JPH11515071A - ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明はガス分離手段を備えた浮遊物用の遠心ポンプに関連しており、ハブ（２７）を備えるポンプ輪（３）と、入口に面するポンプチャンバ前方部分（４Ａ）にポンプ羽根（３０）と、ポンプチャンバ後方部分（４Ｂ）にポンプ羽根そして、ポンプチャンバ前方部分と後方部分の間でハブに接合された環状仕切（２８）を備える。ハブが、後方部分で主として放射方向に外側へ延びる外側部分（３６）を備える。環状仕切が、外側ハブ部分の少し前方に配置される。仕切の内径が、外側ハブ部分の外径より小さく、仕切と外側ハブ部分が放射状で少なくとも部分的に互い重なる。通路（５０）が、仕切（２８）の後側部（４２）と外側ハブ部分（３６）の前側部（３７）との間で、、内側部分（４Ａ）からポンプチャンバ後方部分（４Ｂ）の外側部分へ向かって主として径方向に延びている。

Description

【発明の詳細な説明】 ポンプ 技術分野 本発明は、浮遊物からガスを分離する手段を備えた繊維パルプ浮遊物用のポン プに関連しており、軸線方向の入口と浮遊物用の放射状の出口そしてまたガス出 口を含むポンプチャンバを備えたポンプケーシングと、ポンプケーシングの一方 の端部壁を介して延びるポンプ輪用の駆動軸と、駆動軸用の軸受部材から成り、 ポンプチャン内ではポンプ輪がハブを備え、ハブには入口と向い合うポンプチャ ンバ部分の前方ポンプ羽根、後方ポンプチャンバ部分の後方ポンプ羽根そして、 ポンプチャンバの前方部分と後方部分との間でハブに接合されている環状仕切が 設けられている。特に本発明は、通常のラジアルポンプによって汲み上げること ができないＭＣポンプ、換言すれば例えば8〜9％の相対的に高いパルプ濃度のパ ルプ浮遊物を汲み上げるポンプを、改良することに関する。 発明の背景 前記型式のポンプはスウェーデン国特許出願公告明細書第467 466号（米国特 許明細書第5 039 320号に対応）から明らかである。このポンプには、ハブと環 状仕切との間に開口があり、それを介して繊維パルプ浮遊物と分離されるべき空 気またはガスが、ポンプチャンバ前方部分から後方部分へ放射／軸線方向に通過 することができ、軸線方向に移動する構成体が考えられている。これは結 果として、考慮すべき軸線方向の力が、ポンプ輪に基づいて、順にポンプ輪の駆 動軸に装着することをより困難にし、特別な軸受を使用することが必要となるポ ンプケーシングにおいて生じる。他に軸線方向で分離されるガス／空気は、繊維 パルプの望ましくない内容物を含む。 発明の詳細な説明 本発明の目的は、前文に記載された型式の改善されたポンプ輪を提供すること によって、前記の問題を解決することである。この接続の特徴は、ポンプチャン バ後方部分で主として放射方向に外側へ延びる外側部分を備え、環状仕切が前記 外側ハブ部分の前方に距離をおいて配置され、仕切の内径が外側ハブ部分の外径 より小さく、仕切の放射方向の長さと外側ハブ部分がお互い放射方向に部分的に 重なっており、通路が、仕切の後側と外側ハブ部分の前部との間で、ポンプチャ ンバ前方部分の内側からポンプチャンバ後方部分の外側部分に向かって主として 径方向に延びている。 好ましい実施例では、ハブは外側部分の前方で、外側部分を形成するハブ部分 の方向へ半径が増す前部を備え、そのハブ部分は好ましくはハブの後部から構成 される。更に本発明の特徴と性質は、後記の請求の範囲及び好ましい実施例の記 載によって明らかになる。 図面の説明 以下に好ましい実施例を添付図面を参照して説明する。 第１図は、発明の本質ではない詳細部を省略した本発 明によるポンプの軸方向断面図である。 第２図は、ポンプの一部を形成する推進機の軸方向断面図である。 第３図は、第２図のIII−III線に沿った推進機の図である。 第４図は、第２図のIV−IV線に沿った推進機の図である。 第５図は、前方から斜めに見た推進機の斜視図である。 第６図は、後方から斜めに見た推進機の斜視図である。 第７図は、パルプ浮遊物及びポンプ内で分離されるガス／空気用の本流通路を 示している。 実施例 第１図におけるポンプの主要部分はポンプケーシング１、スリーブ２によって 構成された入口部分、推進機３、ウォーム５を介する放射状の出口６と合併する ポンプチャンバ４、通常９のように設計された真空ポンプを含む回転子ユニット ８の範囲とポンプチャンバ４を画定する端部壁７、推進機３と真空ポンプ９用の 駆動軸１０、端部壁７を介して延びる駆動軸１０用の符号１１で示された駆動モ ータそして、 駆動軸１０用のローラ軸受１３とボール軸受１４、１５を備える軸受ユニット１ ２から成る。 入口部分２には、ガス通常は主に空気量を含有し、汲み上げられるパルプ浮遊 物用の円筒形入口１７がある。ポンプチャンバ４と真空ポンプ９との間には前記 ガス／ 気用の一つかそれ以上の通路１９と、符号２０で示される分離されたガス／空気 用の出口がある。 ポンプには通常、回転軸２１が水平に装着されている。スタンドは符号２２の ように設計されている。本発明に影響のない他の詳細部は、図面には示されてい ない。ポンプチャンバ４は、ポンプチャンバの前方部分４Ａと後方部分４Ｂに分 けられる。ポンプチャンバ４は、前方部分が入口部分２によって画定され、後方 部分が端部壁７によって画定され、外側部分はウォーム５によって画定されてい る。 いわゆる本発明の特別な特徴は、推進機３の設計、更に特別な推進機の全体部 分が含まれる第２図〜第６図を参照して詳細に示されるポンプ輪２５の設計であ る。 推進機３は、ポンプチャンバー４の前記ポンプ輪２５と入口部分２の流動化回 転子２６から成り、鋳造一体ユニットで構成される。本発明によれば、流動化回 転子２６は前記スウェーデン国特許明細書第467 466号／米国特許明細書第5 039 320号によるものと同じ型式であり、従ってここではより詳しく説明しないが、 代わりに前記特許明細書を参照されべきである。 スウェーデン国特許明細書第467 466号／米国特許明細書第5 039 320号に記述 されたポンプ輪に類似のポンプ輪２５は、放射状の輪型式であり、ハブ２７と、 ポンプチャンバの前方部分４Ａと後方部分４Ｂとの間の仕切２８と、それ自体が 側端部２９を備える入口部分２と向 かい合った多数の前方羽根３０と、それ自体が端部３１を備える端壁部７と向か い合った多数の後方羽根３２を含み、その前方及び後方羽根３０、３２が仕切２ ８と堅固に固定され、ポンプチャンバの前方部分４Ａと、ポンプチャンバの後方 部分４Ｂは各々合体する。羽根３０、３２はある意味で、それ自体が第３図〜第 ６図に見られる様に、後部がポンプ輪２５の回転方向に曲げられている。実施例 によれば、前方羽根３０は後方羽根３２より軸線方向に大きく延びており、そし て本質的にポンプの容量を画定している。他方、後方羽根３２は、それ自体ＭＣ ポンプと称されるポンプに関連して知られている原理によって望ましい圧力を作 るため、それ自体周知の仕方で放射状に大きく延長する。前方羽根３０はほとん どがその前方端部２９と共に、入口部分２に対して押圧され、後方羽根３２はほ とんどがその端部３１と共に、壁端部７に対して押圧され、ポンプに望ましい高 い効果を与えるため備えられる。各々が対の羽根である各前方及び後方羽根３０ 、３２は、ある意味で本質的に一致して曲げられた回転軸に平行なプレーンの形 で配置しており、そして各別の前方羽根が、前方に配置する回転刃の全延長部か ら成る。前方と後方の羽根との間の移動部材は符号３３のように設計されている 。 ハブ２７は、前方円錐形部分３５と後方カラー形部分３６から成る。前方円錐 形部分３５はハブ２７の主部から成り、更に詳しくはコーン形頂部の角度が90° の切頭 直コーン形であり、コーンの母面が回転軸２１に対して45°の角度で傾斜してい ることは明らかである。また、カラー形部分３６は前方を向いた頂部を備える切 頭直コーン形であるが、コーン頂部の角度は前方部分３５のコーン角度、カラー 形部分３６の前側部３７、またはより詳しくはその母面は回転軸２１に直角で放 射状の平面に対してｂ＝15°の角度を形成する実施例に関して150°より大きい 。実施例に関連して、カラー形部分３６が単に隣接してハブの前方円錐形部分３ ５の第３の軸方向延長部に対応する軸方向の延長部を有する。ハブ２７は前方へ 向かって、端部壁７の貫通開口に延びる円筒部分３９で終端している。全ての他 の後方羽根３２は、その内側端部によって前記円筒部分３９に接合される。他の 後方羽根３２と円筒部分との間に、第１図のように隙間３４がある。 本発明に関連して、ポンプチャンバ４の前方部分４Ａと後方部分４Ｂとの間の 仕切２８は、環状であり、平らな前側部４０をを、備える。より詳しくは、円錐 形に傾斜した後側部４２を有する内側部分４１と平らな後側部４４を有する外側 部分４３から成る。内側部分４１は、ハブのカラー形部分３６の前方にある内側 円周状端部４５と、ハブの前方部分３５とカラー形部分３６との間のわずか外側 の変わり目部分４６から、またカラー形部分３６の前方且つ、その外側に位置す る仕切２８の外側円周状端部４７へ延びる。放射状プレーンに対する後方壁４ ２の傾斜角度は、本実施例に関連してｃ＝12°である。 本記載では前方羽根３０は、前方端部２９から仕切２８の平らな前側部４０と 一致する放射状平面へ延びる、接合された羽根３０／３２の一部分として画定さ れる。後方羽根３２は、仕切の平らな後方側４４と一致する放射状平面から、後 方羽根の端部３１へ延びる接合された羽根３０／３２の一部として画定されてお り、前方羽根と後方羽根との間の移動部分３３は、軸線方向にハブ２７と仕切２ ８の内側と、仕切の平らな側部４０、４４と一致する二つの放射状の平面によっ て限定された範囲として画定される。 従って、仕切２８の内側部分４１が、相応じて内方向へ狭くなる前記くさび形 であり得るなら、ハブのカラー形部分３６の長手方向断面が外方向へ狭くなるく さび形のように示され得る。それらくさび形部分−フランジ形部分３６と仕切２ ８の内側部分４１−は更にそれらが放射方向に大部分が互いに重なるように配置 されている。結果として、第１図、第５図、第６図に多くの通路５０がポンプチ ャンバ前方部分４Ａと、ポンプチャンバ後方部分５Ｂとの間に形成され、その通 路５０は概して、放射方向にポンプチャンバ前方部分４Ａの内側部分から、ポン プチャンバ後方部分４Ｂの外側部分に向かって延びる。それらの通路５０は、外 方向へ少し広がり、前方では仕切２８の傾斜壁４２によって、後方ではハブのカ ラー形部分３６の傾斜壁３７によって画定され、そして隣 接する通路５０は互いに前方羽根３０及び後方羽根３２との間の移動部分３３と 、各前方羽根３０及び後方羽根３２の画定部分によって、限定されている。本実 施例に関して、それらの通路５０の傾斜ｄの平均角度、すなわち通路の中心線５ １に対する傾斜角度は放射状の平面に対して13.5°である。 更に仕切２８は、軸線方向に貫通する多数、本実施例ではポンプ前方羽根３０ とポンプ後方羽根３２の数と同じ６個の孔５３を備えており、孔５３は楕円形で 放射方向に配置している。孔５３は楕円形で、前方円錐形部分２７とハブのカラ ー形部分３６との間の変わり目部分４６の少し内側の位置から、カラー形部分の 全円周線の少し内側の範囲まで放射方向に延長しており、ポンプ輪の回転方向か ら見てポンプ後方羽根３２の後方に配置されている。 従って、本ポンプは通常約8〜10％の平均的な繊維濃度の、従来のポンプでは 汲み上げできない繊維浮遊物を汲み上げることを目的としている。入口１７を介 して流れる浮遊物を汲み上げ可能にするため、最初にそれ自体幾分か知られてい るように回転子２６の助成により流動化を行う。回転ポンプ輪２５のポンプ羽根 ３０、３２によって、流動化浮遊物はウォーム５に投入され、更に放射状の出口 ６を介して放出される。本流Ａは、前方ポンプ羽根３０によってポンプチャンバ 前方部分４Ａを介して流出され、支流Ｂは通路５０を介して、後方ポンプ羽 望ましいポンプ圧を発生させるポンプチャンバ後方部分４Ｂの外側部分に流出さ れる。従って軸線方向の移動構成体がポンプチャンバ４の範囲で相対的に小さく なると、パルプ浮遊物の流れの方向は、ポンプを介する長手方向断面図に示され るように、かなり有力に放射状になる。ポンプ輪３の浮遊物によって軸線方向に 働く力は相応して小さくなり、このことは順に軸線方向の軸受けにおける、軸線 方向の応力が相対的に小さいことを意味している。従って、ボール軸受１４、１ ５は例えば構造の観点から考えられる利点である非常に小さな軸線方向及び放射 状の遊びを作る角接触軸受から成る。本発明は、勿論その様な軸受を使用するこ とは限定しないが、例えばポンプが前記スェーデン国特許出願公告明細書第467 466号／米国特許明細書第5 039 320号に記載されてる場合のものよりも、設計者 が自由にベアリングを選択をすることが利点である。また、ポンプ羽根の後方の 仕切の貫通孔５３はポンプ輪２５の軸線方向に釣合わせている。ハブ２７の後側 、後方ポンプ羽根３２の後方に前記孔５３なしで、孔５３によって軽減される下 向きの圧力が生発生される。ポンプ輪２５の設計によって、また浮遊物内にある 空気、気流または他のガスの非常に良好な分離が行われる。このガスは分離され 、好ましくはポンプ輪２５の前方の中心部に蓄積され、そこからＣで示したよう にハブの前方円錐形部分３５に沿って、更に通路５０を介して、カラー形部分３ ６の前方表面３７まで流れ、 この部分を迂回してカラー形部分３６の後側部とハブの円筒形部分３９に面する 端壁７との間の内方へ流れ、そこから最後に吹き出し開口２０を介して押し出す ため、ガスが真空ポンプ９によって端部壁７の開口１９を介して吸い込まれる。 また、カラー形部分の外円周形端部を回って通過するガスと合流するため、幾ら かのガスはカラー形部分３６の開口５３を介して流れる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｌ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．軸方向の入口（１７）、浮遊物用の放射状の出口（６）及び、またガスの出 口（１９）と、ポンプチャンバ内にハブ（２７）を備えるポンプ輪（３）と、ハ ブには入口に面するポンプチャンバ前方部分（４Ａ）の前方ポンプ羽根（３０） と、ポンプチャンバ後方部分（４Ｂ）の後方ポンプ羽根（３２）及び、ポンプチ ャンバ前方部分と後方部分との間のハブと接合する環状仕切（２８）と、ポンプ ケーシングの一方の端部壁（７）を介して延びるポンプ輪用の駆動軸（１０）と 、また駆動軸用の軸受部材（１３、１４、１５）から成る浮遊物からガスを分離 する手段を備えた繊維パルプ浮遊物用のポンプであり、 ハブが主として放射状に外方のポンプチャンバ後方部分へ延びる外側部分（３６ ）を備え、環状部分が前記外側ハブ部分の前方に距離をおいて配置され、仕切の 内径が外側ハブ部分の外径より小さく、そのため仕切の放射状の延長部及び、外 側ハブ部分が少なくとも部分的に放射方向で互いに重なり、通路（５０）が仕切 （２８）の後部（４２）と、外側ハブ部分（３６）の前部（３７）との間で、ポ ンプチャンバ前方部分（４Ａ）の内側からポンプチャンバ後方部分（４Ｂ）の外 側部分に向かって主として径方向に延びていることを特徴とする浮遊物からガス を分離する手段を備えた繊維パルプ浮遊物用のポンプ。 ２．隣接する通路（５０）が、前記前方羽根及び後方羽根そして（または）、ポ ンプチャンバの前方羽根と後方羽根との間の移動部分（５４）によって互いに画 定されることを特徴とする請求の範囲１に記載のポンプ。 ３．ハブが外側部分（３６）の前方に、外側部分の方向に増す半径を有する前方 部分（３５）から成ることを特徴とする請求の範囲１または２のいずれか一つに 記載のポンプ。 ４．外側部分が主として放射状に延びるカラー端部分（３２）から成ることを特 徴とする請求の範囲１〜３のいずれかひとつに記載のポンプ。 ５．前方部分の母線と回転軸（２１）との間の平均傾斜角度が、カラー形部分の 前部の対応する平均傾斜角度よりかなり小さいことを特徴とする請求の範囲３〜 ４のいずれかひとつに記載のポンプ。 ６．前方部分（３５）が、カラー形部分（３６）より軸方向の長さが相当、好ま しくは２〜５倍長いことを特徴とする請求の範囲５に記載のポンプ。 ７．前方部分が、30°〜60°、好ましくは35°〜55°、好都合には40°〜59°の 間の回転軸に対して平均的な傾斜角度を有し、カラー形部分が、70°〜90°、好 ましくは65°〜85°、好都合には70°〜80°の間の回転軸に対して平均的な傾斜 角度を有することを特徴とする請求の範囲５または６のいずれか一つに記載のポ ンプ。 ８．放射状のプレーンに対して傾斜する平均角度が5° 〜30°、好ましくはほぼ20°そして適切には8°と17°の間であることを特徴と する請求の範囲７に記載のポンプ。 ９．ハブの前記外側部分が、ポンプ輪の回転方向に見てポンプ羽根の後方に貫通 孔（５３）を備えることを特徴とする請求の範囲１〜８のいずれか一つに記載の ポンプ。