫々１つの中に導
かれること、ならびに運動伝達エレメント（38）は、２つのガイドスライド（66
）から構成され、それらのガイドスライドは回転ピストン（20）の向い合った表
面側においてカム（40）の夫々１つを遮断バルブ（26）の表面側に連結している
ことを特徴とする。
５． 請求項１から４までのいずれか１の請求項による回転ピストンポンプであ
って、ポンプハウジング（２）の内部には、複数の、とりわけ３つの、シリンダ
室（４）の周辺にわたって均一に分配されて配置される部分ポンプ群区画（12、
14、16）が夫々入口（８）および出口（10）を伴って形成されていて、とりわけ
部分ポンプ群区画（12、14、16）の１つのポンプの入口（８）は、回転方向とは
逆の方向に隣接している部分ポンプ群区画（16、12、14）の出口（10）に僅かの
間隔を置いて隣接していると共に、１つの部分ポンプ群区画の入口（８）と他の
部分ポンプ群区画の出口（10）との間には夫々遮断バルブ（26）の１つか配置さ
れることを特徴とする。
６． 請求項１から５までのいずれか１の請求項による回転ピストンポンプであ
って、入口と出口（８、10）は、回転ピストン（20）の全ての位置において入口
（８）は所属の出口（10）から隔てられるように配置されること、また同様に、
回転ピストン（20）の、シリンダ室（４）の内周面（６）と共に密封作用を行う
外周面（22）の領域は、回転ピストン（20）の全ての位置において入口（８）は
所属の出口（10）から隔てられるように形成されることを特徴とする。
７． 請求項１から６までのいずれか１の請求項による回転ピストンポンプであ
って、回転ピストン（20）は、基本的に規則性をもつ多角形の断面、とりわけ規
則性をもつ五角形の断面を有することを特徴とする。
８． 請求項７による回転ピストンポンプであって、回転ピストン（20）は、多
角形の角部の領域において−周辺方向から見て−アーチ状の丸みをもつ突起をも
って形成されること、そして、この領域においてシリンダ室（４）の内周面（６
）と共に密封作用を行うこと、その場合、回転ピストン（20）は多角形辺の領域
では−周辺方向で見て−とりわけアーチ状に凹んだ形状に形成され
ていることを特徴とする。
９． 請求項１から８までのいずれか１の請求項による回転ピストンポンプであ
って、回転ピストン（20）に向いている、遮断バルブ（26）または各遮断バルブ
（26）の表面（28）は−回転方向から見て−アーチ状の丸みをもつ突起をもって
形成されていることを特徴とする。
１０．請求項１から９までのいずれか１の請求項による回転ピストンポンプであ
って、回転ピストン（20）は、シリンダ室（４）の内周面（６）と共に密封作用
を行う領域または領域群において夫々１つの、軸方向に伸びる、バー状の、内周
面（６）に密封されつつ接しているラジアルパッキングエレメントを有すること
を特徴とする。
１１．請求項１から１０までのいずれか１の請求項による回転ピストンポンプで
あって、作動室（24）の夫々１つにおいて送給される各媒質のサイクル送給分量
を変化させるための計量装置（80）であるが、とりわけその容積変動はゼロから
作動室（24）の各容積に対応する最大値に至るまでとりわけ無段階に行うことが
できることを特徴とする。
１２．請求項１１による回転ピストンポンプであって、計量装置（80）は半径方
向に設けられる計量バルブ（82）を有し、この計量バルブは−回転方向（70）か
ら見て−入口（８）のすぐ後ろに設けられ、回転ピストン（20）の外周面（22）
と計量バルブ（82）との間に媒質に対する可変の入口間隙（88）が形成されるよ
うに、ホルダー（84）に半径方向においてこのホルダーと相関的移動が可能であ
るように保持されるが、ホルダー（84）は計量バルブ（82）と共に駆動装置（30
）により回転ピストン（20）の回転にシンクロナイズして半径方向に向かって強
制的に往復運動に付されることを特徴とする。
１３．請求項１１又は１２による回転ピストンポンプであって、計量装置（80）
は調節可能の通気弁（90）を有し、この通気弁を通じて、外気が可変の容積でも
って入口（８）の後ろにおいて容積を増大させる作動室（24）に吸入され、その
結果、媒質の計量が媒質と吸入された空気との容積比率の変化によって行われる
ことを特徴とする。
１４．請求項１１から１３までのいずれか１の請求項による回転ピストンポンプ
であって、回転ピストン（20）
はその外周面（22）に、多数の類似の粒子から成る媒質の各粒子に対する受入凹
部を有し、作動室（24）において、作動室（24）の領域内に存在する受入凹部に
対応する所定の粒子数だけが送給され、余剰の粒子は計量バルブ（82）により抑
制されることを特徴とする。
１５．流状または流動性の媒質、とりわけ液体、ペースト又は顆粒の媒質の送給
を行うための、少なくとも１つの入口（８）および少なくとも１つの出口（10）
がそこに開口しているシリンダ状内周面（６）を有するシリンダ室（４）を備え
るポンプハウジング（２）と、シリンダ室（４）の内部においてシリンダ室（４
）と軸心を同じくする回転軸心（34）を支軸として回転駆動可能に装架されてい
る外周面（22）を備える回転ピストン（20）と、からなる回転ピストンポンプで
あって、その外周面（22）の回転軸心（34）までの半径方向距離は周辺の位置ご
とに変化し、回転ピストン（20）は外周面（22）の少なくとも１つの領域により
、シリンダ室（４）の内周面（６）と連携して密封作用を行い、そして回転ピス
トン（20）は内周面（６）から半径方向に回転軸心（34）に向かうまでにその外
周面（22）を形成する領域が生まれる結果、回転ピストン（20）の回転に伴い、
夫々の入口（８）の領域におい
て送給されるべき媒質の吸入のために容積が増大してゆく作動室（24）が形成さ
れ、その作動室（24）は回転が進行した後、出口（10）の領域で媒質を排出する
ために今度は容積が小さくなり、その際には、夫々の作動室（24）は少なくとも
その容積増大または縮小の間は少なくとも１つの、回転方向に見て、入口（８）
の前かあるいは出口（10）の後ろに設けられる遮断バルブ（26）によって仕切ら
れていて、その遮断バルブ（26）はポンプハウジング（２）の中で、回転ピスト
ン（20）の回転に伴い、回転軸心（34）に向かって基本的に半径方向に、往復運
動せしめられる結果、その遮断バルブ（26）は回転ピストン（2０）に向いてい
る側の表面（28）でもって回転ピストン（20）の外周面（22）と常に密封作用を
行う形態の回転ピストンポンプにおいて、遮断バルブ（26）の移動は回転ピスト
ン（20）とシンクロナイズしている駆動装置（30）により強制的に行われ、その
際、作動室（24）の夫々１つにおいて送給される各媒質のサイクル送給分量を変
化させるための計量装置（80）が備えられていることを特徴とする。
１６．請求項１５による回転ピストンポンプであって、計量装置（80）によって
容積変動がゼロから作動室（２４）
の各容積に対応する最大値に至るまでとりわけ無段階に行うことができることを
特徴とする。
１７．請求項１５又は１６による回転ピストンポンプであって、計量装置（80）
は半径方向に設けられる計量バルブ（82）を有し、この計量バルブは−回転方向
（70）から見て−入口（８）のすぐ後ろに設けられていて、回転ピストン（20）
の外周面（22）と計量バルブ（82）との間に媒質に対する可変の入口間隙（88）
が形成されるように、ホルダー（8４）に半径方向においてこのホルダーと相関
的移動が可能であるように保持されるが、ホルダー（84）は計量バルブ（82）と
共に駆動装置（30）により回転ピストン（20）の回転にシンクロナイズして半径
方向に向かって強制的に往復運動に付されることを特徴とする。
１８．請求項１５から１７までのいずれか１の請求項による回転ピストンポンプ
であって、計量装置（80）は調節可能の通気弁（90）を有し、この通気弁を通じ
て、外気が可変の容積でもって入口（８）の後ろにおいて容積を増大させる作動
室（24）に吸入され、その結果、媒質の計量が媒質と吸入された空気との容積比
率の変化によって行われることを特徴とする。
１９．請求項１５から１８までのいずれか１の請求項による回転ピストンポンプ
であって、回転ピストン（20）はその外周面（22）に、多数の類似の粒子からな
る媒質の各粒子に対する受入凹部を有し、作動室（24）において、その作動室（
24）の領域内に存在する受入凹部に対応する所定の粒子数だけが送給され、余剰
の粒子は計量バルブ（82）により抑制されることを特徴とする。
２０．請求項１５から１９までのいずれか１の請求項による回転ピストンポンプ
であって、遮断バルブ（26）は、常に定められた密封間隙を介在させて回転ピス
トン（20）の外周面（22）からの距離を保っていることを特徴とする。
─────────────────────────────────────────────────────
【要約の続き】
くとも１つの遮断バルブ（26）によって隔てられ、この
遮断バルブ（26）は、ポンプハウジング（２）において
回転ピストン（20）の回転に伴い基本的に回転軸心（3
4）に向かう半径方向において往復運動せしめられ（矢
印方向32）、回転ピストン（20）の外周面（22）と連携
して密封作用を行う。遮断バルブ（26）の移動は回転ピ
ストン（20）とシンクロナイズされている駆動装置（3
0）によって強制的に行われる。