KR101190336B1 - 슬러리 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 하우징(2)의 내부에서 회전하는 피동 로터(4)를 포함하여 구성되며, 바람직하게는 단순하고 원활하게 구동되는 콘크리트용의 슬러리 펌프를 제공하는 것이다. 본 발명에 따르면, 로터(4)는 다각형의 각기둥체로 형성되며, 바닥의 모서리의 연결선들이 등변 다각형을 형성한다. 로터는 궤도상에서 그의 중심축상에서 회전운동을 수행하며, 각기둥(4')의 길이방향 모서리들은 하우징(2)의 길이방향 내부 벽면(2')을 스치도록 구성된다.

Description

슬러리 펌프 {Slurry Pump}

본 발명은 펌프, 특히 케이스내에서 회전하도록 구동되는 로터(rotor)를 포함하여 구성되는 슬러리(slurry) 펌프에 관한 것이다.

콘크리트와 같이 연마성 조각들을 포함하고 있는 큰 입자를 가지는 슬러리를 퍼올리기 위하여는, 2개의 배출 실린더를 가진 피스톤 펌프가 지금까지 사용되어 왔는데, 이들 배출 실린더는 흡입 및 압축스트로크를 교대로 수행하는 유압실린더에 의하여 움직이며, 배출에 있어서 간헐성이 있게 되며, 이는 흡입으로부터 압축 스트로크로 바뀔 때마다, 배출 실린더의 전환시간 및 충만도에 의한 것이었다.

배출실린더를 공급용기 또는 배출파이프에 대하여 교대로 접속하기 위하여 다양한 타입의 슬라이드 밸브들이 사용되며, 이들 슬라이드 밸브들은 또한 유압실린더에 의하여 움직인다. 이러한 펌프들에 있어서, 펌핑과정의 조정은 상당히 높은 정도의 복잡한 콘트롤러를 필요로 한다. 유압실린더의 불안정한 동작 및, 그 결과로서, 이들 사이에서 구동되는 펌프요소는 필연적으로 흡입으로부터 압축 스트로크로의 각 변화에 따라서 반송재료의 불안정한 배출을 야기할 수 밖에 없었다. 또한 불안정성은, 펌프주기에 따라서 움직이는 펌프 요소 및 반송될 재료의 불안정한 교호적인 간헐적 가속 및 감속을 야기하게 된다. 따라서, 펌프열에 포함되고 연결된 모든 구성부분들이 주기적으로 간헐적인 부하를 받게 된다.

건설현장에 있어서, 콘크리트는 콘크리트 분배 마스트(mast)로 알려진 것에 의하여 통상 펌핑되는데, 그 마스트는 운반하기에 적절한 보기(bogie) 웨곤트럭이나 또는 고정식으로 배출위치에 조립된다. 이 위치에서의 상술한 펌프의 특성은 분배 마스트, 또한 그의 끝단, 즉 콘크리트 배출구에서 위쪽방향으로의 선회운동을 야기하고, 그의 범위는, 마스트의 길이가 증가함에 따라서, 그 영역에서 일하는 사람들을 위험하게 할 수도 있고, 콘크리트의 주입을 극도로 어렵게 하거나 불가능하게 만들 수도 있다. 가속에 의하여, 구동을 위해 증가되는 에너지 소모가 있게 된다.

상술한 바와 같은 피스톤 펌프의 결점을 감소하기 위한 다양한 장치들이 공지되어 있다. 그러나, 이들은 항상 상당히 부가적인 비용과 관련된 것이며 또한 오기능의 위험을 증가시키는 것이었다.

콘크리트와 같은 종류의 슬러리를 반송하는데 사용되는 다른 종류의 펌프는 호스펌프로 알려져 있다. 이것은 단순하며, 회전하는 연속구동을 특징으로 한다. 그의 구성은 따라서 앞서 기술한 피스톤 펌프의 경우와 비교할 때, 현저하게 적은 불연속성을 나타낸다. 그러나, 그의 용도가 비교적 낮은 배출 압력(최대 30bar)에 한정되며, 이는 슬러리의 펌핑에 있어서 용도를 심각하게 한정하게 한다.

본 발명의 목적은 신규의 펌프를 제공하는 것으로서, 보다 상세하게는 콘크리트와 같은 비균질의 연마성 매체를 퍼올리기 위한 슬러리 펌프로서 사용되며, 단순한 구조를 가지고, 상술한 펌프설계에 있어서의 불리한 특성들이 제거되거나 또는 대부분 회피될 수 있으며, 부가적인 장점을 가지는 펌프를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 본 발명의 특허청구의 범위 1항에 따른 특징에 의한 펌프로 달성될 수 있다.

로터(rotor)는, 각기둥체로서 구성되며, 바닥면의 구석의 연결선들이 등변다각형(等邊多角形)을 형성하고, 원형의 경로상에서 동시에 움직이는 그의 중심축상에서 회전할 때, 그의 길이방향 모서리가 케이스의 길이방향의 내부벽면을 스치도록 형성구성된다.

단단한 길이방향의 케이스벽을 가정하면, 로터는 그의 중심축이 완전한 원형으로 움직일 때, 각기둥체의 바닥면의 모서리의 연결선에 의해서 형성되는 등변다각형의 중심각의 주위를 회전한다. 이로부터, 케이스의 길이방향 내부벽면은 각기둥체의 길이방향 모서리의 수에 의하여 결정된다.

다각형체의 길이방향 모서리와 케이스의 길이방향 내부벽면이 일정하게 접촉한다는 것은, 케이스의 2개의 끝단벽의 내부벽면과 관련하여, 케이스의 길이방향 내부벽면과 각기둥체의 길이방향 외부벽면에 의해 공정중에 일정하게 변화하는 공간이 형성되고, 이 공간내로 펌핑될 매체, 특히 콘크리트와 같은 슬러리가 반송되는 것을 의미한다.

로터의 중심축의 원형운동은 그 자신을 케이스의 끝단벽내에 장착된 피동 편심축상의 편심륜에 장착함으로써 이루어진다. 상술한 규칙에 따라 그의 중심축의 주위에서 로터가 회전하는 것은 다양한 기어장치를 사용함으로써 가능해진다.

2개의 기어장치가 예시적으로 기술될 수 있다:

제 1 기어장치는 로터에 고정되도록 로터의 중심축상에 배치되며, 편심축의 축상에 배치되고 케이스의 끝단벽에 고정되는 피니언과 맞물리는 중공형 톱니바퀴에 의하여 형성된다. 편심도의 규격은 상술한 기어 및 그의 비례에 의하여 이 기어장치에 정해진다.

제 2 기어장치는, 로터의 중심축상에 배치되고 그의 태양기어가 편심축의 편심륜상에 고정되어 회전에 대항하도록 유지되는 유성기어장치로 구성되며, 그의 유성기어는 로터가 고정된 유성 캐리어상에 장착되어 회전되지 않으며, 그의 내부기어는 편심축상에 장착되어 회전되지 않으며, 케이스의 끝단벽상에 크로스 커플러(cross coupler)에 의하여 지지됨으로써 회전에 대항하도록 고정된다. 크로스커플러를 통하여 케이스상에 내부기어를 지지한다는 것은, 이제는 내부기어가 소위 "선회"라고 부르는 운동만을 수행함을 의미한다. 따라서, 기어장치는 태양기어, 유성캐리어, 구동축 및 케이스에 고정된 내부기어로 이루어지는 유성기어장치에 해당한다. 편심도에 대한 수치는, 원칙적으로, 이러한 기어장치내에서 자유롭게 선택될 수 있다.

반송되는 재료의 공급 및 배출을 제어하기 위한 밸브는 전혀 필요하지 않다. 선택적으로, 케이스의 길이방향 벽에는 반송될 재료를 공급하기 위한 적어도 한개의 해당 개구와 반송될 재료를 배출하기 위한 한개의 개구가 마련된다. 공정중에, 케이스의 길이방향 내부벽면상에는, 각기둥체의 바닥면의 모서리들의 연결선에 의하여 형성되는 등변 다각형의 중심각에 의한 로터의 중심과 관련하여, 공급개구의 끝단과 배출개구의 시작단, 또한 배출개구의 끝단과 공급개구의 시작단이 어긋나도록 하는 것이 중요하다. 공급개구들과 배출개구들의 배치를 상호간에 대하여 상기와 같이 규칙적으로 함으로써 케이스의 길이방향 내부벽면상의 이들의 위치는, 원칙적으로 자유롭게 선택될 수 있다.

공급 및 배출개구의 위치는, 각기둥체의 길이와 관련하여, 펌프의 기하학적인 배출량을 결정한다. 가능한한 많은 양의 배출량을 얻으려면, 기하학적인 배출량에 대한 값이 최대치로 되도록 배출개구 및 공급개구의 위치를 고정할 필요가 있다.

로터의 회전방향이 역전되면, 배출방향도 역전된다. 이는 또한 재순환의 가능성도 제공한다. 만약 다각형 기둥이 로터에 대해서 선택된다면, 2개의 공급 및 배출개구는 길이방향 케이스벽상에 번갈아 마련될 수 있다. 이는 로터의 완전한 회전에 따라 2개의 펌프주기를 만들어낼 수 있다.

로터의 기둥체와 관련하여 모서리의 수가 증가함에 따라, 가능한 공급 및 배출개구의 수, 또한 로터의 회전에 의한 펌프주기 또한 특정한 규칙에 의하여 증가하게 된다. 배출되는 재료에 있어서의 맥동(脈動)은, 로터의 회전이 증가함에 따른 펌프주기수의 증가에 따라 감소하게 된다.

상술한 바와 같이, 이러한 펌프의 원리는 화학산업에서와 같은 적용분야에서 균질의 액체를 펌핑하는 데에도 사용될 수 있다. 유압펌프 및 유압모터의 유체정역학적인 수단이 될 수도 있다.

이러한 펌프의 원리를, 최소의 크기로 최대의 기하학적인 배출량을 얻기 위하여, 큰 알갱이와 연마성 조각들을 포함하는 슬러리, 예를 들면 콘크리트를 펌핑하는데 사용하는 포지티브-디스플레이스먼트(positive-displacement)펌프에 적용할 때에는, 로터에 대해서 삼각기둥 또는 사각기둥체를 적용하는 것이 적절하다. 이 경우에는 공급 및 배출개구의 배치에 대한 규칙때문에, 로터의 1회전에 대하여 한번의 펌프주기만이 가능하다.

반송될 재료를 약간의 가속 및 감속으로 중단없이 흐르도록 하려면, 적어도 2개의 펌프 유니트를 평행하게 나란히 배치하고, 특정한 각측정에 의하여 어긋나도록 된 편심축들을 통하여 결합되도록 구성한다.

충전용기는 슬러리 펌프, 특히 콘크리트펌프로서 구성된 펌프상에 만들어질 수도 있으며, 그 슬러리 펌프는 그의 공급개구(들)가 충전용기 내에서 반송될 재료의 가장 낮은 높이의 아래쪽으로 위치하도록 배치된다.

로터내에서는, 바람직하게는 그의 중심축상에, 상술한 기어장치를 방사방향으로 둘러싸고 케이스의 2개의 끝단벽들의 내부벽면으로 연장되는, 바람직하게는 원통형인 분리벽이 배치된다. 이 경우에, 로터규격의 확정과 관련하여, 분리벽의 끝단벽에 의하여 스쳐지게 되는 표면들이, 각기둥체의 길이방향 외벽면을 형성하는 로터의 외부벽의 끝단면에 의하여 스쳐지는 표면의 바깥쪽에 위치하도록, 분리벽의 방사방향 위치를 결정하는 것이 유리하다.

케이스의 2개의 끝단면의 내부 벽면과 관련하여, 각기둥체의 외부벽의 길이방향 내부벽면 및 분리벽의 길이방향 외부벽면에 의하여 형성되는 공간이 플러싱실로서 마련된다. 흘려보내는 액체는 케이스의 끝단벽을 통하여 또는 편심축 및 로터를 통해 이르게 되는 도관을 통하여 공급 및 배출될 수 있다.

각기둥체의 길이방향 외부벽면을 형성하는 외부벽의 끝단면상에서, 로터에는 케이스의 2 끝단벽의 내부벽면을 스치며 높은 내마모성을 가진 탄성요소가 마련된다. 따라서, 케이스의 2개의 끝단벽의 내부 벽면과 관련하여 각기둥체의 외부벽의 길이방향 내부벽면에 의하여 형성되는 전체 내부는, 연속적으로 변화하는 반송실에 대하여 밀폐된다.

탄성적인 요소들은 바람직하게는 경화 또는 접착된다. 탄소요소와 금속벽의 표면사이의 접속을 강하게 하기 위하여, 접속표면의 크기가 증가되면 탄성요소가 각기둥체의 외벽의 길이방향 외부벽면상의 끝단면을 넘어서 연장하도록 하는 것이 유리하다. 금속 외벽의 길이방향 외부벽면의 높은 내마모성은 그에 의하여 충분하게 된다. 이러한 종류의 실시예로써, 전체 기능에 맞는 탄성요소의 개선된 형상을 만들수 있다.

각기둥체의 길이방향 모서리상의 로터에서, 밀봉띠들은 케이스의 길이방향 내부벽면과의 계속적인 접촉에 의하여, 배출실들을 상호간에 분리시키거나, 또는 이들을 상호간에 밀폐시킨다. 밀봉띠들은 바람직하게는 각기둥체의 길이방향 모서리상에 교체가능하게 고정된다. 이들은 고도의 내마모성을 가진 경질 재료로 만들어지는데, 이들의 끝단면이 케이스의 길이방향 내부벽면상의 공급 및 배출개구를 지나가게 되고, 펌핑될 매체를 통과해야 하기 때문이다.

밀봉띠는 특히 각기둥체의 길이방향 모서리내에 형성된 홈내에 수납 및 고정될 수 있다. 이러한 목적을 위하여 미리 만들어지고 또한 경화 또는 접착이 실시된 탄성재료로 채워진 홈들이 각기둥체의 길이방향 모서리상에 마련될 수 있으며, 따라서 이들이 펌핑될 매체의 압력에 의하여 부하를 받을 때, 홈내에 고정된 밀봉띠들이 케이스의 길이방향 내부벽면에 대하여 눌려지게 된다.

로터에는, 바람직하게는 원통형 분리벽의 끝단면에 밀봉요소들이 마련되며, 특히 케이스의 2개의 끝단벽의 내부 벽면을 스치는 안내요소가 마련된다. 결과적으로 분리벽의 내부벽면에 의하여 방사상으로 둘러싸이고 케이스의 2개의 끝단벽의 내부벽면과 관련하여 형성된 공간이 플러싱실로서 사용된 공간으로부터 밀폐된다.

밀폐된 공간들과 마주보는 밀봉요소의 측부는 매우 양호한 긁어냄 효과를 가지고 있어서, 케이스의 끝단벽의 내부 벽면에 들러붙은 미세한 입자 및 연마성 입자들이 확실하게 벗겨진다. 로터상에서 각기둥체의 길이방향 외부벽들은, 남아있는 로터요소로부터 조립된 바닥체에 해제가능하게 고정된, 다수개의 바람직하게는 동등한 개별 요소에 의하여 형성된다. 마련된 밀봉요소의 배치를 위하여, 모나게 생긴 요소부터 시작하여 외부벽을 조립하는 것이 유리한다.

로터에 관한 또 다른 실시예에 있어서, 각기둥체의 길이방향 외벽들은 남아있는 로터요소로부터 조립된 바닥체에 해제가능하게 고정된, 분할되지 않은 요소에 의하여 형성된다. 각기둥체의 길이방향 외부벽의 일체형 실시예에 있어서는 로터의 내부 및 배출실 사이의 밀봉을 복잡하게 하는 별개의 문제가 없게 된다. 일체형 요소는 또한 로터를 조립하기 용이하게 한다.

펌프에 있어서, 길이방향 케이스벽의 내부벽면은 내마모성이며 및/또한 내마모성 피막이 형성된다. 따라서 콘크리트와 같은 연마성 재료를 반송함에 따른 마모는 가능한한 적게 유지된다. 케이스의 2개의 끝단벽의 내부측에는, 적어도 로터의 안내요소 및 끝단면 밀봉요소에 의하여 스쳐지는 면의 영역내에, 해제가능하게 고정된 판들이 배치된다. 이 판들의 내부면은 로터의 안내요소 및 밀봉요소에 대한 대응면으로서 사용되며, 동시에 계속적으로 바뀌는 배출실 및 플러싱실의 끝단면을 규정하게 된다. 이는 피막, 특히 경질 크롬도금에 의하여 생성되는 매우 원활하고도 내마모성을 가진 표면을 형성한다. 펌프의 케이스는 길이방향 벽과 그에 연결된 2개의 끝단벽에 의하여 형성된다.

상술한 펌프케이스의 분할은 단순한 구성에 의하여 만들수 있다. 길이방향 케이스벽의 내부면의 형상은 이미 기술된 규칙에 따른 운동시에 각기둥체의 길이방향 모서리의 경로에 의하여 형성된다. 반송될 물질의 공급 및 배출용 개구들은 길이방향 케이스벽내에 배치된다.

끝단 케이스 벽들은 바람직하게는 플랜지가 형성된 조인트를 통하여 길이방향 케이스벽에 나사맞춤된다. 끝단 케이스벽의 중심에는 편심축을 위한 베어링들이 배치된다. 편심축에 있어서, 편심륜의 지름은 편심량의 2배로 확대된 가장 큰 축지름보다도 더 크게 되어 있다. 이러한 구성방식은 로터의 조립편의성뿐 아니라 편심축에 대한 간단한 구성이 가능하도록 한다.

베어링 및 기어열, 밀봉 및 안내요소의 끝단면들에는 마모를 최소화하기 위하여 적어도 하나의 중앙 윤활유니트로부터 윤활유가 공급된다. 윤활유는 편심축을 통하여 모든 윤활지점에 이르게 되는 도관을 통하여 공급된다.

슬러리 펌프로서의 펌프의 바람직한 실시예에 있어서, 바닥면의 모서리들의 연결선이 등변 다각형을 형성하는 각기둥체로서 로터가 구성된다. 이러한 방식으로 구성된 로터는 다각형 기둥체의 로터와 비교할 때, 비교가능한 로터의 규격에 있어서는 가장 많은 배출량을 낼 수 있고, 배출량이 주어졌을 때에는, 가장 작은 비교가능한 로터규격을 낼 수가 있다. 모서리의 연결선에 의하여 형성된 각기둥체의 바닥면의 외접원의 직경은 이 경우에 비교규격으로서 사용될 수 있다.

만약 각기둥체의 길이방향 외부벽의 중앙영역내에 로터상에 원형의 튀어나온 부분이 마련된다면, 로터내에 배치된 기어장치용의 공간이 각기둥체의 모서리의 연결선에 의하여 미리 결정된 것보다 크게 된다. 상술한 튀어나온 부분은 또한 운반매체에게 불리한 배출실내의 빈 부분을 감소하게 된다.

종래의 기술에 대하여 본 발명은 상술한 펌프에 대하여 다음의 장점을 가진다:

- 밸브(슬라이드 밸브)가 없고, 펌핑공정에 콘트롤러를 필요로 하지 않는 단순한 구성, 단순하고 회전적인 연속적 운전이 가능하며,

- 배출실을 거의 완전히 채울 수 있으며,

- 반송될 물질에 대하여 비교적 낮은 가속, 피스톤 펌프내에서보다 적은 부가적인 에너지로 끊김이 없는 배출이 가능하다,

- 피스톤 펌프와 동등한 배출압력,

- 펌프 유니트에 대한 콤팩트한 구성, 더 작아지며, 보다 콤팩트한 설치공간이 이루어진다.

운반용에 적절한 보기 웨콘트럭상에 탑재된 분배 마스트와 함께 사용되는 콘크리트 펌프로서 사용될 때, 이러한 구성은 분배 마스터의 하부구조의 구성에 대하여도 개선된 가능성을 부여하며, 콤팩트한 설계 및 펌프 유니트의 저중량화로 인하여 전체적인 분배 마스트에 대한 총 중량에 있어서도 중량의 저하가 가능하게 될 것이다.

다수개의 실시예들이 도면을 참조하여 이하에서 설명 및 기술된다:

도 1은 슬러리 펌프의 단면도,

도 2는 슬러리 펌프의 길이방향의 단면도,

도 3은 로터의 특정 실시예의 단면도,

도 4는 로터의 모서리영역의 상세단면도,

도 5는 특허청구의 범위 제 3 항에 따른 기어장치의 모식도(길이방향 단면),

도 6은 특허청구의 범위 제 4 항에 따른 기어장치의 모식도(크로스 커플러의 길이방향의 평단면)

도 1은 각기둥형으로 구성되는 로터(4)와, 단면에 있어서 케이스(2)의 길이방향 벽을 가진 슬러리펌프(1)를 모식적으로 나타낸다. 다수개의 로터의 위치설정이 표시되어 있으며, 각기둥 로터(4')의 길이방향의 모서리가 케이스(2)의 길이방향 내부벽면(2')에 연속적으로 스치고 있는 것을 볼 수 있다. 로터의 위치설정에 따라 연속적으로 변화하는 배출실(F)은, 케이스(2)의 2개의 끝단벽의 내부벽면과 함께, 하우징(2)의 길이방향 내부벽면(2') 및, 각기둥 로터(4")의 길이방향 외부벽 면에 의하여 형성된다.

기어장치(5)는 로터(4)의 중앙에 배치된다. 케이스(2)의 길이방향벽은 반송될 재료의 공급구(Z) 및 배출구(A)에 의하여 각각의 경우에서 한번씩 차단된다. 또한, 도면에서는 장착상태에서의 슬러리 펌프(1)가, 퍼올려질 매체(바람직하게는 충전된 용기내에 있는)내에 그의 공급구를 어떻게 담그고 있는 지를 나타낸다. 로터(4)가 시계방향으로 회전할 때, 공급구로부터 배출구로의 운반이 있게 된다. 반대방향으로 회전하면, 배출구로부터 공급구로의 운반이 있게 된다.

도 2는 도 1에 따른 슬러리 펌프의 길이방향의 단면을 나타낸다. 케이스(2)의 중앙에는 끝단 케이스벽(2b)에 편심륜(偏心輪:3a)를 가진 편심축(3)이 장착된다. 편심축은 모터에 의하여 구동된다. 로터(4)는 편심축(3)의 편심륜(3a)상에 장착된다. 이는, 베어링(4a)과, 중앙에 배치된 분리벽(6)을 가진 웹(4a)과, 나사접속에 의하여 웹에 고정된 중앙에 배치된 요소(4b)를 수납하기 위하여, 로터의 중앙에 배치된 허브로 조립되며, 이에 의하여 각기둥 로터의 길이방향 외부벽들이 형성된다.

플러싱실(S)은 각기둥 로터의 길이방향 외부벽의 내부벽면과 분리벽의 길이방향 외부벽면 및, 케이스의 2개의 끝단벽의 내부벽면에 의하여 형성된다. 탄성요소(7a)들은 끝단면과 각기둥 로터(4')의 길이방향 외부벽의 외부벽면상에서 경화된다. 밀봉띠(4c)들이 또한 각기둥 로터(4')의 길이방향 모서리상에 배치된다. 밀봉요소 및 안내요소(7b)들은 대응하는 홈내에서 분리벽의 끝단면상에 삽입된다.

분리벽(6)은 여기에서 중공형 톱니바퀴(5b)를 수납하고 고정하기 위하여 사 용되는 것인데, 이 톱니바퀴는 로터(4)내에 중앙에 배치되고, 편심축(3)의 회전축상에 배치되며 끝단벽(2b)에 고정된 피니언(5a)와 맞물린다. 편심축(3)용의 베어링은 케이스에 유지된 피니언(5a)의 허브내에 배치된다.

케이스(2)는 길이방향의 측벽(2a) 및 2개의 끝단벽(2b)으로 조립된다. 끝단벽(2b)들은 플랜지 접속에 의하여 길이방향 벽(2a)에 나사결합된다. 길이방향 하우징벽(2a)의 내부벽면은 여기에서 경질의 내마모성 라이닝을 구비하고 있으며, 그의 표면상에는 각기둥 로터의 길이방향 모서리상에 배치된 밀봉띠(4c)의 끝단표면이 미끄러지게 된다. 라이닝은 교체가 가능하도록 고정된다. 단단한 표면과 양호한 표면특성을 가진 마모판(8)이 끝단 하우징벽(2b)의 내부측상에 교체가능하게 마련된다. 이들은 로터(4)상의 끝단 밀봉요소 및 안내요소(7a),(7b)에 대한 주행면으로서 사용된다.

도 3은 로터(4)의 바람직한 실시예용의 각기둥 로터의 길이방향 외부벽의 윤곽을 나타낸다. 각기둥 로터내의 이러한 방식의 튀어나온 부분이 형성된 길이방향 외부벽의 장점은, 그의 내부에 수납된 기어장치(5)를 위한 공간을 확대함과 동시에 배출량에 대하여 비효과적인 배출실내의 공간적인 부분을 감소한다는 것이다.

도 4는 각기둥 로터의 경우에 구석영역에 대한 가능한 실시예를 상세하게 도시한다. 밀봉띠(4c)는 이 경우에 각기둥 로터(4')의 길이방향 모서리내에 형성된 홈내에 유지된다. 한쪽 측면의 단면으로 나타낸 것은 탄성재료로 채워진 교호로 형성된 홈(4'")들중 한개 및 각기둥 로터(4')의 길이방향 외부벽에 경화된 탄성요소(7a)중의 하나이다.

도 5는 특허청구의 범위 제 3 항에 따른 기어장치를 가진 도 1에 따른 펌프의 길이방향의 단면을 나타낸다. 이 도면에는 펌프의 모든 주된 요소들, 즉, 케이스(2)와, 편심축(3)과, 로터(4) 및, 특히 특허청구의 범우 제 3 항에 따른 기어장치(5)의 요소들을 모두 포함하고 있다. 케이스(5)의 중앙에서 편심축(3)의 축상에 배치된 케이스 고정 피니온(5a)은 편심륜(3a)(도 2에도 나타냄)상에 장착된 로터(4) 또는 편심륜(3a)의 중심축상에 배치된 로터고정 중공형 톱니바퀴(5b)에 맞물린다.

도 6은 길이방향으로 단면을 나타내고, 부분적으로 평면을 모식적으로 나타낸 특허청구의 범위 제 4 항에 따른 기어장치를 가진, 도 1에 따른 펌프를 나타낸다. 도 5와 같이, 모식도는 펌프(1)의 모든 구성요소 및, 특허청구의 범위 제 4 항에 따른 기어장치(5)의 요소들을 모두 포함한다. 편심륜(3a)상에 장착된 로터(4) 또는 편심륜(3a)의 중심축상에 배치된 유성기어를 볼 수 있다. 태양기어(5c)는 편심축(3)의 편심륜(3a)상에 회전하지 않도록 고정된다. 유성기어(5d)들은 로터고정된 유성캐리어(5e)상에 회전하지 않도록 장착된다. 내부기어(5f)는 편심축(3)의 편심륜상에 회전하지 않도록 장착되고 크로스 커플러(5g)의 안내막대에 그의 허브에 의하여 접속된다. 이러한 접속은 편심륜(3a)의 중심축의 둘레로 회전하지 않고 크로스 커플러(5g)의 수단에 의하여 케이스(2)상에 지지됨을 의미한다. 크로스 커플러(5g)는 또한 평면도로 도 6상에서 오른쪽 절반만 부분적으로 모식적으로 나타내었다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 펌프는 밸브가 필요없고, 펌핑공정에 콘트롤러를 필요로 하지 않는 단순한 구성을 가진다.

Claims (27)

1. 케이스(2)내에서 회전하도록 구동되는 로터(4)를 포함하여 구성되는 슬러리 펌프에 있어서, 로터(4)는 적어도 바닥면의 구석의 연결선들이 등변다각형(等邊多角形)을 형성하는 각기둥체로서 구성되며, 궤도를 그리며 선회하는 중앙축의 둘레에서 회전운동을 행하며, 그 각기둥체(4')의 길이방향의 모서리들이 케이스(2)의 길이방향 내부벽면(2')을 스치게 되는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
2. 제 1 항에 있어서, 로터(4)는 편심축(3)의 편심륜(3a)상에, 각기둥체의 바닥면의 모서리의 연결선에 의하여 형성된 등변다각형의 중심각에 대응하는 각의 둘레에서 편심축(3)이 기어장치(5)에 의하여 회전될 때, 편심륜(3a)의 중심선이 로터(4)의 중심축과 일치하도록 길이방향의 축이 없는 상태로 되도록 장착되는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
3. 제 2 항에 있어서, 기어장치(5)는 로터(4)의 중심축상에 배치된 로터고정된 중공형 톱니바퀴(5b) 및, 편심축(3)의 회전하는 축상에 배치된 케이스 고정된 피니언(5a)에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
4. 제 2 항에 있어서, 기어장치(5)는 로터(4)의 중심축상에 배치된 유성기어장치에 의하여 형성되고, 그의 태양기어(5c)는 회전하지 않도록 편심축(3)의 편심륜(3a)에 고정되며, 그의 유성기어(5d)들은 회전하지 않도록 로터고정된 유성캐리어(5e)상에 장착되며, 그의 내부기어(5f)는 회전하지 않도록 편심축(3)의 편심륜(3a)상에 장착되고 회전에 대하여 고정되도록 케이스(2)의 끝단벽상의 크로스 커플러(5g)에 의하여 지지되는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
5. 제 1 항에 있어서, 반송될 재료를 공급하기 위한 적어도 한개의 개구(Z) 및 반송될 재료를 배출하기 위한 한개의 개구들이 케이스(2)의 길이방향 벽상에 교호적으로 구비된 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
6. 제 5 항에 있어서, 케이스(2')의 길이방향 내부벽면상에는, 각기둥체의 바닥면의 모서리의 연결선에 의하여 형성된 등변 다각형의 중심각에 의하여 로터(4)의 중앙에 대하여 벗어나 있는 공급개구(Z)의 끝단과 배출개구(A)의 시작단 및 배출개구(A)의 끝단과 공급개구(Z)의 시작단이 각 경우에 배치되는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
7. 제 1 항에 있어서, 다수개의 펌프유니트(1)들이 평행하게 나란히 배치되며, 그들의 편심축(3)에 의하여 상호간에 결합되고, 편심축(3)의 자유끝단을 통해 하나 이상의 구동축(s)으로 구동되는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
8. 제 1 항에 있어서, 2개의 펌프 유니트(1)들이 평행하게 나란히 배치되며, 편심축(3)을 통하여 펌프 유니트 사이에 배치된 구동축(s)에 의하여 결합 및 구동되는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 다수개의 펌프 유니트(1)들이 평행하게 나란히 배치되며, 이들의 편심축(3)들은 특정한 각도값만큼 어긋나도록 결합되는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
10. 제 2 항에 있어서, 로터(4)의 내에는, 그의 중심축상에, 케이스(2)의 2개의 끝단벽의 내부벽면으로 연장되고 기어장치(5)를 방사방향으로 둘러싸는 분리벽(6)이 배치되는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
11. 제 1 항에 있어서, 로터(4)에는, 각기둥체의 길이방향 외부벽면을 형성하는 외부벽의 끝단면상에, 케이스(2)의 2개의 끝단벽의 내부벽면을 스치는 탄성의 내마모성 요소(7a)가 마련되는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
12. 제 11 항에 있어서, 각기둥체의 길이방향 외부벽면을 형성하는 로터(4)의 외부벽의 끝단면상에 마련된 탄성의 내마모성 요소(7a)들은 외부벽의 끝단면을 넘어서 연장되어, 외부벽의 길이방향 외부벽면상에 균일하게 경화되어 있거나 또는 접착제가 처리된 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
13. 제 1 항에 있어서, 밀봉띠(4c)들이 각기둥체(4')의 길이방향 모서리상에서 로터(4)상에 배치되는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
14. 제 13 항에 있어서, 각기둥체(4')의 길이방향 모서리상의 밀봉띠(4c)들은 교체가능하며, 고도로 내마모성인 경질재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
15. 제 13 항에 있어서, 밀봉띠(4c)들은 각기둥체(4')의 길이방향 모서리에 형성된 홈내에 수납 및 유지되는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
16. 제 15 항에 있어서, 교호적인 홈(4"')들이 각기둥체(4')의 길이방향 모서리내에 형성되고 경화되거나 접착처리된, 탄성의 내마모성 재료로 채워지는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
17. 제 10 항에 있어서, 분리벽(6)의 끝단면에서 로터(4)상에 밀봉요소(7b) 및 케이스(2)의 2개의 끝단벽의 내부벽면을 스치는 안내요소가 배치된 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
18. 제 1 항에 있어서, 로터(4)상에, 각기둥체(4')의 길이방향 외부벽들이 바닥체(4a)에 해제가능하게 고정된 개별요소(4b)에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
19. 제 1 항에 있어서, 로터(4)상에, 바닥체(4a)상에 해제가능하게 고정된 요소(4b)에 의하여 각기둥체(4')의 길이방향 외부벽들이 형성되는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
20. 제 1 항에 있어서, 케이스(2)의 길이방향 벽의 내부 벽면(2')이 내마모성이거나 또는 내마모성 코팅이 마련되는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
21. 제 11 항에 있어서, 케이스(2)의 2개의 끝단벽의 내부측상에는, 끝단면 밀봉요소(7a, 7b)에 의하여 스쳐지는 면의 영역내에, 내마모성면을 가지는 해제가능하게 고정된 판(8)들이 마련되는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
22. 제 21 항에 있어서, 판(8)들은 경질 크롬도금이 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
23. 제 1 항에 있어서, 케이스(2)는 길이방향의 벽(2a) 및, 그에 해제가능하게 접속된 2개의 끝단벽(2b)에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
24. 제 2 항에 있어서, 편심축(3)에서는, 편심륜(3a)의 직경이 적어도 편심량(e)에 대하여 2배로 확대된 가장 큰 축직경의 크기로 되어 있는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
25. 제 11 항에 있어서, 베어링 및 기어 톱니와, 밀봉 및 안내요소(7a),(7b)들은 편심축(3) 및 로터(4)를 관통하여 이르는 도관(9)에 의하여 급유되는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
26. 제 1 항에 있어서, 로터(4)는 각기둥체(4')로 형성되며, 적어도 바닥면의 모서리의 연결선들이 등변다각형을 형성하는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.
27. 제 26 항에 있어서, 각기둥체(4')의 길이방향 외부벽들은 그들의 중앙영역내에 원형의 튀어나온 부분의 원호를 가지는 것을 특징으로 하는 슬러리 펌프.

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