JPS608354B2 - ロータリーポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ポンプケース、吸入口および吐出口を備え
、内部を無端コンペアベルトが、最低２個で少くともそ
のうちの１個が駆動されるガイドローラの周囲を周動す
ると共に、無端ベルトが、その表面の最低１個所にベル
トの周動に際して、容積が同期的に変動するコンベア室
を構成する間隙部をもつロータリーポンプに関するもの
である。

この種のロータリーポンプは公知である。

例えば、米国特許第２３５５９２８号明細書により、２
個のガイドローラの周囲を周動し、内側に容積が可変の
コンベア室として作用するＶ字状切込部を有する無端平
ベルトを備えるポンプが知られている。移送液体が双方
のガイドローラの間の空間に導入されてベルトのＶ字状
切込部に達し、このベルトが１個のローラ上を筒勤する
際、この切込部から側面に圧送される。この液体は吐出
口と連結した小室に達する。英国特許第８１８０９１号
明細書により、同様なロータリーポンプが公知であり、
トこの特許においては、平ベルトの代りに、２個のベル
トブーリを周動する内部に歯状部をもつＶベルトが使用
されている。

このベルトブーリは、移送液体をＶ字状切込部から側方
に放出することができないため、半径方向に内部に放出
し、中空円筒状に構成したベルトブーリ軸を介して吐出
口に導出させる必要があった。このロータリーポンプの
公知の構成は、狭盤な流出管により移送量が制限され、
しかも汚染液体または固体を多く含有する液体の移送に
は使用できない、という欠点があった。

コンベア室に流入した固体は、その室内における遠心力
の作用により外方に押圧され、予期通り多量に吐出する
ことが不可能である。この固体は周動するベルトの小室
に固着して残留し、ベルトの破損を早める原因となる。
さらに、このようなポンプ構造に必要な狭隣な吐出室お
よび吐出管はすぐに詰まってしまう。また、この種のポ
ンプ構造は、移送液体がガイドローラの間の内部空間部
に導入され「そこで移送用として定められていないベル
ト蓬間部のＶ字状切込み部内に流入するという欠点があ
る。対向するローラに沿ってベルト径間を周動する際「
キャピテーション現象および効率低下をもたらす渦流が
ケース内に惹起する。本発明の課題は、冒頭に記述した
種類のロータリーポンプにおいて、前記欠点を回避し、
著しく大きな移送量および高い移送圧力を得ることがで
き、さらに固体を含有する液体および浄化プラントにお
いて生じるような高粘度物質でも移送することができる
ポンプを提供するにある。

この課題は、本発明において、コンペアベルト内の間隙
部により構成されるコンベア室をコンペアベルトの外側
に配置し、少くとも吸入口と吐出口との間のガイドロー
ラの範囲で、ポンプケースの内面が、コンベァ室を開成
するようコンペアベルトを側面および外面において園縞
することにより解決することができる。

このように構成することにより、次の利点が生ずる。

コンペアベルトがローラに沿って方向を転換する最初の
範囲と終端の範囲との間のポンプケース内の一つの領域
におけるコンペアベルトの外側に移送液体が流入する。
吐出口は、連結管を使用することなく直接ポンプケース
に連結される。Ｖ字状の切欠部に移送された液体は、Ｖ
字状切欠部の縮少によるほか、遠心力の作用により吐出
領域に導出される。このため、所定のポンプ寸法で移送
容量が著しく増大し、かつ液体中に存在する固体が凝固
することがない。移送液体がガイドローラの間のポンプ
ケース内部空間に流入することがないため、渦流等によ
る無駄な損傷を惹起することがない。さらに「本発明に
かかるポンプは、倍加的に作動するほか、両回転方向に
作動するという長所を備える。米国特許第２７４５３５
５号明細書により、外側にも歯状部を備える無端コンペ
アベルトをもつロータリーポンプは公知である。

しかしながら、この特許は、ベルトの周動に際して容積
が周期的に変化するコンベア室を備えた冒頭に記述した
ような種類のポンプは取扱っていない。

このポンプのベルトはギアポンプの原理により作動し、
ギャが外側のギアと噛合った際、移送液体を圧送する第
３のギア付ローラを必要とする。次に、本発明装置の実
施例を、概略図により以下詳細に説明する。

第１図に示すロータリーポンプ１は、主要構成部分とし
てポンプケース２、無端コンペアベルト４およびコンペ
アベルト４を周動させる２個のガイドローラ８および９
を有する。

ポンプケース２は篤体３を備え、コンペアベルト４の周
囲表面に圧接される。

そのため、この隆体３は２つの平面壁部をもち「 これ
に半円筒状に湾曲した壁部が連結される。これはケース
蓋で密閉される２つの互に平行な端面５および６を備え
、ケース蓋はそのうち後部菱７だけが図示されている。
この両方のケース蓋は、コンペアベルト４の側壁部およ
びガイドローラ８および９の端面に密接される。内部空
間竃Ｑ‘ま、コンペアベルト４およびガイドローラ８，
９により区画される。ガイドローラ８，９は、ロータリ
ーポンプの他の実施例として第５図に図示したガイドロ
ーラと同機な方法で後部のケース蓋７に突出させて支持
される。ガイドローラ８は図示されていない駆動モータ
と連結し、後部の蓋７から突出する駆動軸８ａを備える
。第５図に示す実施例について後述するように、両方の
ガイドローラ８，９を駆動することもできる。瞳体３は
、平面ケース部が半円筒状に湾曲したケース部に移行す
る位置に、突出部１２を設けた吸入ロー１および突出部
１４を設けた吐出口１３を備える。

無機コンペアベルト４は、第６図に、その一部を分割し
て示したように、装甲された合成樹脂で構成するのが好
ましい。

これは可犠牲を必要とするが、周囲方向に膨張しないこ
とが必要である。コンペァベルト４は矩形の断面をもち
、歯状のロータリーェレメント４ｄを形成するように長
手方向に直角な切込み部４ａを有する。このため、ロー
ラ８，９の周囲にベルト４が方向を転換する際、Ｖ字状
のコンベァ間隙部４ｂが形成される。ローラ８，９に直
接接触する架台部亀ｃは切込部卑ａを備えず、充分な張
力をもつよう寸法が定められる。次に、ロータリーポン
プ１の動作を説明する。

コンペァベルト４が矢印１５の方向に回転した際、関口
状態にあるＶ字状間隙部４ｂを通って移送媒体が吸入口
１ １から吸入され、約１８０度運搬されてから、徐々
に縮小される間隙部４ｂにより吐出口１３から圧出され
る。移送動作は、コンペアベルト４が方向を転換する領
域において移送媒体に作用する遠０力により支援される
。このポンプ１は複流ポンプとして作動し、２つの吸入
口と２つの吐出口をもち、かつ逆方向に回転して作動す
ることもでき、その際、吸入口と吐出口とが反転される
。第２図に示すポンプにおいては、両方のガイドローラ
８および９には、互に異る外径寸法をもっている。

このコンペアベルト４は、第１図に示すロータリーポン
プと基本的には同様に構成されている。これは、架台部
４ｃと、この外側に設けた矩形断面をもつ歯状のロータ
リーェレメント４ｄと、Ｖ字状断面をもつ間隙部４ｂと
を備える。

ベルトコンベア４の軌道は、ガイドローラ８および９が
同じ大きさをもつ第１図に示したロータリーポンプと比
較して、大きなガイドローラ８を回る軌道部分において
は湾曲度が小さく、小さなガイドローラ９を回る軌道部
分においては湾曲度が大きい。

このため、コンペアベルト４のコンベア間隙部４ｂは、
小さいガイドローラ９を回る軌道部分においては大きな
容積をもち、大きなガイドローラ８を回る軌道部分にお
いては小さな容積をもつ。従って、このロータリーポン
プは、連体３において、小さいガイドローラ９の近傍に
単に１つの吸入口１１と１つの吐出口１３を備える。こ
のロータリーポンプは単流式であるが、同様に両回転方
向に作動する。間隙部４ｂの容積は、大きなローラ８を
回る軌道部分においては、小さいローラ９の範囲より小
さい。間隙部４ｂが直線的な軌道部分からローラ９を回
る円弧状の軌道部分に移行する際、ポンプケース内部に
おいて吸入動作を行なう。液体の移送に際して生ずるキ
ャビテーションの危険を防止し、かつ両方の軌道部分の
移行点に至るまでにおける吐出口の圧力降下を増大しな
いようにするため「崖体３に均圧通路１６を設ける。均
圧弾路１６は、鯵体３の替りに、第２図に図示しない両
方のケース蓋の一方または双方に設けることもできる。

第３の実施例として、第３図に図示するロータリーポン
プにおいては、両方のガイドローラ８，９は同じ寸法で
ある。

これらは、第１図に示した実施例におけると同様に、後
部のケース蓋に突出させて支持される。前述の実施例と
は異り、このロータリーポンプは「篭体３の内部空間に
コンペアベルト２４用のガイドローラ１７を備える。

このガイドローラ富７は、ガイドローラ８および９と並
行に回転することができる。これは、塗体３内において
、コンペアベルト２４の一つの径間がコンペアベルト２
４の他の隆間の方へ一定距離だけ方向を転換するように
配置される。従って、コンペアベルト２４の方向転換し
た蓬間の軌道は、ガイドローラ１７の周囲を回るコンペ
アベルト２４の外側が凹状に湾曲した軌道部分を含む。
この軌道部分に、両側の２つの直線状の軌道部分が連な
りし この直線状軌道部分は、それぞれの端部において
ガイドｏ−ラ８または９を回る軌道部分に移行する。方
向転換をしない蓬間の軌道は、両方のガイドローラ８お
よび９の間を直線的に進行する。コンペアベルト２４を
第７図に分離して図示する。

これは、架台部２４ｃと、この外部に設けたロータリー
ェレメソト２４ｄと「 この間の間隙部２４ｂとを備え
る。この間隙部２４ｂは、コンペアベルト２４の直線部
な部分においてＶ字状の断面を有している。Ｖ字状切込
部２４ｂの角度は、ガイドローラー７を回る際、ロータ
リーェレメント２４ｄの側部境界面が互に直線状となり
、その間に介在する間隙部の容積が零になるよう選択さ
れる。間隙部２４ｂおよびロータリーェレメント２４ｄ
を上述のように構成し、かつガイドローフ１７によって
コンペアベルト２３の方向を転換することにより、間隙
部２４ｂの容積の最大値と最小値との差は、前述の実施
例における場合より大きくなる。コンペアベルト２４は
、その内面にギア２４ｅを有し、これとガイドローラ８
，９の対応するギアとが噛合する。コンペァベルト２４
が時計方向に周動する際、ロータリーェレメソト２４ｄ
は、直線的な軌道部分から凹状に湾曲した軌道部分へ移
行する第３図の左側の移行点において方向転換して接合
し、右側の移行点においては再び方向を転換して互に離
間する。

このため、コンペアベルト２４の方向転換により、これ
と蓬体３との間に生じる空間のうち、ガイドローラ１７
の左端の部分は押圧空間２５となり、右側の部分は吸入
空間２６となる。押圧空間２５と吸入空間２６とを互に
分離するためｔ瞳体３をケースリブ２７によってガイド
ローラ１７に達するまで突出させ、さらに、ケースリブ
２７とガイドローラ１７との間にパツキン２８を設ける
。錘体３の上面には、吸入口２９と吐出口３０とを設け
る。

吸入口２９を通って移送媒体が吸入空間２６に流入する
。そこから、コンペァベルト２４の間隙部２４ｂは、双
方のガイドローラを周敷して押圧空間２５に移送媒体を
移送する。次いで吐出口３０を通ってＬこのポンプから
吐出される。第４図および第５図は、外側のガイドロー
フ８？ ９の間のケース内に２個の付加的なガイドロー
ラ１７をもつ点のみが、第３図に示したロータリーポン
プと本質的に相違する、ロータリーポンプの一実施例を
示す。

このポンプは、第７図に示すコンペアベルト２４を必ず
備える。動作は第３図に示したポンプと同じであるが、
２組の吸入口２９をもつ吸入空間２８と、２組の吐出口
３０をもつ押圧空間２５を有している。従って、このポ
ンプは複流式に作動する。この種のポンプでは、両方の
外側のガイドローラ８および９を駆動するのが好ましい
。

第５図は「ガイドローラ８および９の駆動部および軸受
部を示す。ポンプケースは、隆体３、後部ケース蓋１お
よび前部ケース蓋７ａから構成される。ガイドローラ８
の軸８ａは後部ケ−ス蓋の内部において２個のころがり
軸受３１ａ、３１ｂにより支持される。軸８ａには歯車
３２が装着される。これは、電動機３４の軸に装着され
てガイドローフ９の歯車３５をも駆動する中間歯車３３
と噛合う。前部の菱７ａを外してコンペアベルト２４を
容易に取替えることができるようにするため、ガイドロ
ーラ８および９を、その駆動軸から取外しができるよう
に構成し、例えば第４図および第５図に示すように断面
が三角形状の鞠端末部８Ｍこ取付けるのが好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は前部のケース蓋を外した状態における本発明に
係るロータリーポンプの第１実施例の概略斜視図、第２
図は前部のケース蓋を外した状態における本発明に係る
ロータリーポンプの第２実施例の１部切欠き概略側面図
、第３図は前部のケース菱を外した状態における本発明
に係るロー夕リーポンプの第３実施例の概略斜視図、第
４図は第３図に示すロータリーポンプの別の実施例の内
部構造を点線で図示した側面図、第６図は第４図に示す
実施例のＶ−Ｖ線断面図による平面図「第６図および第
７図はコンペアベルトのそれぞれ異なる構成を部分的に
示す斜視図である。 １……ロータリーポンプ、２……ポンプケースト３…・
・・錘体、４……コンペアベルト、４ａ・・・・・・切
込み部、４ｂ・・・・・・間隙部〜 ４ｃ・・・・・・
架台部、４ｄ……ロータリーェレメント、５，６……端
面、７ａ，７ｂ・・・…前部および後部蓋、８ａ・…・
・駆動軸、８，９…・・・ガイドローラ、１０・・・・
・・内部空間、１１・・…・吸入口、１２……突出部、
１３・・・・・・吐出口、１４・…・・突出部、１６・
・…・均圧通路Ｌ１７……ガイド口−ラ、２４……コン
ペアベルト、２４ｂ…・・・間隙部、２４ｃ・…・・架
台部、２４ｄ……ロータリーエレメント、２４ｅ……ギ
ア、２５・・・・・’押圧空間「 ２６・…・・吸入空
間、２７…・・・ケースリブ、２８・・・…パツキン、
２９……吸入口、３０…・・・吐出口「 ３１３，３１
ｂ……ころがり軸受、３２・・・・・４歯車、３３・・
…・中間歯車、３４…・・・電動機、３５…・・・歯車
。 Ｆｉ９．１ Ｆ；９．６ Ｆｉｇ．７ Ｆ；９６２ ＦＩｇ．３ Ｆｉ９．４ 円９・５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポンプケースと吸入口と吐出口とを備え、ポンプケ
   ースの内部を無端コンベアベルトが最低２個でそのうち
   少くとも１個は被駆動であるガイドローラを周動すると
   共に前記無端コンベアベルトがその周動に際してコンベ
   アベルト表面の最低１個所に容積が周期的に変動するコ
   ンベア室を構成する間隙部をもつロータリーポンプにお
   いて、コンベアベルト４，２４の間隙部４ｂ．２４ｂに
   より構成されるコンベア室をコンベアベルトの外側に設
   け、少くとも吸入口１１，２９と吐出口１３，３０との
   間のガイドローラ８，９の範囲でケース２の内面かコン
   ベア室を閉成するようコンベアベルト４，２４を側面お
   よび外面において囲繞することを特徴とするロータリー
   ポンプ。 ２ コンベアベルトが方向を転換する範囲においてのみ
   Ｖ字状のコンベア室４ｂを構成する切込み部４ａを、コ
   ンベアベルト４の外側に垂直でかつ長手方向に直角に設
   けることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のロー
   タリーポンプ。 ３ ガイドローラ８，９表面の対応するギアと噛合する
   ギア２４ｃを、コンベアベルト４，２４の内側に設ける
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のロータリ
   ーポンプ。 ４ ポンプケースと吸入口と吐出口とを備え、ポンプケ
   ースの内部を無端コンベアベルトが最低２個でそのうち
   少くとも１個は被駆動であるガイドローラを周動すると
   共に前記無端コンベアベルトがその周動に際してコンベ
   アベルト表面の最低１個所に容積が周期的に変動するコ
   ンベア室を構成する間隙部をもつロータリーポンプにお
   いて、コンベアベルト４，２４の間隙部４ｂ，２４ｂに
   より構成されるコンベア室をコンベアベルトの外側に設
   け、少くとも吸入口１１，２９と吐出口１３，３０との
   間のガイドローラ８，９の範囲でポンプケース２の内面
   がコンベア室を閉成するようコンベアベルト４，２４を
   側面および外面において囲繞し、さらに２個のガイドロ
   ーラ８，９の外側間に介在し、コンベアベルト２４の１
   つの径間をコンベアベルトの他の径間に向けて凹状に方
   向を転換する少くとも１個の付加的なガイドローラ１７
   を筐体３に設けることを特徴とするロータリーポンプ。 ５ 外側のガイドローラを周動する際拡大し、付加的な
   ガイドローラ１７を周動する際１つの切込みに縮小する
   Ｖ字状の切欠部２４ｂをコンベアベルト２４の外側に設
   けることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のロー
   タリーポンプ。６ ガイドローラ８，９表面の対応する
   ギアと噛合するギア２４ｅを、コンベアベルト２４の内
   側に設けることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載
   のロータリーポンプ。