JPH09512319A - 内部歯付きベルトポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、内部歯付きベルトポンプ、特に、自吸であり且つ非潤滑流体をも制御されたポンプ速度及び中度の圧力範囲で配送及び計量することができる内部歯付きベルトポンプに関する。

Description

【発明の詳細な説明】 内部歯付きベルトポンプ 本発明は、内部歯付きベルトポンプ、特に、自吸であり、非潤滑流体でさえも 中度の圧力範囲において調整された速度で配送及び計量することのできる内部歯 付きベルトポンプに関する。 元来、ポンプは水を配送するために開発されてきた。それに基づくいくつかの 技術的な要求は少数の異なるタイプのポンプで満たすことが可能であった。今日 では、あらゆる種類の流体を多くの分野で使用する際の特定な要求を満たすため に多くの異なるタイプのポンプが必要とされている。ポンプは主に二つのグルー プ、即ちロータリーポンプのグループと容積移送式ポンプのグループに分けられ る。 ロータリーポンプは広範囲の配送、非潤滑流体の配送にさえも適するが、それ らは一般に自吸ではなく、また、全範囲速度に渡って速度が調節されるポンプと して適当ではない。 容積移送式ポンプ、主に歯車ポンプ及びねじスピンドルポンプは、他の知られ た容積移送式真空ポンプと同様に異物に対して過敏であり且つ非潤滑流体に対し ては特別な予防措置を施さなければ適さない。 容積移送式ポンプのうち、米国特許第２，７４５，３５５号は歯付きベルトと 噛み合う複数の歯付きプーリーを有する歯付きベルトポンプを開示している。そ のポンプでは、吸込み室及び圧縮室は分離したスペーサー部によって互いに分離 されなければならない。ドイツ国特許Ｃ２５，６０，１２８号は２個のベルトプ ーリーの回りを廻る配送ベルトを有するポンプを開示している。その歯付きベル トポンプは、移動路の曲率の変化が歯先間に配置された作業室の断面積の変化を 意味するという限りにおいて米国特許第２，７４５，３５５号の原理と異なる動 作原理を有する。ドイツ国特許Ｃ４２，１８，１４８号は、１個のベルトプーリ ーと、２個のベルトガイドローラを有する歯付きベルトポンプを記載している。 ２個のベルトガイドローラを側面から支え、且つポンプ外包内で外側に歯を向け た１個のエンドレス歯付きベルトの環状移動をもたらす。ガイドローラが側面に 設置された歯付きベルトプーリーの配置のせいで、その回りを通過する歯付きベ ルトは逆たわみを伴うかなりのたわみ変化を受け、所定の運転期間後に材料の疲 労とベルトの破断をもたらすことになる。 ドイツ国特許Ａ２５，５８，０７４号もまたその操作モードがドイツ国特許Ｃ ２５，６０，１２８号で開示されたポンプと同様の内部歯付きベルトポンプを開 示している。 請求項１に記載された本発明の目的は、自吸であり且つ非潤滑流体を中度の圧 力範囲にて調整された速度で配送及び計量できる内部歯付きベルトポンプを設計 することである。 その目的は請求項１の特徴により達成される。内部歯付きベルトポンプは円筒 状の外包１を含み、その中で中央に取り付けられた回転可能な駆動軸２が歯付き プーリー３を、確実に固定する関係で結合して支える。歯付きベルトを背面から 支持する、回転可能に取り付けられたガイドローラ５及び６並びに歯付きプーリ ー３と接続している歯付きベルト４の内部歯の配列は望ましい噛み合いの関係を 提供する。すなわち、ガイドローラ５と６間の噛み合い領域２７内にある、歯付 きプーリー３と歯付きベルト４の歯は全て常に十分に噛み合っている。領域２７ において、歯付きベルト４のピッチ円はガイドローラ５及び６によって歯付きプ ーリー３の中心点２３を中心とするピッチ円半径２５に適合する。また、歯付き プーリー３の中心点２３から始まる歯付きベルトの背面の半径２６は、噛み合い 領域２７内では外包の内部壁の半径と等しいが、わずかなランニング間隙（隙間 ）を伴う。 歯付きベルト４は、噛み合い領域２７から離れた後、ガイドローラ６を越えて 回転方向に回転すると、歯の先端で第二ピッチ円半径２４を有する第二中心点２ ２の周りの円軌道路に沿って、三日月型の充填部８の外周表面１８上を滑りなが ら且つ密着しながら移動し、一方でベルトの背面は同じ軌道路を外包の内部璧９ に対してわずかな隙間を伴い且つ非接触で移動する。円軌道路は、噛み合い領域 ２７に再び入る時に終わり、歯付きプーリーの中心点２３にその中心が変わる； 歯付きベルト４の新たな回転が始まる。 噛み合い歯の配列の回転方向で見て、噛み合い領域２７の終点側において、吸 込み室１０は歯の配列が開放された後に形成される；吸込み室１０は歯付きベル ト４及び歯付きプーリー３の歯付き面、並びに三日月型充填部８により容積に関 してその範囲が限定される。同様に、噛み合い領域２７の始点で歯の配列が閉じ る時点で圧縮室１１は歯付きベルト４及び歯付きプーリー３の歯の配列の表面並 びに三日月型充填部８の表面により形成される。吸込み室１０及び圧縮室１１は ポンプ外包及びポンプのカバー１２により側方が閉じられている。 流体搬路１４は吸込側のポンプ取水口１３と吸込み室とを連絡するためにカバ ー１２内の内壁に設けられている。一方、流体搬路１６は圧縮側のポンプ放水口 １５と圧縮室１１とを連絡するために組み込まれている。 圧縮室１１の領域内では連絡溝１７がポンプ外包面に横方向に形成されており 、それによって歯付きベルト４にかかる圧力が補償される。 以下、さらに本発明を具体例を用いて述べ、図を参照して例示する。 図１は内部歯付きベルトポンプの正面断面図である。 図２は外包カバーをねじで取りつけた歯付きベルトポンプの正面図である。 図３は歯付きベルトと歯付きプーリーの歯の噛み合う領域を拡大して詳細に示 す。 図４は外包カバーをねじで取りつけた組立体の斜視図を示す。 歯付きプーリー３は、駆動軸２との確実に固定された関係を介して、駆動軸２ の駆動により矢印で示したように回転駆動する。歯付きベルト４は噛み合い領域 ２７内で歯付きプーリー３と完全に歯が噛み合う。歯付きベルト４は、また、角 領域２７の外側を円軌道で移動する。しかしながら、外包壁９と三日月型の充填 部８の外周表面１８との間をピッチ円半径２４で中心点２２を中心として移動す る。この場合、歯付きベルト４は吸い込み室１０から圧縮室１１への径路に沿っ て移動する。搬送媒体は、吸い込み側のポンプ取水口１３から流体搬路１４を経 由して、ベルトプーリー３の歯の間の隙間１９及び歯付きベルト４の歯の間の隙 間２１によってそれぞれ境界面１８及び２０に沿って圧縮室１１へ運ばれ、そこ で搬送媒体は歯付きプーリー３及び歯付きベルト４の噛み合い歯の配列によって 歯間隙間１９及び２１から流体搬路１６を通じて圧縮側のポンプ出口に排出され る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．以下の特徴を有する内部歯付きベルトポンプ： ａ）円柱外包（１）内で歯付きプーリー（３）は中央に配置された回転可能な駆 動軸（２）により確実に固定結合して支持され； ｂ）歯付きベルトの背面を支える、回転可能に載置された二つのガイドローラ（ ５、６）が、歯付きベルト４の内歯の配列が歯付きプーリー（３）の外歯の配列 と完全に噛み合う噛み合い領域（２７）を確立し； ｃ）噛み合い領域（２７）内では、歯付きベルト（４）のピッチ円は歯付きベル トの背面を支えているガイドローラ（５、６）により歯付きプーリー（３）のピ ッチ円に適合し； ｄ）噛み合い領域（２７）内では、歯付きプーリーの中心点（２３）から始まる 、歯付きベルトの背面の半径（２６）はランニング間隙を除いて外包の内部壁（ ７）の半径に一致し； ｅ）噛み合い領域（２７）外では、歯付きベルト（４）は第二ピッチ円半径（２ ４）を有し且つ第二中心点（２２）を中心とする円軌道路上を回転し、歯付きベ ルトの歯先は吸込み室（１０）及び圧縮室（１１）間では三日月型の充填部（８ ）の外周面（１８）に対して滑動可能に且つ密着して存在し、歯付きベルトの背 面は外包の内部壁に対してわずかな隙間を有して且つ接触しないように配置され ており； ｆ）吸込み室（１０）は歯の噛み合い領域（２７）において歯の配列の回転方向 における終端に設けられ、圧縮室（１１）は噛み合い領域において歯の配列の回 転方向における始端に設けられており、そこでは室（１０、１１）は、歯付きベ ルト及び歯付きプーリー（３）の歯の配列、三日月型充填部（８）、ポンプ外包 側面並びにカバー（１２）により容積の範囲が限定されており、そして； ｇ）歯付きベルト（４）と歯付きプーリー（３）の歯先が充填部（８）の外周面 （１８、２０）と接して形成される第一及び第二の密封された歯隙間（１９、２ １）は流体を吸い込み室（１０）から圧縮室（１１）へ搬送する。 ２．流体搬路（１４）が吸込み側のポンプ取水口（１３）と吸込み室（１０）の 連絡のためにカバー（１２）内の内壁に組み込まれていることを特徴とする請求 項１記載の内部歯付きベルトポンプ。 ３．流体搬路（１６）が圧縮側のポンプ出口（１５）と圧縮室（１１）の連絡の ためにカバー（１２）内の内壁に組み込まれていることを特徴とする請求項１ま たは請求項２記載の内部歯付きベルトポンプ。 ４．連絡溝（１７）が圧縮室（１１）内のポンプ外包（１）の表面に側方から組 み込まれ、その連絡溝（１７）が歯付きベルト（４）の歯付き側にかかる圧力を 歯付きベルトの背面の圧力で補償することを特徴とする請求項１から請求項３の いずれか１項記載の内部歯付きベルトポンプ。