KR101614274B1

KR101614274B1 - 공통 기어박스 모듈, 가변 용량 및 기계적 밀봉부들에 대한 용이한 접근을 가진 용적형 펌프

Info

Publication number: KR101614274B1
Application number: KR1020117000203A
Authority: KR
Inventors: 로버트 알. 윗톰; 스티븐 알렌
Original assignee: 라이트 플로우 테크놀로지스 리미티드
Priority date: 2008-06-09
Filing date: 2009-06-09
Publication date: 2016-04-21
Also published as: BRPI0914800A2; US20090304540A1; WO2009150537A3; EP2307732A2; ES2624715T3; CN102105691A; US7905717B2; WO2009150537A2; KR20110028337A; EP2307732B1

Abstract

구동축과 종동축들이 각각의 로터들에 분리 가능하게 연결되는 로터리 로브 펌프와 원주 방향 피스톤 펌프 디자인들이 개시된다. 로터들은 헤드 커버와 기어박스 사이에 개재된 펌프 또는 로터 케이싱에 배치된다. 구동축과 종동축들은 제 1 및 제 2 로터들과 기어박스 사이에 각각 개재된 기계적 밀봉 조립체들을 관통한다. 밀봉 조립체들은 헤드 커버를 제거하고 구동축과 종동축들로부터 움직이는 것에 의해 간단히 수리 또는 교체될 수 있다. 펌프 케이싱은 밀봉 조립체들을 교체 또는 수리하도록 제거될 필요가 없다. 또한, 개시된 로터리 로브 또는 원주 방향 피스톤 펌프들의 용량은 기어박스 또는 축 길일을 변경함이 없이 변경될 수 없다. 펌프 용량을 변경시키도록, 로터들, 펌프들 또는 로터 케이싱들, 일부 디자인에 있어서, 헤드 커버 또는 커버 플레이트가 모두 변경될 필요가 있다. 일부 디자인들에 있어서, 커버 플레이트는 펌프 용량을 변경시키기 위하여 단지 로터들과 펌프 케이싱이 변경될 필요가 있도록 기어박스에 대해 범용이다.

Description

공통 기어박스 모듈, 가변 용량 및 기계적 밀봉부들에 대한 용이한 접근을 가진 용적형 펌프{PD PUMPS WITH A COMMON GEARBOX MODULE AND VARYING CAPACITIES AND EASY ACCESS TO MECHANICAL SEALS}

본 발명은 개선된 용적형 펌프(positive displacement pump)들에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 단일 기어박스 모듈이 가변적인 용량 및 구성의 다수의 헤드들과 함께 사용될 수 있는 원주 방향 피스톤 펌프(circumferential piston pump) 및 로터리 로브 펌프(rotary lobe pump)들에 관한 것이다. 그 결과, 구동축/종동축 세트를 구비한 단일 기어박스 모듈이 가변 용량의 다수의 헤드들과 함께 사용될 수 있기 때문에 제조 비용이 감소된다. 그러므로, 용량은 기어박스 또는 축 길이를 변경하지 않고 변할 수 있다. 또한, 기계적 축 밀봉부들에는 펌프 또는 로터 케이싱의 제거없이 수리 또는 교체를 위해 접근할 수 있다. 특히, 기계적 축 밀봉부들에는 구동축 및 종동축들로부터 용이하게 분리 가능한 헤드 커버 플레이트 및 로터들의 제거만으로 접근할 수 있다.

용적형 펌프는 모터 또는 구동축 각각의 회전 동안 주어진 체적의 유체를 방출한다. 벨로우즈 펌프, 이중 다이아프램 펌프, 가요성 임펠러 펌프, 기어 펌프, 진자 펌프, 피스톤 펌프, 추진 공동(progressing cavity) 펌프, 로터리 베인 펌프, 연동 펌프, 로터리 로브 펌프, 및 원주 방향 피스톤 펌프는 용적형 펌프의 모든 예들이다. 본 발명은 주로 신규의 로터리 로브 펌프(RLP)와 원주 방향 피스톤 펌프(CPP) 디자인에 관한 것이다. RLP와 CPP는 모두 구동축, 종동축 및 두 축들에 장착되는 로터들을 채택한다. 로터들은 헤드 커버와 기어박스 사이에 개재된 펌프 케이싱에 배치된다. 헤드 커버와 로터 또는 펌프 케이싱은 때때로 총체적으로 "헤드"로서 지칭되고, 용어 로터 케이싱과 펌프 케이싱은 상호 교환 가능하게 사용된다.

로터리 로브 펌프들은 로터들 사이의 접촉을 제거하도록 타이밍 기어들을 사용하고, 이러한 것은 비윤활 유체들에서 사용을 가능하게 한다. 이중 날개(bi-wing, 또는 이중 로브) 및 다중 로브 옵션들을 포함하는 다양한 로터 형태들이 이용 가능하다. 이러한 펌프들은 음식물, 유제품, 채소, 바이오 기술, 및 의약품 분야들에 부과되는 다양한 표준들에 일치하는 위생 및 청결 디자인들을 제공한다. RLP들은 또한 화학 및 특수 화학 산업에서 사용된다. 산업적인 RLP 디자인들은 보다 높은 압력 능력을 위하여 로터들의 양측부 상의 베어링들을 포함할 수 있다.

원주 방향 피스톤 펌프들은 타이밍형 로터리 로브 펌프들이지만, 로터 날개(즉, 원주 방향 피스톤에서의 "피스톤들")들은 펌프 케이싱 내로 가공된 챔버들에서 회전한다. 이러한 것은, 슬립을 최소화하고 저점성 유체들에 대해 증가된 효율을 제공하는 큰 밀봉 표면을 제공한다. 그러나, 펌프 케이싱 내로 가공된 챔버들에 의해, CPP들은 세척하는 것이 상당히 어려우며, 그러므로 위생 및 청결 분야를 위해서는 덜 바람직하다.

일반적으로, CPP들은 저점성 액체(500 센티포이즈 미만)와 위생 및 세척이 자주 필요하지 않은 분야를 위해 바람직하고; RLP들은 고점성 액체(500 센티포이즈 보다 큰) 및 RLP들이 용이하게 세척될 수 있기 때문에 위생 또는 청결 분야를 위해 바람직하다.

RLP 및 CPP 디자인들과 관련된 하나의 문제는 전체적인 펌프 디자인을 변경하지 않고 용량을 변화시킬 수 없다는 것이다. 특히, 현재의 RLP와 CPP 디자인들은 상이한 용량들에 대해 상이한 기어박스들과 샤프트 길이들을 요구한다.

RLP 및 CPP 디자인들과 관련된 다른 문제는 기계적 축 밀봉부들의 수리이다. 특히, 기계적 축 밀봉부들은 전형적으로 케이싱과 기어박스 사이에 장착되고, 이에 의해, 밀봉부들을 수리하기 위하여 헤드 커버, 로터들, 및 케이싱이 제거되는 것을 요구한다. 이러한 절차는 시간 소모적이며, 그러므로 비용이 많이 든다. 따라서, 기계적 축 밀봉부에 대한 접근이 용이하게 되는 개선된 CPP 및 RLP 디자인들이 필요하다.

상술한 필요성에 따라서, 기어박스를 관통하고 제 1 로터에 분리 가능하게 연결되는 구동축을 포함하는 개선된 용적형 펌프가 개시된다. 로터는 원주 방향 피스톤형(즉, 날개형 또는 날개 스타일) 또는 로터리 로브형일 수 있다. 구동축은 종동축에 회전 가능하게 결합되고, 종동축은 제 2 로터에 분리 가능하게 연결된다. 제 1 및 제 2 로터들은 헤드 커버와 기어박스 사이에 개재된 펌프 케이싱에 배치된다. 구동축과 종동축은, 제 1 및 제 2 로터들과 기어박스 사이에 각각 개재된 제 1 및 제 2 기계적 밀봉부들을 각각 관통한다.

개시된 디자인들의 이점은 밀봉부들이 용이하게 수리되거나 또는 교체된다는 것이다. 특히, 구동축과 종동축으로부터 헤드 커버와 제 1 및 제 2 로터들의 제거는 케이싱을 제거함이 없이 제 1 및 제 2 기계적 밀봉부들에 대한 접근을 각각 제공한다.

또한, 하나의 개선(refinement)에 있어서, 제 1 및 제 2 로터들은 구동축과 종동축을 각각 수용하기 위한 중앙 허브를 각각 포함한다. 제 1 및 제 2 로터들의 중앙 허브는 환상 영역(annular section)들에 연결된다. 환상 영역들은 각각의 중앙 허브를 적어도 하나의 방사상 외향 날개 또는 로브에 연결한다.

또 다른 개선에 있어서, 케이싱은 구동축과 종동축을 각각 수용하기 위한 제 1 및 제 2 개구들을 구비한 후방 벽을 포함한다. 이러한 개선에서, 제 1 및 제 2 로터들의 환상 영역들은 각각 후향 연장 외부 허브들에 연결된다. 후향 연장 외부 허브들은 순차적으로 케이싱의 후방 벽에 배치된 제 1 및 제 2 오목부(recess)들에 수용된다.

또 다른 개선에 있어서, 후향 연장 외부 허브들을 수용하는, 케이싱의 후방 벽에 있는 제 1 및 제 2 오목부들은 구동축과 종동축들이 관통하는 케이싱의 후방 벽에 있는 제 1 및 제 2 개구들의 외주변을 따라서 배치된다.

또 다른 개선에 있어서, 제 1 및 제 2 기계적 밀봉 조립체들은 제 1 및 제 2 로터들의 후향 연장 외부 허브들 내에 적어도 부분적으로 각각 배치된다.

또 다른 개선에 있어서, 제 1 및 제 2 로터들의 후향 연장 외부 허브들은 케이싱의 후방 벽 내로 축지된다.

여전히 또 다른 개선에 있어서, 제 1 및 제 2 로터들은 구동축과 종동축을 각각 수용하기 위한 중앙 허브들을 각각 포함한다. 각각의 중앙 허브는 헤드 커버를 향하여 지향된 원위 단부(distal end)와, 기어박스를 향하여 지향된 근위 단부(proximal end)를 포함한다. 제 1 및 제 2 로터들의 중앙 허브들의 근위 단부들은 각각 환상 영역에 연결되고, 환상 영역은 적어도 하나의 방사상 외향 날개뿐만 아니라 후방 환상 허브에 그 각각의 근위 단부를 연결한다.

여전히 또 다른 개선에 있어서, 제 1 및 제 2 로터들은 각각의 중앙 허브들과 각각의 날개 또는 로브 사이의 환상 슬롯을 각각 포함한다. 이러한 실시예에서, 헤드 커버는 제 1 및 제 2 원통형 벽들을 포함하는 제 1 및 제 2 컵 형상 구조물들을 포함한다. 이러한 CPP 디자인에서, 제 1 및 제 2 로터들의 환상 슬롯들은 헤드 커버의 제 1 및 제 2 원통형 벽들을 각각 수용한다.

하나의 개선에 있어서, 펌프는 로터리 로브 펌프(RLP) 또는 원주 방향 피스톤 펌프(CPP)이다.

용적형 펌프의 용량을 변경하기 위한 방법이 또한 개시된다. 상기 방법은, 헤드 커버를 제거하는 단계; 제 1 및 제 2 로터들을 제거하는 단계; 펌프 케이싱을 제거하는 단계; 제 1 및 제 2 로터들과 다른 크기를 가진 제 3 및 제 4 로터들을 수용하는 크기의 제 2 케이싱으로 상기 펌프 케이싱을 교체하는 단계; 구동축과 종동축들 상에 상기 제 3 및 제 4 로터들을 장착하는 단계; 및 상기 제 2 케이싱 상에 제 2 헤드 커버를 장착하는 단계를 포함한다.

하나의 개선에 있어서, 제 2 헤드 커버는 본래의 헤드 커버가 제 2 펌프 케이싱과 새로운 로터들 상에 끼워 맞춰짐에 따라서 필요하지 않다.

또 다른 개선에 있어서, 상기 방법은 제 1 및 제 2 로터를 제거한 후 및 펌프 케이싱을 제거하기 전에 제 1 및 제 2 밀봉부들을 제거하는 단계를 추가로 포함한다.

CPP 및 RLP들로부터 기계적 밀봉 조립체들을 제거하기 위한 방법이 개시된다. 이 방법은, 헤드 커버를 제거하는 단계; 구동축과 종동축들로부터 제 1 및 제 2 로터들을 제거하는 단계; 기계적 밀봉 조립체들 중 하나에 대하여, 상기 기계적 밀봉 조립체와 기어박스 사이에 배치된 디스크 또는 링 부재에 대한 접근을 얻도록 펌프 케이싱의 후방 벽과 기어박스 사이의 개구 내로 공구를 삽입하는 단계; 각각의 로터가 제거된 펌프 캐비티를 향하여 또는 근위 방향으로 상기 기계적 밀봉 조립체를 움직이도록 상기 디스크 또는 링 부재 상에 편향력을 인가하는 단계; 손으로 상기 기계적 밀봉 조립체를 제거하는 단계; 상기 기계적 밀봉 조립체를 교체하는 단계; 및 다른 기계적 밀봉 조립체에 대하여 상기 공정을 반복하는 단계를 포함한다.

또 다른 개선에 있어서, 상기 방법은 펌프 케이싱의 제거없이 수행된다.

다른 이점들과 특징들은 첨부된 도면과 관련하여 읽을 때 다음의 상세한 설명으로부터 명백하게 된다.

개시된 방법 및 장치의 보다 완전한 이해를 위하여, 첨부된 도면에 보다 상세하게 도시된 실시예들에 대한 참조가 만들어져야 한다.

도 1은 본 발명에 따라서 만들어진 원주 방향 피스톤 펌프의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 CPP의 측단면도.
도 3 내지 도 5는 동일한 구동축 또는 종동축 상의 3개의 상이한 크기의 헤드 커버들/로터들/케이싱들의 부분 및 확대 단면도이며, 이에 의해, 구동축과 종동축들 및 기어박스들의 변경없이 도 1 내지 도 5에 도시된 CPP들의 용량이 용이하게 변경될 수 있다는 것을 예시한 도면.
도 6은 본 발명에 따라서 만들어진 로터리 로브 펌프의 단면도.
도 7 내지 도 9는 동일한 구동축 또는 종동축 상의 3개의 상이한 크기의 헤드 커버들/로터들/케이싱들의 부분 및 확대 단면도이며, 이에 의해, 구동축과 종동축들이 변경없이, 그러므로 기어박스들의 변경없이 도 6 내지 도 9에 도시된 RLP들의 용량이 용이하게 변경될 수 있다는 것을 예시한 도면.
도 10은 개시된 펌프 디자인들에서 사용하기 위한 대안적인 밀봉 조립체의 부분 단면도.
도 11은 도 1 내지 도 5에 도시된 펌프들에서 사용하기 위한 CPP-스타일 로터의 정면 사시도.
도 12는 도 11에 도시된 로터의 배면 사시도.
도 13은 도 11 및 도 12에 도시된 로터의 정면 사시도.

도면들은 반드시 축척으로 도시되지 않았으며 개시된 실시예들은 때때로 개략적으로 및 부분적인 관점으로 도시되었다는 것을 이해하여야 한다. 특정 예들에서, 개시된 방법 및 장치들을 이해하는데 필수적이지 않거나 또는 다른 상세들을 인지하는데 어렵게 하는 것들은 생략되었다. 물론, 이러한 개시는 본 명세서에서 예시된 특정 실시예들로 한정되는 것이 아니라는 것을 이해하여야 한다.

도 1은 대체로 기어박스(16)의 플랜지(18)와 헤드 커버 또는 헤드 플레이트(19) 사이에서 개재된 로터 또는 펌프 케이싱(17)에 연결된 기어박스(16)를 포함하는 CPP(15)를 도시한다. 지지 다리들 또는 브래킷들은 도 1에서 도면 부호 21로 도시되는 한편, 구동축은 도면 부호 22로 부분적으로 보이며, 입구 또는 출구는 도면 부호 23으로 도시된다.

CPP(15)는 도 2에 보다 상세하게 도시된다. 기어박스(16)는 구동축(22)을 수용하는 개구(25)를 구비한 하우징 또는 외피(24)를 포함한다. 봉입 밀봉부(26, enclosing seal)는 구동축(22)의 중간 영역(27)과 기어박스(16)에 있는 개구(25) 사이에 배치된다. 구동축(22)의 근위 영역(28)은 모터(도시되지 않음)에 연결된다. 구동축(22)의 또 다른 중간 영역(29)은 구동 기어(31)를 관통한다. 구동 기어(31)는 피동 기어(32)와 맞물린다. 피동 기어(32)는 종동축(33) 상에 장착된다. 구동축(22)과 종동축(33)은 기어박스 케이싱(34)을 관통하며, 기어박스 케이싱은 구동축(22)과 종동축(33)을 수용하기 위한 제 1 및 제 2 세장형 개구(35, 36)들, 지지 베어링(37, 38, 37a, 38a), 및 부싱(39, 40)들을 각각 포함한다. 구동축(22)과 종동축(33)들은 기어박스 케이싱(34)의 플랜지(18)를 관통하고, 기어박스 케이싱은 기어박스 케이싱(34)의 플랜지(18)에 도달하기 전에 헤드 커버(19)와 로터 케이싱 본체(17)를 관통하는 도 1에 도시된 다수의 볼트 또는 체결구(41)들에 의해 로터 또는 펌프 케이싱(17)에 연결된다. 베어링(37, 38)들은 도 2에 도시된 볼트 또는 체결구(42)들에 의해 기어박스 케이싱(34)의 플랜지(18)에 연결된다.

구동축(22)과 종동축(33)의 말단 영역(43, 44)들은 펌프 케이싱(17)의 제 1 및 제 2 개구(45, 46)들을 각각 관통한다. 구동축(22)과 종동축(33)의 말단 영역(43, 44)들은 볼트 또는 체결구(51, 52)들에 의해 제 1 및 제 2 로터(47, 48)들에 각각 연결되고, 이러한 것은 다음에 설명되는 바와 같이 밀봉 조립체(53, 54)들에 대한 신속한 접근을 제공하기 위해 로터(47, 48)들을 신속하고 용이하게 제거하도록 만든다.

도 2에 도시된 실시예에서, 헤드 커버(19)는 헤드 플레이트(55)와 한 쌍의 컵 형상 부재(56, 57)들을 추가로 포함하며, 컵 형상 부재들은 로터(47, 48)들의 환상 오목부(63, 64)들에 수용되는 내향 원통형 벽(61, 62)들을 포함하며, 로터들은 도 11 내지 도 13에 도시된 CPP 로터(47)에서 보다 명확하게 알 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 펌프(15)와 관련된 하나의 빈번한 유지 보수 업무는 밀봉 조립체(53, 54)들의 수리 또는 교체이다. 도 2에 도시된 실시예 15에서, 밀봉 조립체(53, 54)에 접근하도록, 전문가는 단지 헤드 커버 조립체(19)(플레이트(55)와 컵 형상 부재(56, 57)들을 함께 연결되므로 함께 제거된다) 및 로터(47, 48)들을 제거할 필요가 있다. 펌프 케이싱(17)은 기어박스(16)로부터 분리될 필요가 없다. 따라서, 밀봉 조립체(53, 54)들을 수리할 때 펌프 또는 로터 케이싱(17)을 제거하는 시간 소모적인 업무는 회피되고, 이러한 것은 순차적으로 현재 이용 가능한 CPP들(또는 도 6 내지 도 9와 관련하여 도시된 바와 같은 RLP들)보다 작업 중단 시간의 견지에서 밀봉 조립체(53, 54)들의 수리 또는 교체를 훨씬 신속하고 저렴하게 한다.

도 2에 도시된 실시예에서, 밀봉 조립체(53, 54)들은 각각 전방의 중합체 밀봉 부재(65), 하나 이상의 내부 밀봉 부재(66)들, 및 실질적으로 내부 밀봉 부재(66)들을 수용하는 강성 밀봉 하우징(67)을 포함한다. 헤드 커버(19)와 로터(47, 48)들이 제거되는 것으로, 평탄 헤드 드라이버와 같은 얇은 공구(도시되지 않음)는 환상 링 또는 부재(72)에 접근하도록 상부 개구(71)를 통해 아래로 삽입될 수 있다. 펌프(15)의 전방을 향한 또는 도 2에서 좌측을 향한 환상 디스크(72)의 편향력은 구동축(22) 주위에 배치된 강성 밀봉 하우징(67)을 도 2에서 좌측을 항하여 밀게 되고, 이에 의해 손을 전방 밀봉부(65), 궁극적으로 강성 밀봉 하우징(67)에 접근 가능하게 하여서, 구동축 밀봉 조립체(53)는 수리 또는 교체될 수 있다. 유사하게, 동일 공구(도시되지 않음)는 종동축(33)을 둘러싸는 환상 디스크 또는 링(72)에 접근하도록 바닥 개구(73)를 통해 위로 삽입될 수 있다. 도 2에서 좌측으로의 편향력은 종동축 밀봉 조립체(54)가 수리 또는 교체될 수 있도록 로터 케이싱(17) (로터(48)가 제거됨으로써) 및 강성 밀봉 하우징(66)을 통해 전방 밀봉부(65)에 대한 접근을 가능하게 한다.

전문가는 로터(47, 48)들과 그 환상 허브(83)들이 도 2에 도시된 바와 같이 제거될 때 공간이 제공됨으로써 펌프(15)의 전방측으로부터 밀봉 조립체(53, 54)들에 또한 접근할 수 있다.

도 3 내지 도 5을 참조하여, CPP(15)의 다목적성이 도시된다. 특히, 상이한 크기들의 3개의 상이한 로터(47a, 47b, 47c)들이 도시된다. 그러나, 구동축(22)의 크기 및 길이는 변하지 않는다(종동축(33)과 기어박스는 도 2 내지 도 5에서 변하지 않는다). 상이한 크기의 로터(47a, 47b, 47c)들을 수용하도록, 단지 헤드 커버(19a, 19b, 19c)들과 로터 케이싱(17a, 17b, 17c)들이 변경될 필요가 있다. 구동축(22)(및 종동축(33)), 그러므로 기어박스(16, 도 3 내지 도 5에 도시되지 않음; 도 2 참조)는 변경 또는 변형을 요구하지 않는다. 그러므로, 한 세트의 구동축(22)과 종동축(33) 및 기어박스(16)는 가변 용량의 다중의 펌프 구성(15a, 15b, 15c)을 수용할 수 있다. 현재의 CPP 펌프 디자인은 기어박스와 축 길이들을 변경함이 없이 펌프의 용량이 실질적으로 변경되는 것을 허용하지 않고, 그러므로 개시된 CPP(15)보다 덜 다목적성이다. 단지 3개의 상이한 로터 크기들이 도 2 내지 도 6에 도시되었지만, 개시된 CPP 펌프 디자인(15)을 사용하여, 단일 기어박스(16)/구동축(22)/종동축(33) 조합을 사용하여 다수의 상이한 펌프 용량들이 얻어질 수 있다. 펌프(15)의 용량을 변경시키도록 변경 또는 변형을 필요로 하는 부품들은 로터(47, 48); 펌프 케이싱(17); 및 헤드 커버(19)만이다. 도 6 내지 도 9와 관련하여 다음에 기술된 바와 같이, 범용(universa) 헤드 커버(19)가 또한 가능하며, 이러한 것은 단지 로터(47, 48)들과 펌프 케이싱(17)이 펌프(15)의 용량을 변경시키도록 변경될 필요가 있다는 것을 의미한다.

도 6을 참조하여, RLP(115)가 개시된다. CPP(15)와 관련하여 상기 RLP(115)에서 동일 또는 유사한 부품들은 접두사 "1"을 가진 동일 도면 부호들을 사용하거나 또는 15 대신에 도면 부호 115로 시작하여 참조된다. 그러므로, CPP(15)의 동일 부분 또는 부품인 RLP(115)의 각 부분 또는 부품의 기능적 설명은 반복되지 않는다. 그러나, RLP(115)가 헤드 커버(119)와 로터(147, 148)들이 제거된 후에, 도 6의 좌측을 향하거나 또는 좌측으로 밀봉 조립체(153, 154)들을 밀도록 환상 디스크(172)에 공구가 접근하는 것을 가능하게 하는 상부 및 하부 개구(171, 173)들을 포함하는 것을 유념하여야 한다. 그러므로, 밀봉 조립체(153, 154)들을 수리하기 위해, 로터 케이싱(117)은 제거될 필요가 없다. 또한, 밀봉 조립체(153, 154)들에는 로터(147, 148)들이 제거될 때 환상 허브(183)들에 의해 비워진 공간을 사용하여 펌프(115)의 전방으로부터 직접 접근할 수 있다.

RLP(115)의 용량 다목적성은 도 7 내지 도 9에 도시된다. CPP(15)와 유사하게, RLP(115)의 용량을 변경시키도록, 단지 로터(147a, 147b, 147c)들과 로터 또는 펌프 케이싱(117a, 117b, 117c)들만이 변경될 필요가 있다. 헤드 커버(119)가 평탄 플레이트(155)를 포함하기 때문에, RLP(115) 용량이 헤드 커버(119)를 변경시킴이 없이 변경될 수 있고 헤드 커버(119)가 주어진 기어박스(116)에 대해 "만능"인 것이 가능하다. 그러므로, RLP(115)의 용량을 변경하는 것은 단지 로터(147, 148)들과 케이싱(117) 만이 변경될 필요가 있기 때문에 CPP(15)의 용량을 변경시키는 것보다 한층 간단할 수 있다.

도 10은 대안적인 밀봉 조립체(253)를 도시한다. 로터(247)는 전방 밀봉 요소(265)들을 수용하는 후방 환상 오목부(263)를 포함한다. 밀봉 조립체(253)는 밀봉 하우징(267)에 의해 적소에서 유지되는 후방 밀봉 요소(266)들을 또한 포함한다. 로터(47)가 구동축(22)의 원위 단부(43)로부터 제거되었으면, 도 10의 좌측으로 밀봉 조립체(253)를 편향시키도록 공구를 디스크(272) 또는 체결구(274)로 접근시킬 수 있는 상부 및 하부 슬롯 개구들이 도면 부호 271, 273으로 도시된다. 그러므로, 밀봉 조립체(253)에 대한 접근은 도 2 및 도 6의 조립체(53, 153)들에 대한 것과 본질적으로 동일하다.

도 11 내지 도 13은 전형적인 CPP 로터(47)를 도시한다. 로터(47)는 구동축(22)과 종동축(33)을 수용하는 중앙 허브(81)를 포함한다. 중앙 허브는 후방 환상 부재(82)에 연결되고, 후방 환상 부재는 중앙 허브(81)를 후방 허브(83)와 로브(88)들을 위한 하나 이상의 로터 날개들에 연결한다. 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 후방 허브(83, 183)들은 펌프 케이싱(17, 117)들에 배치된 오목부들에 수용된다. 도 2 및 도 6에 도시된 실시예들에서, 후방 환상 허브(83, 183)들은 오목부(84, (도 2), 184(도 6))들에 수용되고, 이 오목부들은 구동축(22. 122) 및 종동축(33, 133)들이 각각 관통하는 제 1 및 제 2 개구(45, 46(도 2), 145, 146(도 6))와 동축이거나 또는 그 방사상 연장부를 형성한다. 다른 실시예들에서, 후방 환상 허브(83, 183)들은 펌핑 케이싱(17, 117)들의 후방 벽(85(도 2), 185(도 6))에 배치된 그루브 또는 슬롯 내에 수용될 수 있다. RLP 로터(147)의 디자인은 RLP(115)의 헤드 커버(119)가 컵 형상 부재(56, 57)들을 포함하지 않음으로써 환상 슬롯(63)이 없는 도 10 내지 도 12에 도시된 CPP 로터(47)와 유사하다.

단지 특정 실시예들이 설정되었지만, 대안 및 변경들이 상기 설명으로부터 본 발명의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하게 된다. 이들 및 다른 대안들은 등가물로서, 그리고 개시물과 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위 내에 있는 것으로 고려된다.

Claims

용적형 펌프로서,
기어박스를 관통하며 제 1 로터에 분리 가능하게 연결되는 구동축을 포함하고, 상기 구동축은 제 2 로터에 분리 가능하게 연결되는 종동축에 회전 가능하게 결합되고,
상기 제 1 및 제 2 로터들은 헤드 커버와 상기 기어박스 사이에 배치되는 펌프 케이싱 내에 배치되고,
상기 구동축과 상기 종동축은 상기 제 1 및 제 2 로터들과 상기 기어박스 사이에 각각 개재되는 제 1 및 제 2 기계적 밀봉부들을 각각 관통하며,
상기 제 1 및 제 2 로터들 각각은 상기 구동축과 상기 종동축을 각각 수용하기 위한 중앙 허브를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 로터들의 중앙 허브들은 환상 영역들에 연결되고, 상기 제 1 및 제 2 로터들의 환상 영역들은 각각 후향 연장 외부 허브에 연결되고, 상기 제 1 및 제 2 기계적 밀봉부들은 상기 제 1 및 제 2 로터들의 후향 연장 외부 허브들 내에 적어도 부분적으로 각각 배치됨으로써,
상기 구동축과 상기 종동축으로부터 상기 헤드 커버와 상기 제 1 및 제 2 로터들을 각각 제거하는 것은 상기 제 1 및 제 2 기계적 밀봉부들에 대한 접근을 제공하는, 용적형 펌프.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 기계적 밀봉부들은 상기 케이싱을 제거하지 않고 상기 제 1 및 제 2 밀봉부들에 대한 상기 접근에 의해 제거될 수 있는, 용적형 펌프.
제 1 항에 있어서, 상기 환상 영역들 각각은 각각의 중앙 허브와 각각의 로터의 적어도 하나의 방사상 외향 날개 사이에 배치되는, 용적형 펌프.
제 2 항에 있어서, 상기 케이싱은 상기 구동축과 상기 종동축을 각각 수용하기 위한 제 1 및 제 2 개구들을 구비하는 후방 벽을 포함하고,
상기 후향 연장 외부 허브는 상기 케이싱의 후방 벽에 배치되는 제 1 및 제 2 오목부들에 수용되는, 용적형 펌프.
제 4 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 오목부들은 상기 케이싱의 후방 벽에 있는 상기 제 1 및 제 2 개구들의 외주변들 각각을 따라서 배치되는, 용적형 펌프.
삭제
제 3 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 로터들의 후향 연장 외부 허브들은 상기 케이싱의 후방 벽 내로 축지(journal)되는, 용적형 펌프.
제 1 항에 있어서, 각각의 중앙 허브는 상기 헤드 커버를 향해 지향되는 원위 단부와 상기 기어박스를 향해 지향되는 근위 단부를 포함하고,
상기 제 1 및 제 2 로터들의 중앙 허브들의 근위 단부들 각각은 각각의 근위 단부를 적어도 하나의 방사상 외향 날개에 연결하는 상기 환상 영역에 연결되는, 용적형 펌프.
제 8 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 로터들 각각은 각각의 중앙 허브들과 각각의 날개 사이의 환상 슬롯을 포함하며,
상기 헤드 커버는 제 1 및 제 2 원통형 벽들을 구비하는 제 1 및 제 2 컵 형상 구조물들을 포함하고,
상기 제 1 및 제 2 로터들의 환상 슬롯들은 상기 헤드 커버의 제 1 및 제 2 원통형 벽들을 각각 수용하는, 용적형 펌프.
제 1 항에 있어서, 상기 펌프는 로터리 로브 펌프 또는 원주 방향 피스톤 펌프 중 하나인, 용적형 펌프.
제 1 항에 따른 펌프의 용량을 변경하기 위한 방법으로서,
상기 헤드 커버를 제거하는 단계;
상기 제 1 및 제 2 로터들을 제거하는 단계;
상기 펌프 케이싱을 제거하는 단계;
상기 제 1 및 제 2 로터들과 상이한 크기들을 가지는 제 3 및 제 4 로터들을 수용하는 크기의 제 2 케이싱으로 상기 펌프 케이싱을 교체하는 단계;
상기 구동축과 상기 종동축 상에 상기 제 3 및 제 4 로터들을 장착하는 단계; 및
상기 제 2 케이싱 상에 제 2 헤드 커버를 장착하는 단계;를 포함하는 펌프 용량 변경 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 제 2 헤드 커버는 상기 헤드 커버와 동일한, 펌프 용량 변경 방법.
용적형 펌프로부터 기계적 밀봉 조립체들을 제거하기 위한 방법으로서,
상기 펌프로부터 헤드 커버를 제거하는 단계;
구동축과 종동축으로부터 제 1 및 제 2 로터들을 제거하는 단계; 및
펌프 캐비티를 통하여 상기 기계적 밀봉 조립체를 제거하는 단계;를 포함하는, 용적형 펌프로부터 기계적 밀봉 조립체 제거 방법.
제 13 항에 있어서, 상기 기계적 밀봉 조립체는 펌프 케이싱을 제거하지 않고 제거되는, 용적형 펌프로부터 기계적 밀봉 조립체 제거 방법.
제 13 항에 있어서, 펌프 케이싱의 후방 벽과 기어박스 사이의 개구 내로 공구를 삽입하여, 기계적 밀봉 조립체와 상기 기어박스 사이에 배치되는 디스크 또는 링 부재에 접근하는 단계; 및
상기 디스크 또는 링 부재 상에 편향력을 인가하여, 로터가 제거된 펌프 캐비티를 향하여 상기 기계적 밀봉 조립체를 움직이는 단계;를 추가로 포함하는, 용적형 펌프로부터 기계적 밀봉 조립체 제거 방법.
용적형 펌프로서,
기어박스를 관통하고, 제 1 로터에 분리 가능하게 연결되는 구동축을 포함하며,
상기 구동축은 제 2 로터에 분리 가능하게 연결되는 종동축에 회전 가능하게 결합되고,
상기 제 1 및 제 2 로터들은 헤드 커버와 상기 기어박스 사이에 배치되는 펌프 케이싱 내에 배치되고,
상기 제 1 및 제 2 로터들은 상기 펌프 케이싱 내에 있는 제 1 및 제 2 캐비티들에 각각 수용되고,
상기 펌프의 용량은 상기 기어박스를 변경하지 않고 상기 제 1 및 제 2 로터들과 펌프 케이싱을 변경하는 것에 의해 변화될 수 있는, 용적형 펌프.
제 16 항에 있어서, 상기 헤드 커버는 상기 펌프의 용량을 변경하도록 또한 변경되어야만 하는, 용적형 펌프.
제 16 항에 있어서, 상기 구동축과 상기 종동축은 상기 제 1 및 제 2 로터들과 상기 기어박스 사이에 각각 개재되는 제 1 및 제 2 기계적 밀봉부들을 각각 관통하고,
상기 구동축과 상기 종동축으로부터 상기 헤드 커버와 상기 제 1 및 제 2 로터들을 각각 제거하는 것은 상기 제 1 및 제 2 기계적 밀봉부들에 대한 접근을 제공하는, 용적형 펌프.
제 16 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 로터들 각각은 상기 구동축과 상기 종동축을 각각 수용하기 위한 중앙 허브를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 로터들의 중앙 허브들은 각각의 중앙 허브와 각각의 로터의 적어도 하나의 방사상 외향 날개 사이에 각각 배치되는 환상 영역들에 연결되는, 용적형 펌프.
제 19 항에 있어서, 상기 케이싱은 상기 구동축과 상기 종동축을 각각 수용하기 위한 제 1 및 제 2 개구들을 구비하는 후방 벽을 포함하고,
상기 제 1 및 제 2 로터들의 환상 영역들 각각은 상기 케이싱의 후방 벽 내에 배치되는 제 1 및 제 2 오목부들에 수용되는 후향 연장 외부 허브에 연결되는, 용적형 펌프.