TWI636191B - Pneumatic gear pump - Google Patents

Abstract

本發明所提供之氣動齒輪泵，係使齒輪泵與氣動元件結合成一體，並令該齒輪泵受該氣動元件之出力軸所驅動，以及使一排氣通道連通該出力軸介於該齒輪泵與該氣動元件間之局部所在空間，用以引導位於該出力軸所在空間之氣流，避免該氣流沿該出力軸周側與鄰接元件間之間隙空間流動至該齒輪泵中。

Description

氣動齒輪泵

本發明係與氣動工具有關，特別是關於一種氣動齒輪泵。

為便於取用如五十加崙等大型桶狀容器內之液體，我國第090212141號新型專利前案係藉由將一轉接頭填塞於容器之開口中，使容器內部空間與大氣隔絕，再透過適當之管路連接，將外部之氣體導入該容器之內部空間，使內部氣壓高於大氣壓力，據以將該容器內部之液體予以壓送出來，以供使用，是等取用容器內裝液體之技術，由於會使得容器本身需承受所增加之氣體壓力，導致容器變形，而存在安全上之疑慮，並非完善之技術內容。

進一步來說，在用以泵送液體之液壓技術中，習知之齒輪泵透過齒輪在泵室間中之定速運轉，以達到泵送定量液體之功效，係使其得以被廣泛地應用於諸多不同產業領域中，惟習知技術為獲得齒輪之定速轉動，因此在驅動之技術上，均係以馬達作為動力源，使所驅動齒輪泵之齒輪轉速得以穩定，至於產業中被廣泛使用之氣體壓力，則鮮少被應用於作為齒輪泵之動力源，縱有以氣體壓力為動力源者，亦仍僅侷限直接使用氣動扳手等氣動工具為驅動之動力來源，以驅動齒輪泵進行液體之泵送，是等應用氣動工具為動力源之習知技術，於使用上尚屬不便，仍待改進。

本發明之主要目的係在提供一種氣動齒輪泵，其係使氣動元件與齒輪泵結合成一體，並避免高壓氣體對齒輪泵所泵送之液體造成影響，確保泵送液體品質之穩定。

緣是，為達成上述目的，本發明所提供之氣動齒輪泵，係使齒輪泵與氣動元件結合成一體，並令該齒輪泵受該氣動元件之出力軸所驅動，以及使一排氣通道連通該出力軸介於該齒輪泵與該氣動元件間之局部所在空間，用以引導位於該出力軸所在空間之氣流，避免氣流沿該出力軸周側與鄰接元件間之間隙空間流動至該齒輪泵中。

其中，該氣動齒輪泵與該氣動元件間之結合，則係藉由一第一座、一第二座以及一介於其間之分隔部所達成者；該第一座係具有一第一身部，一腔室空間設於該第一身部中，用以容設該氣動元件之氣動馬達，一第一軸孔則設於該第一身部上，並與該腔室空間連通，以及使該排氣通道設於該第一身部，且以一端與該第一軸孔連通。該第二座則具有一第二身部，係固接於該第一座上，一泵室空間則設於該第二身部中，用以容設該齒輪泵之齒輪組；該分隔部具有一隔體，係夾設於該第一座與該第二座間，一第二軸孔係貫設於該隔體並同軸於該第一軸孔地與該泵室空間連通；藉此，作為該氣動馬達輸出之該出力軸係穿經該第一軸孔與該第二軸孔地伸入該泵室空間中，以驅動該齒輪組進行轉動。

再者，為便於組裝加工，係使該泵室空間於該第二身部之一側端面形成易於裝設該齒輪組之開口，並受該隔體所封閉。

另外，為確保該第一身部與該第二身部間結合之氣密程度，係使該隔體具有一彈性表層，而可於夾設於該第一身部與該第二身部間之際，與所接觸之面緊密地抵接。

進一步地，為使該隔體具有足夠之強度以承受該齒輪組運轉時之壓力，係使該隔體具有一剛性裡件，以確保隔體對該泵室空間開口之封閉完整性。

另外，為使該氣動齒輪泵適用於如前述先前技術所述之大型容器，係使該齒輪泵之進流口與出流口分別位於一x軸以及一與該x軸相交之y軸上。

請參閱第一圖至第七圖所示，在本發明一較佳實施例中所提供之氣動齒輪泵(10)，其係由氣動元件與齒輪泵結合成一體者，而於構造上則係包含了有一第一座(20)、一第二座(30)、一分隔部(40)、一齒輪組(50)、一氣動馬達(60)以及一管組(70)。

該第一座(20)係具有一第一身部(21)，一腔室空間(22)係設於該第一身部(21)之內部，一第一軸孔(23)係自該第一身部(21)一側之一第一端面(211)上往內延伸而與該腔室空間(22)連通，一排氣通道(24)係自該第一軸孔(23)之一側孔壁貫穿該第一身部(21)，以連通該第一軸孔(23)與該第一身部(21)之外部；

更進一步來說，該第一身部(21)則係具有兩端呈透空之中空狀的殼身(212)，而以中空之內部形成該腔室空間(22)，一適當厚度之板塊狀端體(213)係以一側板面貼接於該殼身(212)上，以封閉該殼身(212)之一端開口，並以相背之另側板面形成該第一端面(211)，同時使該第一軸孔(23)貫設於該端體(213)上，而連通該殼身(212)之內外，以及使該排氣通道(24)呈槽狀地凹設於該端體(213)之一側板面上，並隨該端體(213)固設於該殼身(212)之同時，使槽之凹口同步受到封閉而呈兩端分別連通該第一軸孔(23)與該第一身部(21)外部之孔狀通道，一第一容孔(214)係凹設於該端體(213)之另側端面上，並與該第一軸孔(23)同軸連通，一第二容孔(215)係平行於該第一容孔(214)，且與之相隔開來地凹設於該端體(213)之另側端面上。

該第二座(30)具有一第二身部(31)，係以一側之一第二端面(311)相向於該第一端面(211)地以螺栓等結合元件(80)固接於該第一身部(21)上，一概呈8字形之泵室空間(32)係設於該第二身部(31)中，並於該第二端面(311)上形成開口，一第一流道(33)與一第二流道(34)係分設於該第二身部(31)上並與該泵室空間(32)相連通，一第一盲孔(35)與一第二盲孔(36)係分設於該泵室空間(32)底側室壁上，並使該第一盲孔(35)同軸於該第一容孔(214)，以及使該第二盲孔(36)同軸於該第二容孔(215)；

更進一步來說，該第一流道(33)係自該泵室空間(32)之一側室壁往外延伸至該第二身部(31)一側之一第三端面(312)上形成開口，而該第二流道(34)則係自該泵室空間(32)之另側室壁延伸至該第二身部(31)一側之一第四端面(313)形成開口，其中，該第三端面(312)與該第四端面(313)係為彼此相鄰，從而使該第一流道(33)開口之孔軸與該第二流道(34)開口之孔軸彼此概呈垂直。

該分隔部(40)具有一片狀之隔體(41)，係夾設於該第一端面(211)與該第二端面(311)間，並封閉該泵室空間(32)位於該第二端面(311)上之開口，一第二軸孔(42)係貫設於該隔體(41)上，並與該第一軸孔(23)同軸地連通該第一軸孔(23)與該泵室空間(32)，一第三軸孔(43)係貫設於該隔體(41)上，並同軸對應於該第二容孔(215)，一環形之氣密墊圈(44)係夾設於該隔體(41)與該第一端面(211)之間，且環繞於該第一容孔(214)與該第二容孔(215)周側；

其中，該隔體(41)係具有一以如金屬材料所製成之片狀剛性裡層(圖上未示)，一如橡膠等材料所製成之彈性表層(411)係包覆於該剛性裡層之周側上。

該齒輪組(50)係為習知外嚙式齒輪泵之雙齒輪構件，容設於泵室空間(32)中，介於該第一流道(33)與該第二流道(34)之間，具有一第一轉軸(51)係以軸向兩端分別嵌設於該第一容孔(214)與該第一盲孔(35)中，一第二轉軸(52)則以軸向兩端分別嵌設於該第二容孔(215)與該第二盲孔(36)中，俾以使該第一轉軸(51)與該第二轉軸(52)得以分別於該泵室空間(32)中進行轉動，一油封環(53)係穿套於該第一轉軸(51)之一端且嵌設於該第一容孔(214)中，據以確保該泵室空間(32)與該第一軸孔(23)間之阻隔。

該氣動馬達(60)則為習知之氣動轉子，容設於該腔室空間(22)中，並以一出力軸(61)穿經該第一軸孔(23)而與該第一轉軸(51)位於該第一容孔(214)中之一端間同軸嵌接徑向卡合。

該管組(70)具有一管(71)，係以管軸一端螺接結合固定於該第二流道(34)之開口(341)中，一環狀之固定套(72)則係穿套滑設於該管(71)上，並可藉由一固定栓(73)予以固定於該管(71)上。

藉由上述構件之組成，該氣動齒輪泵(10)係可被應用於作為如前揭大型容器所盛液體之泵送使用，其具體地，係以該固定套(72)螺接固定於大型容器之孔狀開口中，再將該管(71)穿經該固定套(72)而使管軸另端伸入該大型容器中，同時以該固定栓(73)調整該管(71)伸入之長度，據以將該氣動齒輪泵(10)固定於該大型容器上。

於使用時，則係藉由外部之高壓氣源驅動該氣動馬達(60)運作，俾得以該出力軸(61)帶動該第一轉軸(51)沿順時針方向運轉，從而將液體自該第二流道(34)壓送至該第一流道(33)而被送出該大型容器之外，以供使用，反之，亦可透過如習知氣動扳手之正逆轉切換技術般，使該第一轉軸(51)沿逆時針方向運轉，而反向地將液體自該第一流道(33)壓送至該第二流道(34)，而注入該大型容器中，以提供產業上實際應用上之需求。

而所需特別加以說明者係：

第一、由於該氣動齒輪泵(10)係藉由齒輪之轉動，機械性地進行液體之泵送，且藉由該管(71)與該固定套(72)間之間隙，係可容許空氣在其間流動，免於在泵送過程中對該大型容器之內部壓力造成改變，當即可避免衍生如前述習知技術般之安全隱憂，而具有較高之安全性。

第二、該氣動齒輪泵(10)係可藉由改變齒輪之轉動方向，達到改變液體泵送方向之功效，在使用上甚為便利。

第三、外部之高壓氣體於該腔室空間(22)驅動該氣動馬達(60)運轉後，雖可經由習知之氣體流動控制技術被排出該腔室空間(22)外，但仍有部分之氣體會沿著該出力軸(61)與該第一軸孔(23)間之空隙，往該第二軸孔(42)方向滲流，對此，該排氣通道(24)係可將氣體予以導出，避免滲流至該第二軸孔(42)而進入該泵室空間(32)中，造成與液體間之混合而影響所泵送液體之品質。

第四、該隔體(41)係可藉由該第一座(20)與該第二座(30)彼此間之固接，而被緊密地夾設於該第一端面(211)與該第二端面(311)間，據以將該泵室空間(32)之開口予以阻閉，而為確保所泵送液體不致滲流，該隔體(41)即以該彈性表層(411)為必要之最少元件，以提供該第一端面(211)與該第二端面(311)間之氣密性，而更進一步地，為提高該泵室空間(32)開口受阻閉之穩定性，則使該隔體(41)以具有該剛性裡層作為避免移位或變形之強度提供者，確保各元件間結合之穩定性。

另外，於本實施例中雖使該第一身部係由殼體與端體所共構而成，惟亦可使二者為一體成型之單一構件，其效果仍然相同。

(10)‧‧‧氣動齒輪泵

(20)‧‧‧第一座

(21)‧‧‧第一身部

(211)‧‧‧第一端面

(212)‧‧‧殼身

(213)‧‧‧端體

(214)‧‧‧第一容孔

(215)‧‧‧第二容孔

(22)‧‧‧腔室空間

(23)‧‧‧第一軸孔

(24)‧‧‧排氣通道

(30)‧‧‧第二座

(31)‧‧‧第二身部

(311)‧‧‧第二端面

(312)‧‧‧第三端面

(313)‧‧‧第四端面

(32)‧‧‧泵室空間

(33)‧‧‧第一流道

(331)‧‧‧第一流道之開口

(34)‧‧‧第二流道

(341)‧‧‧第二流道之開口

(35)‧‧‧第一盲孔

(36)‧‧‧第二盲孔

(40)‧‧‧分隔部

(41)‧‧‧隔體

(411)‧‧‧彈性表層

(42)‧‧‧第二軸孔

(43)‧‧‧第三軸孔

(44)‧‧‧氣密墊圈

50)‧‧‧齒輪組

(51)‧‧‧第一轉軸

(52)‧‧‧第二轉軸

(60)‧‧‧氣動馬達

(61)‧‧‧出力軸

(70)‧‧‧管組

(71)‧‧‧管

(72)‧‧‧固定套

(73)‧‧‧固定栓

(80)‧‧‧結合元件

第一圖係本發明一較佳實施例之立體分解圖。 第二圖係本發明一較佳實施例之立體組合圖。 第三圖係本發明一較佳實施例之一端體元件之立體圖。 第四圖係本發明一較佳實施例沿第二圖4-4割面線之剖視圖。 第五圖係本發明一較佳實施例沿第二圖5-5割面線之剖視圖。 第六圖係本發明一較佳實施例沿第二圖6-6割面線之剖視圖。 第七圖係本發明一較佳實施例沿第二圖7-7割面線之剖視圖。

Claims (13)

1. 一種氣動齒輪泵，包含有：一第一座，具有一第一身部，一腔室空間係設於該第一身部中，一第一軸孔，係自該第一身部一側之一第一端面往內延伸而與該腔室空間連通，一排氣通道係設於該第一身部上以連通第一軸孔與該第一身部之外部；一第二座，具有一第二身部，係以一側之一第二端面相向於該第一端面地與該第一身部固接，一泵室空間係設於該第二身部中，並於該第二端面上形成開口，一第一流道與一第二流道係分設於該第二身部上且與該泵室空間連通，並於該第二身部之外側表面分別形成開口；一分隔部，具有一隔體，係夾設於該第一端面與該第二端面間，一第二軸孔係貫設於該隔體上，且同軸於該第一軸孔地連通該泵室空間之開口與該第一軸孔；一齒輪組，設於該泵室空間中並介於該第一流道與該第二流道間；一氣動馬達，係設於該腔室空間中，具有一出力軸係穿經該第一軸孔與該第二軸孔，用以驅動該齒輪組進行轉動。
2. 如請求項1所述之氣動齒輪泵，其中，該泵室空間之開口係受該隔體所封閉。
3. 如請求項1或2所述之氣動齒輪泵，其中，該第一身部具有一中空之第一殼身，係以中空之內部形成該腔室空間，一端體，係介於該第一殼身與該隔體之間，並使該第一軸孔貫設於該端體上，以及使該排氣通道位於該端體與該第一殼身之一側端面間。
4. 如請求項3所述之氣動齒輪泵，其中，該第一身部係更包含有一第一容孔，係同軸於該第一軸孔地凹設於該端體上，一第二容孔係平行於該第一容孔地凹設於該端體上。
5. 如請求項4所述之氣動齒輪泵，其中，該分隔部係更包含有一第三軸孔，係貫設於該隔體上並與該第二容孔同軸相通。
6. 如請求項5所述之氣動齒輪泵，其中，該齒輪組係具有一第一轉軸，係可轉動地以一端嵌入該第一容孔中，一第二轉軸係可轉動且平行於該第一轉軸地以一端嵌入該第二容孔中，二彼此嚙接之齒輪係分設於該第一轉軸與該第二轉軸上。
7. 如請求項3所述之氣動齒輪泵，其中，該分隔部係更包含有一環形之氣密墊圈，係夾設於該端體與該隔體間，並使該第一軸孔與該第二軸孔位於該氣密圈之內環內側。
8. 如請求項1所述之氣動齒輪泵，其中，該隔體具有一彈性表層，係以之與該第一端面及該第二端面分別貼接。
9. 如請求項8所述之氣動齒輪泵，其中，該隔體係具有一剛性裡件，並使該彈性表層包覆於該剛性裡件上。
10. 如請求項9所述之氣動齒輪泵，其中，該剛性裡件係為金屬片。
11. 如請求項1所述之氣動齒輪泵，其中，該第一流道與該第二流道於該第二身部上形成開口之所在位置，係分別為該第二身部彼此相鄰之一第三端面與一第四端面。
12. 如請求項11所述之氣動齒輪泵，其係更包含有一管，係以管軸之一端結合於該第二流道位於該第四端面上之開口中。
13. 如請求項12所述之氣動齒輪泵，其係更包含有一固定套，係穿套於該管上。