KR101893628B1

KR101893628B1 - 로터리 피스톤 펌프의 펌프 공간을 밀폐하는 장치 및 이 장치를 갖는 로터리 피스톤 펌프

Info

Publication number: KR101893628B1
Application number: KR1020137032832A
Authority: KR
Inventors: 파울 크람페; 토마스 히너스
Original assignee: 휴고 포겔상 마시네바우 게엠베하
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2018-08-30
Also published as: WO2012152924A3; DK2707629T3; CN103620279B; EP2707629B1; EP2707629A2; WO2012152924A2; DE202011100622U1; US20140294648A1; PL2707629T3; KR20140033405A; ES2550253T3; US9212659B2; CN103620279A

Abstract

본 발명은 로터리 로브 펌프의 펌프 챔버를, 상기 로터리 로브 펌프의 유체가 없는 영역에 대해, 특히 샤프트 덕트 영역에서 밀폐하는 장치에 관한 것이며, 이 장치는, 미로 간격(labyrinth gap)이 밀폐 요소 사이에서 연장하도록, 상기 로터리 로브 펌프의 펌프 챔버에서 샤프트 상에 배치된 로터리 피스톤의 전방 측에 이웃하게 배치될 수 있는 둘 이상의 밀폐 요소를 가지며, 상기 미로 간격은 밀폐 랜드(seal land)를 연장하기 위해 상기 샤프트에 대해 방사 방향으로 및 축 방향으로 배열된다. 본 발명에 따르면, 밀폐 랜드는, 샤프트에 대한 축 방향에서의 밀폐 렌드보다는, 상기 샤프트에 대한 방사 방향에서 더 크다.

Description

로터리 피스톤 펌프의 펌프 공간을 밀폐하는 장치 및 이 장치를 갖는 로터리 피스톤 펌프{APPARATUS FOR SEALING OFF A PUMP SPACE OF A ROTARY PISTON PUMP, AND ROTARY PISTON PUMP HAVING SAME}

본 발명은, 로터리 로브 펌프(rotary lobe pump)의 유체가 없는 영역(fluid-free region), 특히 샤프트 덕트의 영역에 대해서, 로터리 로브 펌프의 펌프 챔버를 밀폐하는 장치로서, 미로 간격(labyrinth gap)이 밀폐 요소 사이에서 연장하도록, 로터리 로브 펌프의 펌프 챔버의 샤프트 상에 배치된 로터리 피스톤의 전방 측에 이웃하게 배치될 수 있는 둘 이상의 밀폐 요소를 가지며, 그러한 미로 간격은 밀폐 랜드(seal land)를 연장하기 위해 샤프트에 대한 방사 방향으로 그리고 축 방향으로 배열되는, 밀폐 장치에 대한 것이다.

본 발명은 또한, 유체, 특히 고체를 포함하고 있는 액체를 전달하며, 펌프 챔버와 이 펌프 챔버 내부에 배치되고 샤프트 상에 각각 탑재된 적어도 한 쌍의 연동하는 로터리 피스톤을 구비한 하우징을 갖는 로터리 로브 펌프에 대한 것이며, 샤프트는 펌프 챔버로부터 로터리 로브 펌프의 유체가 없는 영역으로 연장한다.

본 설명의 환경 내에서, 축 방향은, 샤프트 축이기도 한 피스톤 또는 피스톤들 각각의 회전 축의 방향에서의 배향인 것으로 이해된다.

알려진 로터리 로브 펌프의 기능을 보호하기 위해, 로터리 로브 펌프의 유체가 없는 영역, 예컨대 기어링 또는 베어링을 포함하고 있는 구역을 유체-전달 펌프 챔버로부터 밀폐제에 의해 격리시켜야 한다. 그렇지 않으면, 고체를 포함하고 있는 액체가 기어 메커니즘 내로 침투하여, 짧은 기간이 지난 후에도, 기어 메커니즘의 고장점까지 심각한 마모의 징후를 초래한다. 게다가, 샤프트 및 샤프트 베어링은 운반되는 액체에 의한 오염으로부터 보호되어야 한다. 펌프의 유체-전달 펌프 챔버로부터 유체가 없는 영역에 이르는 샤프트 덕트 영역은 특별한 주의를 필요로 한다.

알려져 있는 밀폐 장치 및 알려져 있는 로터리 로브 펌프는 이러한 환경에서 밀폐 미로의 사용을 제공하며, 이러한 미로는, 무접촉 밀폐 요소로서, 밀폐 랜드를 연장함으로써 밀폐의 한 측으로부터 밀폐의 다른 측으로의 유체 운송을 더 어렵게 하며, 이를 기초로, 특정한 밀폐 작용을 달성한다. 그러나 로터리 로브 펌프에서 알려져 있는 밀폐 장치는 그러한 충분히 만족스러운 방식으로 기능하지 못한다. 알려져 있는 로터리 로브 펌프에서 로터리 피스톤의 기초원 직경의 영역에서, 로터리 로브 펌프의 배출 측으로부터 흡입 측으로의 유체의 숏-서킷 커런트(short-circuit current)(누출 흐름)가 로터리 피스톤의 전방 측에서 발생한다. 이로 인해, 운반되는 섬유재(fiber material)과 연관하여 원치 않는 피스톤-측 마모가 생긴다.

본 발명의 목적은 로터리 로브 펌프를, 특히 샤프트 덕트 영역에서, 밀폐하여, 전술한 단점을 가능한 한 많이 완화시키며, 가능하다면, 개선된 펌프 성능에 기여하는 장치를 명시하는 것이었다.

본 발명은, 샤프트에 대한 축 방향에서의 밀폐 랜드보다는 밀폐 랜드가 샤프트에 대한 축 방향에서 더 큰 전술한 타입의 장치로 이러한 목적을 달성한다. 여기서, 본 발명은, 축 방향에서의 밀폐 랜드의 방향 성분에 대한 방사 방향에서의 밀폐 랜드의 성분의 더 큰 크기가 더욱 심화될 때, 미로 간격을 통해 흐르는 고체를 포함하고 있는 유체의 능력이 저하된다는 점에 의해 밀폐 작용이 상당히 증가한다는 지식을 사용한다. 이점은, 개별 또는 모든 밀폐 요소의 샤프트로의 회전으로 인해, 미로 간격에 위치한 유체가 이 회전에 또한 관계된다는 점에 의해 달성된다. 원심 가속이 그에 따라 유체에 작용하여, 유체의 방사 운동 성분에 대한 흐름 저항을 증가시킨다. 이러한 효과는, 축 방향으로 움직인 유체에 대한 미로 간격을 통한 방사 방향으로 움직인 유체의 비가 클수록, 더 심화한다.

놀랍게도, 샤프트에 대한 축 방향에서의 밀폐 랜드보다 샤프트에 대한 방사 방향에서 더 큰 밀폐 랜드의 형성이, 축 방향에서 더 큰 밀폐 랜드가 형성된 경우에서보다 샤프트 길이에 있어서 전체적으로 훨씬 더 콤팩트한 설계를 갖는 밀폐 장치에 기여함이 밝혀졌다. 이를 위해, 방사 방향에서의 밀폐 랜드가 축 방향에서의 밀폐 랜드보다 더 큰 비가 1 내지 15의 범위에 있을 때가 특히 유리하다. 이 비가 5 내지 10의 범위에 있는 것이 특히 유리하다.

바람직한 실시예에서, 미로 간격의 배향은, 미로 간격이, 샤프트에 대해 방사 방향으로 연장하는 하나 이상의 간격 섹션과 샤프트에 대해 축 방향으로 연장하는 하나 이상의 간격 섹션을 갖도록 선택된다. 이로 인해, 계단식 또는 꼬불꼬불한 간격 패턴이 달성되게 되며, 여기서 그러한 구부러짐은 또한 흐름 저항의 증가에 기여한다. 대안적인 실시예에서, 미로 간격은 엄격히 축 또는 방사 방향으로 연장하기보다는, (장치가 조립된 상태에 있을 때) 샤프트 축에 대해 0°와 90°사이의 각도로 부분적으로나 완전히 연장한다. 그러한 실시예에서, 미로 간격 자체는 밀폐 요소 사이의 원뿔 홈(conical recess)으로서 적어도 섹션들에서 보인다.

그러나 교대로 방사 방향으로 및 축 방향으로 연장하는 간격 섹션들을 갖는 미로 간격이 형성되는 것이, 그런 방식이 제조 동안의 경제적인 가열이 공간 절약 설계와 유리하게 결합될 수 있으므로, 특히 바람직하다.

본 발명에 따른 장치의 다른 바람직한 실시예에 따라, 적어도 하나의 제1 밀폐 요소가 폼-로킹(form-locking) 또는 포스-로킹(force-locking) 패스터에 의해 로터리 피스톤의 전방 측에 체결될 수 있으며, 적어도 하나의 제2 밀폐 요소가 폼-로킹 또는 포스-로킹 패스너에 의해 로터리 로브 펌프의 하우징에 체결될 수 있다. 제1 밀폐 요소는 여기서 함께 회전하는 요소로서 형성되는 반면, 제2 밀폐 요소는 고정 요소로서 형성된다. 이런 식으로, 제1 밀폐 요소와 제2 밀폐 요소 사이에서 연장하는 미로 간격 또는 미로 간격의 부분은 한 측면 상에서는 회전 요소와 경계를 이루며, 다른 측면 상에서는 고정 요소와 경계를 이루며, 이를 통해 간격에 위치한 유체가 전단되고, 이것은 흐름 저항 및 밀폐 작용의 추가 증가를 초래한다. 게다가, 패스너는 개별 밀폐 요소를 제거나 교환할 수 있다. 마모 시에, 밀폐 요소는 관리 및 수리용으로 교환할 수 있다. 게다가, 부착 가능한 밀폐 요소를 갖는 본 실시예에 따르며, 축 방향 설치 공간 면에서 본 발명에 따른 콤팩트한 설계와 결합되는 장치는, 로터리 로브 펌프의 하우징 및/또는 펌프 챔버에 특별한 수정을 할 필요 없이도 종래의 로터리 로브 펌프의 경우에 새로 장착될 수 있다.

밀폐 요소 사이에 연장하는 미로 간격과 연계한 추가 장점은, 종래의 로터리 로브 펌프에서처럼 피스톤 표면이나 단부면 각각 상에서가 아니라 교환 가능한 밀폐 요소에서만 마모가 일어난다는 점에서 알 수 있다.

바람직한 실시예에 따라, 제1 밀폐 요소는 환상 디스크로서 형성되며, 로터리 피스톤의 기초원 너머로 연장하는 외경을 갖는다. 환상 디스크로서 형성되는 제1 밀폐 요소의 외경은 바람직하게는 피스톤 측 상에서 미로 간격의 시작의 경계를 정한다. 미로 간격은 따라서 로터리 피스톤의 기초원 직경 영역에서나 훨씬 더 밖에서 시작한다.

다른 바람직한 실시예에 따라, 제1 밀폐 요소는 샤프트에 대한 축 방향으로 전방 측 상에 돌출부를 가지며, 돌출부는 지지부로서 샤프트 밀폐에 대해 배치된다. 택일적으로, 돌출부 대신, 장치는, 스페이서 링으로서 형성되며 지지부로서 샤프트 밀폐에 대해 배치되는 제3 밀폐 요소를 갖는다. 미로 간격이 샤프트 밀폐의 방향으로의 로터리 피스톤의 전방 측으로부터 로터리 피스톤의 기초원 직경의 방사 방향으로 바깥쪽으로부터 연장하는 것이 특히 바람직하며, 미로 간격은 샤프트의 방향으로 방사 방향으로 연장한다. 특히 기초원의 영역에서 밀폐 요소 및 로터리 피스톤에 대한 흐름 마모의 감소는 이 밀폐 랜드(미로 간격을 통한 경로)에 의해 달성되며, 이는, 방출 측으로부터 흡입 측으로의 숏-서킷 흐름에 의해 미로 간격 없이 유체가 가질 수 있는 경로와 비교하여, 밀폐 랜드가 연장되기 때문이다.

본 발명에 따른 밀폐 랜드의 설계로 제공되는 추가 장점은, 압력 강하가 피스톤 측 상의 미로 간격의 시작으로부터 샤프트 밀폐 측 상의 미로 간격의 종료까지 본 발명에 따른 본질적으로 방사상의 밀폐 미로에 의해 생긴다는 점에서 알 수 있다. 샤프트 밀폐에 가해진 압력은 따라서 종래의 장치와 비교하여 감소하며, 이점은 샤프트 밀폐의 사용 수명을 증가시킨다. 이러한 기능 원리는 대부분의 샤프트 밀폐, 특히 카트리지 밀폐에 적용할 수 있다.

다른 바람직한 실시예에 따라, 제2 밀폐 요소가 외부 보호 플레이트로서 형성되어 로터리 로브 펌프의 펌핑 챔버의 벽에 체결될 수 있다.

제2 밀폐 요소는 홈을 가지며, 이 홈의 윤곽이, 제1 밀폐 요소가 홈 내에 부분적으로나 완전히 배치될 수 있도록 제1 밀폐 요소에 대응함이 바람직할 수 도 있다. 제1 밀폐 요소가 제2 밀폐 요소나 그 홈 내에서 각각 부분적으로나 완전히 연장할 때, 미로 간격이 생기며, 제1 밀폐 요소와 제2 밀폐 요소의 프로파일링과 윤곽의 함수인 형태를 갖는 미로 간격이 제공된다.

본 발명에 따른 장치는 제4 밀폐 요소를 가지며, 이 제4 밀폐 요소는 내부 보호 플레이트로서 형성되며 방사상 간격 섹션이 제1 밀폐 요소와 제4 밀폐 요소 사이에서 연장하도록 제1 밀폐 요소에 인접한 로터리 로브 펌프의 펌프 챔버의 벽에 체결될 수 있는 것이 또한 바람직하다.

게다가, 제4 밀폐 요소는 제2 밀폐 요소의 홈의 외경보다 더 큰 외경을 갖는 것이 바람직하다. 제4 밀폐 요소가 제2 밀폐 요소와 겹쳐서 위치될 수 있는 것이 특히 바람직하다. 이런 식으로, 미로 간격은 일측에서 외부에 막히며, 제4 밀폐 요소는 또한 로터리 로브 펌프의 하우징에 예컨대 클램프를 통한 제2 밀폐 요소에 의해 부착될 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 제1 밀폐 요소 및/또는 제2 밀폐 요소 및/또는 제3 밀폐 요소 및/또는 제4 밀폐 요소는 각각 회전 대칭으로 형성되며, 서로에 대해 그리고 샤프트에 대해 동축으로 배치될 수 있다. 밀폐 요소의 설치, 제거 및 제조는 그에 따라 합리적인 생산비로 더 정밀하게 가능하게 된다.

본 발명은 전술한 종류의 로터리 로브 펌프로 본 목적을 달성하며, 로터리 로브 펌프는 전술한 바람직한 실시예에 따라 펌프 챔버를 밀폐하기 위한 장치를 갖는다.

펌프 챔버는 장치에 의해 유체가 없는 영역에 대해 밀폐된다. 로터리 로브 펌프는, 미로 간격이 로터리 피스톤의 기초원 직경의 영역에서 로터리 피스톤의 전방 측으로부터 샤프트 직경의 영역에서 샤프트 밀폐까지 연장한다는 점에서 바람직하게 더 개발되고 있다.

로터리 로브 펌프의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 샤프트 밀폐는 카트리지 밀폐로서 형성된다.

본 발명에 따른 로터리 로브 펌프의 다른 장점에 관해, 밀폐 장치에 관한 앞선 언급을 참조하기 바란다.

본 발명은 바람직한 실시예를 기초로 첨부한 도면을 참조하여 이후에 더 상세하게 기술될 것이다.

본 발명에 의하면, 로터리 로브 펌프를, 특히 샤프트 덕트 영역에서, 밀폐하여, 전술한 단점을 가능한 한 완화시키며, 가능하다면, 개선된 펌프 성능에 기여하는 장치를 명시할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 로터리 로브 펌프의 개략적인 측면도이다.
도 2는 라인 A-A을 따라서의 도 1의 로터리 로브 펌프의 제1 횡단면도이다.
도 3은 도 2의 예시의 확대도이다.
도 4는 제2 바람직한 실시예에 따른 본 발명에 따른 장치의 상세도이다.
도 5는 제3 바람직한 실시예에 따른 본 발명에 따른 장치의 상세도이다.

도 1은 로터리 로브 펌프의 기본 구조를 먼저 도시한다. 하우징(3)을 갖는 로터리 로브 펌프(1)가 도시된다. 펌프 챔버가 하우징(3) 내에 구비되며, 펌프 챔버 내에는, 두 개의 연동하는 로터리 피스톤(5)이 배치된다. 각 경우에, 로터리 피스톤(5)은 기초원 직경(9)과 크라운 원(crown circle) 직경(7)을 갖는다. 로터리 피스톤(5) 중 하나의 크라운 원 상의 섹션은 일반적으로 알려진 방식으로 다른 로터리 피스톤(5)의 기초원의 각각의 섹션 상에서 회전한다. 그렇게 할 때, 로터리 피스톤(5)은 각각 펌프 챔버의 벽과 로터리 피스톤(5) 사이에서 공동을 형성하며, 그 내부에서 유체가 운반된다. 로터리 피스톤(5)은 각각 샤프트(11) 상에 하우징된다. 복수의 밀폐 요소가 로터리 피스톤(5) 각각의 전방 측 상에서 구비된다. 도 1에 따르면, 이들 각각은, 공동-회전 보호 플레이트 링으로서 형성되며 포스-로킹 패스너, 본 예에서는 클램핑 볼트(15)에 의해 각 로터리 피스톤(5)에 체결될 수 있는 제1 밀폐 요소(13)이다. 제1 밀폐 요소(13)는 각각의 홈(17)에 하우징된다. 홈(17)은 제2 밀폐 요소(19)에 구비된다. 도 1에 따른 실시예에서, 두 개의 홈(17)이 단일 제2 밀폐 요소(19)에 구비되어, 각각의 로터리 피스톤(5)에 대한 제1 밀폐 요소(13)를 하우징한다. 택일적으로, 두 개의 별도의 제2 밀폐 요소(19)가 로터리 로브 펌프(1)의 하우징(3)에 구비될 수 있다. 두 개의 제1 밀폐 요소(13)를 동시에 하우징하는 단지 제2 밀폐 요소(19)의 조립체가 유리한 것으로 입증되었다. 이 예시적인 실시예에서, 제2 밀폐 요소(19)는 외부 보호 플레이트로서 형성되며, 포스-로킹 패스너(21), 본 예에서는 마찬가지로 연결 볼트에 의해 역방향으로 탈착 가능한 방식으로 하우징(3)에 연결될 수 있다.

게다가, 제3 밀폐 요소(23)가 각 샤프트(11) 상에 배치될 수 있다. 본 예시적인 실시예에 따르면, 제3 밀폐 요소(23)는 스페이서 링으로서 형성된다.

도 2는 도 1에서 라인(A-A)을 따른 횡단면도를 도시한다. 도 1 및 도 2에 도시한 로터리 로브 펌프(1)는, 로터리 로브 펌프(1)의 펌프 챔버를 펌프 챔버로부터의 유체 누출에 대비하여 밀폐하기 위한 본 발명에 따른 장치(10)를 갖는다. 하우징(3) 내에서, 제1 밀폐 요소(13)는 로터리 피스톤(5) 상에서 패스너(15)에 의해 로터리 피스톤(5)의 전방 측에 체결된다. 도 1 및 도 2에 따른 제1 밀폐 요소(13)는 환상 디스크로서 형성되며, 디스크의 두께는 축 방향에서 샤프트의 회전축(2)과 관련하여 제2 밀폐 요소(19)의 두께와 본질적으로 동일한 것으로 이해될 것이다. 제2 밀폐 요소(19)는 고정 방식으로 하우징(3)에 연결된다. 제1 밀폐 요소(13)가 그 내부에 하우징되는 홈(17)은 제1 밀폐 요소(13)의 외경보다 약간 큰 직경을 가져, 간격 또는 환상 간격이 형성되어, 조립된 배열에서 제1 밀폐 요소(13)와 제2 밀폐 요소(19) 사이에서 본 예시적인 실시예에서 축 방향으로 연장한다.

제1 밀폐 요소(13) 및 제2 밀폐 요소(19) 뿐만 아니라 제3 밀폐 요소(23) 외에, 제4 밀폐 요소(25)가 구비된다. 제4 밀폐 요소(25)는 내부 보호 플레이트로서 형성되며, 하우징(3) 및 제2 밀폐 요소(29)에 고정 방식으로 연결된다. 택일적인 실시예에서, 제4 밀폐 요소는 제2 밀폐 요소(19)와 유사한 두 개의 홈(27)을 갖는 본체로서 또는 예컨대 각 경우에 단지 홈(27)을 갖는 환상 디스크의 형태인 회전 대칭 본체로서 형성된다. 홈(27)은 제3 밀폐 요소(23)를 하우징하도록 적응된다. 홈(27)의 직경은 제3 밀폐 요소(23)의 외경보다 약간 커서, 조립된 배열에서, 축 방향으로 연장하는 환상 간격이 제4 밀폐 요소(25)와 제3 밀폐 요소(23) 사이에서 연장한다.

제4 밀폐 요소(25)는 도시된 실시예에서 제2 밀폐 요소(19)의 홈(17)의 직경을 초과하는 외경을 가져서, 제4 밀폐 요소(25)와 제2 밀폐 요소는 겹쳐서 하우징(3)에 체결되도록 배치된다. 이로 인해, 제1 밀폐 요소(13)와 제4 밀폐 요소(25) 사이의 거리를 축 방향으로 조정할 수 있다. 이 거리의 결과가 방사 방향으로 연장하는 둘레 간격이며, 이러한 간격은 제1 밀폐 요소(13)와 제2 밀폐 요소(19) 사이의 축 방향 간격으로 방사 방향 외부로 통합되며, 제4 밀폐 요소(25)와 제3 밀폐 요소(23) 사이의 축 방향 간격으로 방사 방향 내부로 통합된다. 간격의 프로파일에 관해, 이하의 도면을 참조한다.

제3 밀폐 요소(23)는 하우징(3)과 샤프트(11) 사이에서 배치되는 샤프트 밀폐(29)에 대해 지지된다. 더 나아가, 베어링(31)은 샤프트(11) 상에서 구비되며, 외부 링에 의해 또는 택일적으로 컵 마운트(cup mount)(미도시)에 의해 하우징(3)에 직접 도입된다. 도 2에 따르면, 베어링(31), 샤프트 밀폐(29), 및 제3 밀폐 요소(23)는 피팅 키(35)의 위치로 인해 샤프트 너트(33)에 의해 고정된다. 택일적으로, 이들을 샤프트 쇼울더 등에 대해 고정할 수 있다. 샤프트 너트(33)는 샤프트(11)의 샤프트 단부(37) 상에 배치된다.

도 3은 본 발명에 따른 미로 간격의 프로파일의 확대도를 도시한다. 미로 간격의 상이한 섹션은 제1 밀폐 요소(13)와 제2 밀폐 요소(19) 사이에서, 제1 밀폐 요소(13)와 제3 밀폐 요소(23) 사이에서 그리고 제1 밀폐 요소(13)와 제4 밀폐 요소(25) 사이에서 연장한다. 제1 간격 섹션(39)이 제1 밀폐 요소(13)와 제2 밀폐 요소(19) 사이에서 형성된다. 본질적으로 축 방향 경로를 갖는 이 간격 섹션(39)은 제1 밀폐 요소와 제4 밀폐 요소(25) 사이의 본질적으로 방사상 간격 섹션(41)에 통합된다. 간격 섹션(41)으로의 진입부로부터 간격 섹션(41)으로부터의 진출부로 방사 방향으로의 밀폐 랜드(seal land)는, 제3 밀폐 요소(23)와 제4 밀폐 요소(25) 사이의 축 방향으로 축 방향 간격 섹션(39)과 간격 섹션(43)을 통과할 때 유체가 통과해야 하는 밀폐 랜드보다 크다. 방사 방향 간격 섹션(43)의 프로파일은, 기초원 직경의 영역에서 샤프트(11)에 대해 방사 방향 외부로, 특히 바람직하게는 그로부터 방사 방향 외부로 시작하며, 방사 방향으로 샤프트(11) 방향으로 더 가까이에서 샤프트 밀폐(29)의 측 상에서 종료한다.

도 4는 본 발명에 따른 로터리 로브 펌프(1)와의 조립에서 도 1 내지 도 3의 본 발명에 따른 장치(10)의 대안적인 실시예를 도시한다. 도 4에 도시된 장치(10')는 도 1 내지 도 3의 실시예의 라인을 따라서 제2 밀폐 요소(19)와 제4 밀폐 요소(25)를 갖는다. 도 1 내지 도 3에 따른 실시예와 대조적으로, 제1 밀폐 요소와 제3 밀폐 요소는 단일 제1 밀폐 요소(13')로서 설계된다. 돌출부가, 미로 간격에 이웃한 제1 밀폐 요소(13')의 측 상의 샤프트 밀폐(29) 방향에서 샤프트(11)에 대해 방사 방향 내부로 형성된다. 결국, 방사 방향 간격 섹션(41)과 내부 축 방향 간격 섹션(43) 모두가 제1 밀폐 요소(13')와 제4 밀폐 요소(25) 사이에서 형성된다. 엄밀히 말해, 이 예시적인 실시예에 따른 제4 밀폐 요소(25)가 제3 밀폐 요소로서 표시될 수 있으며, 이는 장치(10')가 단지 세 개의 밀폐 요소를 갖기 때문이다. 명확히 하기 위해, 그러나, 이 표시는 유지된다.

도 5는, 본 발명에 따른 로터리 로브 펌프(1)의 하우징(3)에 설치된, 본 발명에 따른 장치(10")의 제3 실시예를 도시한다. 앞선 도면들에서의 실시예와 같이, 장치(10")는 제2 밀폐 요소(19)를 갖는다. 제1 밀폐 요소(13")는 제2 밀폐 요소(19)의 홈(17) 내에 하우징되어, 제2 밀폐 요소(19)와 제1 밀폐 요소(13") 사이에서 본질적으로 축 방향으로 연장하는 미로 간격의 간격 섹션(39)을 형성한다. 본질적으로 방사 방향으로 연장하는 미로 간격의 간격 섹션(41)이 샤프트 밀폐(29)의 벽(45)과 제1 밀폐 요소(13") 사이에 형성된다. 샤프트 밀폐(29)는 따라서 부가적으로는 "제4" 밀폐 요소(25')로서 형성된다.

이 예시적인 실시예에 따르면, 제1 밀폐 요소(13")가 돌출부(51)를 갖고 형성되며, 이 돌출부(51)는 샤프트 밀폐(29)의 내부로 연장한다. 제1 밀폐 요소(13")는 바람직하게는 카트리지 밀폐 등의 일체 요소로서 형성된다. 본 실시예에 따르면, 제1 밀폐 요소(13")는 샤프트 밀폐(29)에서 부분적으로 일체화되며, 샤프트 밀폐(29)와 함께 부가적으로 교환 가능하다. 유사한 방식으로, 샤프트 밀폐(29)는 장치(10")에 부가적으로 일체화된다. 이런 식으로, 장치(10")는 모든 설계 크기의 로터리 로브 펌프(1)에서 여기에 이전에 설치된 샤프트 밀폐를 교환하며 도 5에 따른 도시된 해법으로 교체함으로써 새로 장착될 수 있다. 미로 간격이 본 실시예에 따라 형성하는 밀폐 랜드는 축 방향 섹션의 간격 섹션(39)과 방사 방향 섹션의 간격 섹션(41)으로 구성된다.

Claims

로터리 로브 펌프(rotary lobe pump)(1)의 펌프 챔버를, 상기 로터리 로브 펌프(1)의 유체가 없는 영역에 대해 밀폐하는 장치(10, 10', 10")로서,
미로 간격(labyrinth gap)이 밀폐 요소(13, 13', 13", 19, 23, 25) 사이에서 연장하도록, 상기 로터리 로브 펌프(1)의 펌프 챔버에서 샤프트(11) 상에 배치된 로터리 피스톤(5)의 전방 측에 이웃하게 배치될 수 있는 둘 이상의 밀폐 요소(13, 13', 13", 19, 23, 25)를 가지며, 상기 미로 간격은 상기 샤프트(11)에 대해 방사 방향으로 그리고 밀폐 랜드(seal land)를 연장하기 위해 축 방향으로 배열되며,
밀폐 랜드가, 상기 샤프트(11)에 대한 축 방향에서의 밀폐 랜드드보다는, 상기 샤프트(11)에 대한 방사 방향에서 더 크며,
적어도 하나의 제1 밀폐 요소(13, 13', 13")가 폼-로킹(form-locking) 또는 포스-로킹(force-locking) 패스너(fastener)(15)에 의해 상기 로터리 피스톤(5)의 전방 측에 체결될 수 있으며,
상기 제1 밀폐 요소(13, 13', 13")가 환상 디스크로서 형성되며, 상기 로터리 피스톤(5)의 기초원(9) 너머로 연장하는 외경을 갖는 것을 특징으로 하는, 장치(10, 10', 10").
청구항 1에 있어서,
상기 미로 간격이, 상기 샤프트에 대해 축 방향으로 연장하는 하나 이상의 간격 섹션(39, 43)과, 상기 샤프트에 대해 방사 방향으로 연장하는 하나 이상의 간격 섹션(41)을 갖는 것을 특징으로 하는, 장치(10, 10', 10").
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
적어도 하나의 제2 밀폐 요소(19)가 폼-로킹 또는 포스-로킹 패스너(21)에 의해 상기 로터리 로브 펌프(1)의 하우징에 체결될 수 있는 것을 특징으로 하는, 장치(10, 10', 10").
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제1 밀폐 요소(13, 13', 13")가 상기 샤프트(11)에 대해 축 방향으로 전방 측 상에서 돌출부를 가지며, 상기 돌출부는 지지부로서 샤프트 밀폐(29)에 대해 배치되는 것을 특징으로 하는, 장치(10, 10', 10").
청구항 3에 있어서,
스페이서 링으로서 형성되며, 지지부로서 샤프트 밀폐(29)에 대해 배치되는 제3 밀폐 요소(23)를 특징으로 하는, 장치(10, 10', 10").
청구항 3에 있어서,
상기 제2 밀폐 요소(19)가 외부 보호 플레이트로서 형성되며, 상기 로터리 로브 펌프(1)의 펌프 챔버의 벽에 체결될 수 있는 것을 특징으로 하는, 장치(10, 10', 10").
청구항 7에 있어서,
상기 제2 밀폐 요소(19)가 홈(17)을 가지며, 상기 홈의 윤곽이, 상기 제1 밀폐 요소(13, 13', 13")가 상기 홈(17) 내에 부분적으로 또는 완전히 배치될 수 있도록 상기 제1 밀폐 요소에 대응하는 것을 특징으로 하는, 장치(10, 10', 10").
청구항 6에 있어서,
내부 보호 플레이트로서 형성되며, 방사 방향 간격 섹션이 상기 제1 밀폐 요소(13, 13', 13")와 제4 밀폐 요소(25) 사이에서 연장하도록 상기 제1 밀폐 요소(13, 13', 13")에 인접한 상기 로터리 로브 펌프(1)의 펌프 챔버의 벽에 체결될 수 있는 상기 제4 밀폐 요소(25)를 특징으로 하는, 장치(10, 10', 10").
청구항 9에 있어서,
상기 제4 밀폐 요소(25)가 상기 제2 밀폐 요소(19)의 홈(17)의 외경보다 큰 외경을 가지며, 상기 홈(17)에 대해 상기 제2 밀폐 요소(19)와 겹쳐서 위치할 수 있는 것을 특징으로 하는, 장치(10, 10', 10").
청구항 9에 있어서,
상기 제1 밀폐 요소(13, 13', 13"), 상기 제2 밀폐 요소(19), 상기 제3 밀폐 요소(23), 및 상기 제4 밀폐 요소(25) 중 적어도 하나가 회전 대칭적으로 형성되며, 서로에 대해 및 상기 샤프트(11)에 대해 동축 방향으로 배치될 수 있는 것을 특징으로 하는, 장치(10, 10', 10").
유체를 운반하는 로터리 로브 펌프(1)로서,
펌프 챔버와, 상기 펌프 챔버 내부에 배치되며 각각 샤프트(11) 상에 탑재되는 적어도 한 쌍의 연동하는 로터리 피스톤(5)을 갖는 하우징(3)을 가지며, 상기 샤프트(11)는 상기 펌프 챔버로부터 상기 로터리 로브 펌프(1)의 유체가 없는 영역으로 연장하며,
상기 로터리 로브 펌프(1)가 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 상기 펌프 챔버를 밀폐하기 위한 장치(10, 10', 10")를 갖는 것을 특징으로 하는, 로터리 로브 펌프(1).
청구항 12에 있어서,
미로 간격이 상기 로터리 피스톤(5)의 기초원 직경의 영역에서의 상기 로터리 피스톤(5)의 전방 측으로부터 외부로 상기 샤프트 직경의 영역에서의 샤프트 밀폐로 연장하는 것을 특징으로 하는, 로터리 로브 펌프(1).
청구항 12에 있어서,
상기 샤프트 밀폐는 카트리지 밀폐(cartridge seal)로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 로터리 로브 펌프(1).