JP5642880B2 - 固形物エマルション、特に液体爆発物をポンプ送りする回転容積ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、固形物エマルション、特に液体爆発物をポンプ送りする回転容積ポンプに関する。

ＥＰ１８０７６２４Ｂ１から、食品工業、化学および生物化学工業、医薬工業、および化粧品工業における流動性でかつ比較的粘性の物質をポンプ送りすることができる回転容積ポンプが知られる。このような回転容積ポンプによってポンプ送りすることができる物質の例としては、ヨーグルト、スープ、ソース、マヨネーズ、果汁、チーズ材料、チョコレート、塗料、化粧クリーム、および口紅材料が挙げられる。

現在、固形物エマルション、特に液体爆発物をポンプ送りする必要がある。このような液体爆発物は例えば、鉱業における坑道堀りおよび採石作業の場で使用されており、そこでは、このような液体爆発物は、それらが制御したやり方で爆発するように点火される場所となる岩盤中の孔および溝へとポンプ送りする必要がある。

ＥＰ１８０７６２４Ｂ１に開示された回転容積ポンプは、このような固形物エマルションをポンプ送りするのには適していない。このような固形物エマルションを容積回転ポンプでポンプ送りすると、固形物エマルションは、ポンプの特定の部分に集まって、堆積し、固まって、摩擦を増大させ、付加的な圧力を生じ、ポンプを加熱する。この結果、ポンプは効率が低下し、あるいは全く機能停止することすらある。小球とも呼ばれる小さな球状の構成要素を有する液体爆発物をポンプ送りするとき、このようなポンプの多くの場所で集まり、堆積し、固まって、上述したような欠点に加えて、人および環境に危険なものとなるのは、この小球である。最悪の場合、ポンプ内の温度が臨界点を超えると回転容積ポンプ全体が爆発することもあり得る。

現在、このような固形物エマルションおよび液体爆発物をポンプ送りするのに使用されるポンプは、より大きな寸法でかつより複雑な設計であるため、固形物エマルションおよび液体爆発物と共に使用するには、不都合でありかつ費用が掛かるとともに、用途は、そのようなより大きなポンプにとって十分な空間が利用可能な場所に限られている。

従って、本発明の目的は、小さなポンプ寸法を可能とするとともに、効率的かつ安全な仕方で固形物エマルション、特に液体爆発物をポンプ送りすることが可能な、「スクレーパの係合スロットに係合するロータの突出ウェブ」型の回転容積ポンプを提供することである。

この目的は、請求項１において規定された、固形物エマルション、特に液体爆発物をポンプ送りする回転容積ポンプによって達成される。

このような回転容積ポンプは、ステータと、シャフトによって駆動されるように構成されたロータと、所定の径方向高さおよび所定の軸方向幅の係合スロットを有するスクレーパと、前端部プレートおよび後端部プレートを備えるポンプハウジングと、を備えており、ロータは、シャフト部分と、波状ディスク型の構成を有する径方向突出ウェブとを備え、係合スロットは、ロータの突出ウェブに係合し、スクレーパは、周方向に保持されるようにかつ実質的に軸方向の往復運動を可能とするように、スクレーパガイドによって支持され、ポンプハウジングは、ステータ、ロータ、スクレーパおよびスクレーパガイドを収容し、シャフトは、少なくとも後端部プレートを通って延在し、ステータは、略半円弧形の第１のステータ部材および略半円弧形の第２のステータ部材を備え、第１のステータ部材および第２のステータ部材は、ロータの径方向突出ウェブが移動するステータチャネルを形成するようにかつロータの径方向突出ウェブの略半円弧形の部分を取り囲むエンクロージャを画成するように、径方向外側当接部分に沿って横方向に互いに当接し、ステータ、ポンプハウジングおよびスクレーパは、スクレーパガイドと一緒に入口室および出口室を画成し、スクレーパは、スクレーパガイドと一緒に入口室と出口室の間の隔壁を形成し、入口室および出口室には、それぞれ入口ポートおよび出口ポートが設けられ、ステータチャネルは、入口室から出口室まで延在し、ロータのウェブは、入口室、ステータチャネル、出口室およびスクレーパのスロットを通って回転可能であり、出口室内に配置された第１のステータ部材および第２のステータ部材の端面の少なくとも一部が、前端部プレートおよび後端部プレートの内面への鈍角移行部を与えるように、斜めになっている。

このような回転容積ポンプを用いると、固形物エマルション、および特に液体爆発物は、効率的かつ安全にポンプ送りすることができる。前端部プレートおよび後端部プレートの内面への第１のステータ部材および第２のステータ部材の端面の少なくとも一部の鈍角移行部によって、縁部沿いおよび溝内での物質の堆積、および特に小球の堆積が最小限に抑えられ、それによって、固形物エマルションおよび特に液体爆発物をポンプ送りする際に、回転容積ポンプの効率的かつ安全な作動が可能となる。ポンプハウジング内および特に出口室内で堆積し、固まるのはたいてい小球であり、このような小球が、ポンプハウジングおよび特に出口室で固まることに加えて、不都合な研磨効果を有することが本発明者によって発見された。

本回転容積ポンプの発明者は、請求項１において規定された回転容積ポンプによって、固形物エマルション、および特に液体爆発物の効率的かつ安全なポンプ送りが達成され得ることを見出すまで、数え切れないほどさまざまな修正をさまざまな特徴の回転容積ポンプに行った。

前端部プレートおよび後端部プレートの内面への鈍角移行部を与える第１のステータ部材および第２のステータ部材の端面によって制限される出口室によって、ポンプハウジングによって、スクレーパおよびスクレーパガイドによって、物質の堆積および物質が固まることが大幅に低減されることができ、それによって、改善された物質の流れ特性が可能となり、結果として、効率的かつ安全な作動が可能となる。

本発明の第１の実施例によれば、第１のステータ部材および第２のステータ部材の端面と前端部プレートおよび後端部プレートの内面の間の鈍角は、１２０〜１６０°、特に１４０〜１６０°である。これらの角度は、特に良好で円滑な物質流れを可能とすることが分かった。

本発明のさらなる実施例によれば、シャフトは、前端部プレートおよび後端部プレート両方を通って延在し、前端部プレートおよび後端部プレートには、この目的のために、中央開口部が設けられており、略管状の前部シールハウジング要素および後部シールハウジング要素が第１のステータ部材および第２のステータ要素の凹部内に配置されて設けられる。これらのハウジング要素は、静止しており、回転するシャフト／シャフトスリーブ要素を取り囲む。

本発明のさらなる実施例によれば、これらのシールハウジング要素は、シャフトに向かう方向に入口室および出口室を制限し、従って、入口室および出口室の境界の一部を提供する。

本発明のさらなる実施例によれば、シールハウジング要素には、入口室および出口室内の圧力を低減するためにかつ物質の堆積を軽減するために、少なくとも１つのスロットが設けられる。ポンプ送りされる固形物エマルションは、このようなスロットを通って、シールハウジング要素とシャフト／シャフトスリーブ要素の間の間隙内へと入ることになり、シールハウジング要素の上への物質の堆積が最小限に抑えられ得る。

本発明のさらなる実施例によれば、前部シャフトスリーブおよび後部シャフトスリーブが、ロータに付随し、前部シャフトスリーブおよび後部シャフトスリーブは、シールハウジング要素内に配置され、シーリング要素が、回転する前部シャフトスリーブおよび後部シャフトスリーブと静止するシールハウジング要素の間に設けられる。

このようなシーリング要素は、回転する前部シャフトスリーブおよび後部シャフトスリーブと静止するシールハウジング要素の間のシールを可能とする。しかしながら、これらのシーリング要素は、完全に締まっておらず、圧力補償を可能とするものであり、ある一定量のポンプ送りされる固形物エマルションが、前方方向に前端部プレートからおよび後方方向に後端部プレートからシーリング要素を通ることができ、このようにしてポンプハウジングから排出されることができる。

本発明の非常に小型の実施例によれば、シーリング要素は、シールハウジング要素の内側に設けられる。

本発明のさらなる実施例によれば、シーリング要素は、２つの介在支持リングを有する３つのリップシーリングリングとして形成される。ロータの最も近くに配置された２つのシーリングリングは、外側へのシールを可能とし、最も外側のシーリングリングは、外側から内側へのシールを可能とする。

本発明のさらなる実施例によれば、略管状の前部シールハウジング要素および略管状の後部ハウジング要素は、同じ形状および大きさである。

本発明のさらなる実施例によれば、前部シャフトスリーブおよび後部シャフトスリーブはまた、同じ形状および大きさである。

前部ハウジング要素および後部ハウジング要素の設計を、および好ましくはまた前部シャフトスリーブおよび後部シャフトスリーブの設計をミラーリングすることによって、部品の共通化が達成され、それによって、費用節約の助けとなるとともに、シャフトの両端に圧力逃し手段が与えられる。

本発明のさらなる実施例によれば、シャフトの先端または前部シャフトスリーブおよび／または前部シャフトスリーブをシャフトに固定する前部ロック要素は、中央開口部が設けられた前端部プレートから突出している。

このような実施例によって、物質の堆積がさらに軽減され、前方方向への前部シーリング要素を通る圧力逃しが達成され得ることが本発明者によって発見された。このような実施例によって、シャフトの前部カバー端部がブシュによって閉じられ、支持されるときに生じる、ブシュアッセンブリとカバーの間の物質の堆積および物質が固まることの欠点が、確実に回避され得ることがさらに発見された。この実施例のさらなる効果によれば、ある程度の負荷支持がさらに実現される。

本発明のさらなる実施例によれば、安全カバー要素が、シャフトの先端または前部シャフトスリーブおよび／または前部ロック要素を被覆して設けられており、この安全カバー要素は、固形物エマルションの通過を可能とするために、排出孔、特に径方向に向けられた排出孔を有する。このような安全カバー要素を設けることによって、回転するシャフト先端により引き起こされる被害が回避され得る。固形物エマルションは、排出孔を通ることができ、それによって、ポンプハウジングの内部における物質の堆積の回避がさらに助けられる。

本発明のさらなる実施例によれば、排出孔、特に径方向に向けられた排出孔を有し、凹部を有するスペーサ要素が、後端部プレートの後に設けられる。排出孔は、固形物エマルションを通過させることができ、それによって、さらに物質の堆積が軽減されるとともに、後方方向への後部シーリング要素を通るさらなる圧力逃しが可能となる。

本発明のさらなる実施例によれば、排出孔は、格子要素を用いて、特に格子安全リングを用いて閉じられる。これによって、固形物エマルションの排出が達成されることができ、同時に、 人が意図せずに自分の指を孔に通して回転するシャフトまたはシャフトスリーブに触ってけがをするのが回避され得る。

本発明のさらなる実施例によれば、スクレーパは、内部に係合スロットが形成された、一般的な形状のプレート、特に長方形のプレートをなす。さらに、スクレーパの末端の軸方向位置において、スクレーパの側面とポンプハウジングの前端部プレートおよび後端部プレートの間に十分な距離を可能とするように、スクレーパの幅は、ポンプハウジングの前端部プレートから後端部プレートへと測定した、入口室および出口室の幅の６５〜７５％、特に６８〜７２％に相当し得る。

本発明者は、このような低減された幅のスクレーパによって、特にスクレーパの側面とポンプハウジングの前端部プレートおよび後端部プレートの間、ポンプハウジングの隅の部分および嵌め合いキャビティにおける物質の堆積が大幅に低減されることができ、これが、ポンプの安全かつ効率的な作動に寄与することを見出した。

本発明のさらなる実施例によれば、スクレーパは、内部に係合スロットが形成された、一般的な形状のプレート、特に長方形のプレートをなす。出口室に向かって配置されたスクレーパの後面が、入口室に向かって配置されたスクレーパの前面より小さな表面積を有するように、スクレーパの側面は、軸平面に関して斜めになることができる。この特徴によって、特にスクレーパの側面とポンプハウジングの前端部プレートおよび後端部プレートの面する部分の間の空間、出口室の隅の部分、およびポンプハウジングの嵌め合いキャビティへと固まる固形物エマルションの影響は、大幅に低減されることができる。この実施例は、ポンプの安全かつ効率的な作動にさらに寄与する。

本発明のさらなる実施例によれば、スクレーパの側面と軸平面の間の角度は、２０〜６０°の範囲、特に３０〜４０°の範囲にある。これらの角度は、特に有利であることが見出された。

本発明のさらなる実施例によれば、スクレーパガイドは、凹部を有するプレートまたはカートリッジの形状を有し、この凹部の幅は、スクレーパの係合スロットがスクレーパの末端の軸方向位置においてこの凹部に収まるようなものとされ、それによって、スクレーパおよびスクレーパガイドの小型でかつ信頼できる構成が提供される。

本発明のさらなる実施例によれば、スクレーパガイドには、スクレーパの末端の軸方向位置を画定する限界止め（ｌｉｍｉｔ ｓｔｏｐ）が設けられ得る。このような限界止めを設けることによって、スクレーパの移動の範囲が正確に画定され、従って、誤作動が防止される。

本発明のさらなる実施例によれば、スクレーパガイドは、ポンプハウジング内において前端部プレートと後端部プレートの間で支持される。この目的のために、前端部プレートおよび後端部プレートの少なくとも一方には、スクレーパガイドを支持するために嵌め合いキャビティが設けられ得る。これらの特徴によって、スクレーパガイドは、確実かつ永久にその最適位置に維持されることができる。

本発明のさらなる実施例によれば、スクレーパは、スクレーパガイドの対応するガイドトラックと係合する径方向外側案内溝およびシールハウジング要素の対応する周方向部分と係合する径方向内側案内溝を有する。従って、スクレーパは、周方向に保持されることができ、実質的に軸方向の往復運動を可能とする。この構成は、特に小型かつ安定であり、最少の数の必要とされる部品を必要とするだけである。

本発明のさらなる実施例によれば、スクレーパの材料は、ポンプ送りされる製品の臨界温度より低い融解温度を有するように選択される。ポンプハウジング内の温度が、空回り、無負荷作動、機械的拘束、または他の原因に起因して上昇すると、ロータと係合しているスクレーパ内の係合スロットは、変形および拡大し、従って、摩擦を低減し、付加的な圧力および熱の発生を防止する。この実施例は、ポンプ作動のさらなる安全に寄与する。

本発明はまた、上に述べられかつ規定されているような、任意の種類の固形物エマルションをポンプ送りし、および特に液体爆発物をポンプ送りする、ポンプの使用に関する。上述したように、発明者は、添付の特許請求の範囲に規定される設計を有するポンプによって、このような困難かつ危険な物質が安全かつ効率的にポンプ送りされ得ることを見出した。

本発明はここで、以下の詳細な説明に記載されかつ添付の図面に示された実施例を参照してよりいっそう詳細に説明する。

必要とされる部品を示す本発明の実施例による回転容積ポンプの分解図。 本発明の実施例による、図１の回転容積ポンプの前部ステータ／ライナ要素が設けられた前部カバーの斜視図。 本発明の実施例による、図１の回転容積ポンプのスクレーパ要素の斜視図。 本発明のさらなる実施例による、図１の回転容積ポンプのスクレーパ要素の斜視図。 上部左側四分円部分を切り欠いた、取り付け状態における図１の回転容積ポンプの斜視図。

シャフト８に関して図１の見る人にとってより近い側にあるポンプの部品が「左」側にあり、シャフト８に関して図１の見る人にとってより遠い側にあるポンプの部品が「右」側にあるように、シャフト８の後（図１の実質的に右手）から前（図１の実質的に左手）へ見たときのシャフト８の軸に関してこれから参照される図面において、「前」および「後」という用語は理解される必要があり、シャフト８の軸に関してこれから参照される図面において、「左」および「右」という用語は理解される必要がある。

図１は、ポンプ部品４またはポンプ本体４と、支持部品６とを備える回転容積ポンプ２の全体を示す。

図１の右手側において、シャフト８の端部が支持部品６から突出する。図示されていない駆動モータ、一般に電気モータが、直接、あるいは、シャフト８に接続された連結装置を介して、または例えばギアまたはプーリなどを介して、シャフト８にトルクを掛けるように機能する。支持部品６は、内部にシャフト８用の適切なローラ軸受（図示せず）を設けることができる支持部品ハウジング１０を備える。

支持部品ハウジング１０は、略円筒形状を有しており、支持部品ハウジング１０の前端は、取り付けフレーム１２によって取り囲まれ、固定されており、取り付けフレーム１２は、適切なベースに回転容積ポンプ２の全体を固定するために下部取り付けプレートを有する。取り付けフレーム１２のフレーム部分の左右両側には、（以下により詳細に説明される）スペーサリング２２および管状円筒形本体３４内の対応する孔と係合するために、および、支持部品６およびポンプ部品４を一緒にしっかりと結合させるために、前方方向へと取り付けフレーム１２の前側から突出する取り付けピン１４が設けられる。シャフト８のまん中から前の方の部分には、（以下により詳細に説明される）ディスク部材４２の対応する突部と、適切ならば、ポンプ部品４の他の回転部品と、係合する軸方向に延在する凹部が設けられる。シャフト８の先端は、テーパが付けられている。

ディスク部材４２は、シャフト８にキー止めされ、シャフト８と共に回転する。下記においては、ディスク部材４２は、「ディスク４２」と呼ぶ。シャフト８およびディスク４２はロータの一部である。ディスク４２は、軸方向厚みおよび所定の外径を有する径方向突出ウェブを備える。ウェブは、後面および前面を有する。例えば指先で外径の円形の線に沿って前面をたどるならば、指先は、シャフト８の軸と直角に交差する中間面に関して波打っている、（必ずしも厳密な数学的意味ではないが）径方向の図でみると曲がった正弦曲線型の線を記述するであろう。３６０°の円に沿って、２つの完全な周期の正弦曲線が存在する、すなわち、最初は図１の完全に左手から図１の完全に右手へ行き、そして戻るものである。前面に関して行ったものと同じ説明が、後面にも同様に当て嵌まる。簡単にするために、ディスク４２のウェブのこの波状の形状は、図面には描かれていない。

ポンプ本体４は、下記においては単に「ポンプ４」と呼ぶが、ポンプハウジング２４を備えており、ポンプハウジング２４は、以下の主要な部品、すなわち、後端に円形の後端部プレート（図１には図示せず）が設けられる管状円筒形本体３４と、円形の前端部プレート５６と、入口ポートフランジ２８が設けられる入口パイプソケット／入口ポート２６と、出口ポートフランジ３２が設けられる出口パイプソケット／出口ポート３０とを有する。入口ポートおよび出口ポート２６、３０は、管状円筒形本体３４に溶接される。

入口ポートおよび出口ポート２６、３０の軸は、９０°で交差する。従って、管状円筒形本体３４は、入口ポートおよび出口ポート２６、３０の直径に相当する２つの開口部を有する。

本体２２、端部プレート、および入口ポート、出口ポート２６、３０は、ステンレス鋼から成る。

ステータは、ハウジング２４の内側の下半分を覆う。ステータは、図１にあるように別々に形成されることができるか、前端部プレート、および後端部プレートとそれぞれ一体に形成されることができる、略半円弧形の後部ステータ部材４０および略半円弧形の前部ステータ部材４８から成る。ステータ要素は、ポンプハウジング２４内に固定されたライナ要素として形成されることができる。それらは、プラスチック材料、特にポリアミドから形成されることができる。

図２を参照すると、前部ステータ部材４８は、その外側表面（外側という用語は、ディスク４２に関して理解される必要がある）が、前端部プレート５６のリング状内面９０に当接している。径方向断面切欠きにおいて、前部ステータ部材４８は、「Ｌ形」／逆「Ｌ形」の輪郭を有しており、この輪郭の径方向に配置された部分は、ウェブ４２のための径方向壁７０を形成し、この輪郭の軸方向に配置された部分は、ウェブ４２のための周方向壁６８を形成する。従って、周方向壁６８の内側端部（「内側」という用語は、「外側」という用語の逆に理解する必要がある。上述を参照のこと）は、取り付けられた状態で、後部ステータ部材４０の対向する横方向当接面に当接する横方向当接面７４を形成する。

シャフト軸の方向へと配置された周方向壁６８の面は、ステータチャネル底面７６を形成し、径方向壁７０の内面は、横方向ステータチャネル面７８を形成する。

前部ステータ要素４８の外面７２を管状円筒形本体３４の内側の下半分にシールする適切なシール手段が設けられ得る（図示せず）。

後端部プレート５６の中央開口部９２に続いて、前部ステータ要素４８内に凹部が設けられており、そのため、シャフト８は、中央開口部９２およびこの中央凹部の両方を通って延在することができる。

図２において参照符号８０で示される、略半円弧４８の上部左側端面は、平坦であり、水平に延在する。それは、入口室底部８０を形成する。

略半円形弧４８の上部右側端面は、平坦な出口室底部分８４を形成する周方向壁６８の平坦な水平端面と、前端部プレート５６のリング状内面９０への出口室の斜めの移行部分８２を形成する径方向壁７０の斜めの端面とを備える。

前部ステータ要素４８に関して行ったものと同じ説明が、類似の仕方で後部ステータ要素４０にも当て嵌まる。一般的に言えば、後部ステータ部材４０は、前部ステータ部材４８の鏡像であり、後部ステータ部材４０は、その外側表面が、ポンプハウジング２４の後端部プレートのリング状内側表面に当接する。

再び図１を参照すると、ポンプハウジング２４の内側の上方部分には、入口ポート２６に隣接する入口室と、出口ポート３０に隣接する出口室とが設けられる。入口室は、図１の見る人にとってより近くに位置するポンプハウジング２４の内側の上部左側四分円内に設けられ、出口室は、図１の見る人にとってより遠くに位置するポンプハウジング２４の内側の上部右側四分円内に設けられる。

ポンプ本体４の部品が組み立てられると、入口室は、ステータ要素４０、４８の入口室底部８０と、ポンプハウジング２４の内側の上部左側四分円内に位置する前部シールハウジング５０および後部シールハウジング３６の部品と、スクレーパ４４およびスクレーパガイド４６の左側面と、管状円筒形本体３４の上部左側四分円の内面とによって、制限される。

同様に、ポンプ本体４の部品が組み立てられると、出口室は、ステータ要素４０、４８の平坦な出口室底部８４および斜めの移行部分８２と、ポンプハウジング２４の内側の上部右側四分円内に位置する前部シールハウジング５０および後部シールハウジング３６の部品と、スクレーパ４４およびスクレーパガイド４６の右側面と、管状円筒形本体３４の上部右側四分円の内面とによって、制限される。

ディスク４２のハブは、ロックナットを有する前部シャフトスリーブ５２と後部シャフトスリーブ３８とに対して軸方向にロックねじ４４を用いて締め付けられる。回転する後部シャフトスリーブ３８は、ポンプ本体４の部品が組み立てられると、後部シールハウジング３６の内側に配置され、同様に、回転する前部シャフトスリーブ５２は、前部シールハウジング５０内に配置される。

シール手段が、シャフトスリーブ３８、５０の内面に設けられる。最も簡単な形状では、このようなシール手段は、シーリングリップまたはシーリングリングの形状で設けられ得る。このようなシール手段はまた、図５の回転容積ポンプ２の実施例に見ることができるように、２つの介在支持リング１１２を有する３つの離間したリップシーリングリングの形状で設けられ得る。

図１に見ることができるように、後部シールハウジング３６および前部シールハウジング５０両方は、同じ形状および大きさであり、これら両方には、スロット、特に周方向に延在するスロットが設けられており、このスロットによって、ポンプハウジング２４の内側と外側の間の圧力補償が可能となり、清浄化が容易となり、ポンプ送りされる物質が、シールハウジング３６、５０とシャフトスリーブ３８、５２の間に流入し、それらの間にあるシールへと、さらにそのシールを通って、ポンプハウジング２４の外側へと排出されるのが可能となる。

さらに、後部シャフトスリーブ３８および前部シャフトスリーブ４２の形状および大きさは（ロックナットを除いて）、図１の実施例において同一である。

それによって、部品の多様性が低減することになり、ディスク４２から見た前部方向および後部方向の両方において、対応するシール構成が可能となり、費用が低減される。

スクレーパ４４は一般に、長方形のプレートの構成を有するが、ディスク４２のウェブが係合する係合スロットを有する。

スクレーパは、特にポリアミドから形成された、一体のワークピースとすることができる。

ここで図３、図４を参照すると、湾曲した移行部９８が、係合スロット９６の最も狭い部分と、図３、図４に見ることができる出口室に向いた表面１００および図１に見ることができる入口室に向いた表面との間に設けられる。

係合スロット９６がウェブをおおって配置され、スクレーパ４４がウェブにまたがることができるように、係合スロット９６のその最小部分における軸方向寸法は、ディスク４２のウェブの軸方向寸法よりほんの少し広くなっている。湾曲した移行部９８は、平面構成とは対照的に、ウェブの湾曲したまたは波状の構成を考慮する。

図３の実施例によるスクレーパ４４および図４の実施例によるスクレーパ４４は、その前側端部１０２（図３、図４の左手側）からその後側端部１０２（図３、図４の右手側）への図１の軸方向寸法において見られるように、低減された幅を有する。図３、図４の実施例において、スクレーパ４４の幅は、前端部プレート５６から後端部プレートへの内面間の距離の６８〜７２％、特に７１％に相当する。

図３、図４両方の実施例のスクレーパ４４は、径方向外側表面に沿って軸方向に延在する上部案内溝１０４を有しており、この上部案内溝１０４は、横方向両側部分においてより大きい高さと、中間部分においてより低減された高さとを有する、左上部案内壁と右上部案内壁の間に延在している。スクレーパガイド４６の対応するガイドレール（図示せず）が上部案内溝１０４に係合する。

同様に、図３、図４両方の実施例のスクレーパ４４は、丸みのある凸状の下部案内溝１０６を有し、この下部案内溝１０６は、シールハウジング３６、５０の対応する周方向部分と係合する。

スクレーパ４４の案内溝１０４、１０６と、スクレーパガイド４６の対応する案内レール（図示せず）およびシールハウジング要素３６、５０の対応する周方向部分とによって、スクレーパ４４は、周方向に保持され、実質的に軸方向の往復運動が可能となる。

さらに、スクレーパ４４の末端の軸方向位置を画定する限界止めが、特にスクレーパガイド４６に設けられ得る。さらに、図１の実施例において部分的なカートリッジの形状を有するスクレーパガイド４６は、出口室に向いた表面を有しており、この表面に対し、スクレーパ４４の入口室に向いたより大きな表面が当接しており、それによってさらに、スクレーパ４４が周方向に移動しないようにされる。

図３、図４両方の実施例におけるスクレーパ４４の横方向側面１０２は、軸方向平面に関して斜めになっており、軸方向平面に対する角度は、２０〜６０°の範囲にあり、図３の実施例では、それは、５０°であり、図４の実施例では、それは、３５°である。

図３のスクレーパ４４では、斜めの側面１０２は、スクレーパ４４の径方向の高さ全体に亘って延在する平面を形成し、図４のスクレーパ４４では、側面１０２は、上部側面壁１０８によって径方向外側方向に、下部側面壁１１０によって径方向内側方向に取り囲まれる。

スクレーパ４４の低減された幅と、斜めの側面１０２とによって、出口室の隅の部分に、特に側面１０２と、前端部プレートおよび後端部プレートの内面との間に固まる物質の影響が、大幅に低減され、これは、良好な物質流れに、従って、ポンプの効率的でかつ信頼できる作動に寄与する。

スクレーパガイド４６は、ポンプハウジング２４内に、特に前端部プレート５６と後端部プレートの間にしっかりと取り付けられる。

再び図２を参照すると、実質的に円筒形の支持キャビティ９４が、中央開口部９２の上で、前端部プレート５６の内側の上側部分に形成され、この支持キャビティ９４は、ポンプ本体４の部品が組み立てられると、スクレーパ４６を支持しかつ固定する。同様に、支持キャビティは、（図５に示される）後端部プレート内にも設けられ得る。

再び図１を参照すると、支持部品ハウジング１０／取り付けフレーム１２の前面と、ポンプハウジング２４の後端部プレートの間に、後から前へと、シャフトスリーブ１６、後部安全リング１８、保持器リング２０、および横方向排出孔を備えたスペーサリング２２が設けられる。

図５に見ることができるポンプ２の取り付け状態において、ポンプハウジング２４から、後方方向に、特に後部シールハウジング３６と後部シャフトスリーブ３８の間のシールを通って来る物質は、これら横方向排出孔から流出することができ、同時に、格子状後部安全リング１８によって、使用者が、意図せずに回転するシャフト８／シャフトスリーブ１６に接触するのが防止される。

図５においてさらに、シャフトスリーブ１６、２０が互いに取り付けられ、これらが両方ともシャフト８にしっかりと固定されるのを見ることができる。

さらに、ロックねじ５４が、ロックナットを有する前部シャフトスリーブ５２を通って延在し、ロックねじ５４とシャフト８の中央開口部に設けられたねじやま（図示せず）を用いてシャフト８の中央開口部内に固定される。この構成によって、前部シャフトスリーブ５２、ディクス４２、後部シャフトスリーブ３８、およびさらなるシャフトスリーブ１６は、それらがシャフト８と一緒に回転するように、シャフト８にしっかりと固定される。

さらに図５に見ることができるように、シャフト構成の前端部、すなわち、ロックナットを有する前部シャフトスリーブ５２の前端部とロックねじ５４は、前端部プレート５６内の中央開口部から突出する。ポンプハウジング２４から、前方方向に、特に回転する前部シャフトスリーブ５２、静止した前部シールハウジング５０、およびこれらの間に設けられたシール１１２の間を通って来る物質は、前端部プレート５６の中央開口部、前部シャフトスリーブ５２、およびこの中央開口部から突出するロックねじ５４の前に配置された安全カバー６４内の径方向排出孔を通ってポンプ２から流出することができる。安全カバー６４の直径は、前端部プレート５６の直径よりいくぶん小さい。

スペーサリング２２内の径方向排出孔と同様に、安全カバー６４内の径方向排出孔は、安全格子リング６２を用いて、使用者による径方向の意図しないアクセスが遮られる。前部安全リング６２は、形状および大きさが、後部安全リング１８と一致しており、これによってさらに、必要とされる部品の数を低減し、従って費用を低減するのが助けられる。

さらに、取り付けピン５８および前部カバーナット６６が、安全カバー６４を前端部プレート５６に、前端部プレート５６を管状円筒形本体３４にしっかりと安全に固定するために設けられる。

図５において、管状円筒形本体３４と一体に形成される後端部プレート５７をよく見ることができる。さらに、ディスク４２のウェブがスクレーパ４４の係合スロットと係合するのを見ることができる。図５の上部左側四分円の断面切欠きにおいて、この四分円に位置する部品の一部、および特に入口ポート２６および入口ポートフランジ２８が省略される。図５では、前部ステータ要素４０および後部ステータ要素４８は見ることができない。

図５において、カートリッジ状のスクレーパガイド４６の左手側は、省略されており、従って、スクレーパ４４の入口室に向いた表面および出口室の一部を、スクレーパ４４の前後に軸方向に見ることができる。

さらに、前端部プレート５６内の支持キャビティの（軸方向）前側底部から管状円筒形本体３４の後端部プレート５７内の支持キャビティの（軸方向）後側底部までの軸方向の出口室の寸法を見ることができる。

製造するのを安価にかつ容易にする比較的少数の部品から構成される図１〜図５に関して説明した回転容積ポンプ２によって、任意の種類の固形物エマルション、および特に液体爆発物が効率的かつ安全にポンプ送りされ得る。

２…回転容積ポンプ
４…ポンプ部品
６…支持部品
８…シャフト
１０…支持部品ハウジング
１２…取り付けフレーム
１４…取り付けピン
１６…シャフトスリーブ
１８…後部安全リング
２０…保持器リング
２２…スペーサリング
２４…ポンプハウジング
２６…入口ポート
２８…入口ポートフランジ
３０…出口ポート
３２…出口ポートフランジ
３４…管状円筒形本体
３６…後部シールハウジング
３８…後部シャフトスリーブ
４０…後部ステータ／ライナ要素
４２…ロータ
４４…スクレーパ要素
４６…スクレーパガイド
４８…前部ステータ／ライナ要素
５０…前部シールハウジング
５２…ロックナットを有する前部シャフトスリーブ
５４…ロックねじ
５６…前端部プレート
５７…後端部プレート
５８…取り付けピン
６０…ねじ
６２…安全格子リング
６４…安全カバー
６６…前部カバーナット
６８…周方向壁
７０…径方向壁
７２…外面
７４…横方向当接面
７６…ステータチャネル底面
７８…横方向ステータチャネル面
８０…入口室底部
８２…出口室の斜めの移行部分
８４…平坦な出口室底部
８６…周方向取り付け部分
８８…孔
９０…リング状内面
９２…中央開口部
９４…支持キャビティ
９６…係合スロット
９８…湾曲した移行部
１００…出口室に向いた前部
１０２…斜めの側面
１０４…上部案内溝
１０６…下部案内溝
１０８…上部側面壁
１１０…下部側面壁
１１２…リップシーリングリング

Claims (15)

1. 固形物エマルション、特に液体爆発物をポンプ送りする回転容積ポンプ（２）であって、
   ステータ（４０、４８）と、
   シャフト（８）によって駆動されるように構成されたロータ（４２）と、
   所定の径方向高さおよび所定の軸方向幅の係合スロット（９６）を有するスクレーパ（４４）と、
   内面を有する前端部プレート（５６）および内面を有する後端部プレート（５７）を備えるポンプハウジング（２４）と、
   を備えており、
   ロータ（４２）は、シャフト部分と、波状ディスク型の構成を有する径方向突出ウェブとを備え、
   係合スロット（９６）は、ロータ（４２）の突出ウェブに係合し、
   スクレーパ（４４）は、周方向に保持されるようにかつ実質的に軸方向の往復運動を可能とするように、スクレーパガイド（４６）によって支持され、
   ポンプハウジング（２４）は、ステータ（４０、４８）、ロータ（４２）、スクレーパ（４４）およびスクレーパガイド（４６）を収容し、シャフト（８）は、少なくとも後端部プレート（５７）を通って延在し、
   ステータ（４０、４８）は、略半円弧形の第１のステータ部材（４０）および略半円弧形の第２のステータ部材（４８）を備え、第１のステータ部材（４０）および第２のステータ部材（４８）は、上部端面（８０；８２、８４）を有しており、ロータ（４０、４８）の径方向突出ウェブが移動するステータチャネルを形成するようにかつロータ（４２）の径方向突出ウェブの略半円弧形の部分を取り囲むエンクロージャ（６８、７０）を画成するように、径方向外側当接部分（７４）に沿って横方向に互いに当接し、
   ステータ（４０、４８）、ポンプハウジング（２４）およびスクレーパ（４４）は、スクレーパガイド（４６）と一緒に入口室および出口室を画成し、
   スクレーパ（４４）は、スクレーパガイド（４６）と一緒に入口室と出口室の間の隔壁を形成し、
   入口室および出口室には、それぞれ入口ポート（２６）および出口ポート（３０）が設けられ、
   ステータチャネルは、入口室から出口室まで延在し、
   ロータ（４２）のウェブは、入口室、ステータチャネル、出口室およびスクレーパ（４４）のスロット（９６）を通って回転可能であり、
   出口室内に配置された第１のステータ部材（４０）および第２のステータ部材（４８）の端面の少なくとも一部が、斜めになっており、
   出口室内の第１のステータ部材（４０）および第２のステータ部材（４８）の端面は、前端部プレート（５６）および後端部プレート（５７）の内面への鈍角移行部を与え、
   シャフト（８）は、前端部プレート（５６）および後端部プレート（５７）両方を通って延在し、略管状の前部シールハウジング要素および後部シールハウジング要素（３６、５０）が第１のステータ部材（４０）および第２のステータ部材（４８）の中央凹部内に配置され、
   前部シャフトスリーブおよび後部シャフトスリーブ（３８、５２）が、ロータ（４２）に付随し、前部シャフトスリーブおよび後部シャフトスリーブ（３８、５２）は、シールハウジング要素（３６、５０）内に配置され、シーリング要素が、回転する前部シャフトスリーブおよび後部シャフトスリーブ（３８、５２）と静止するシールハウジング要素（３６、５０）の間に設けられることを特徴とする回転容積ポンプ（２）。
2. 第１のステータ部材（４０）および第２のステータ部材（４８）の端面と前端部プレート（５６）および後端部プレート（５７）の内面の間の鈍角は、１２０〜１６０°であることを特徴とする請求項１記載のポンプ。
3. シールハウジング要素（３６、５０）は、シャフト（８）に向かう方向に入口室および出口室を制限すること、および／または、シールハウジング要素（５０、３６）には、物質の堆積を軽減するために、少なくとも１つのスロットが設けられることを特徴とする請求項１または２記載のポンプ。
4. シーリング要素は、シールハウジング要素（３６、５０）の内側に設けられること、および／または、シーリング要素は、２つの介在支持リングを有する３つのリップシーリングリングとして形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のポンプ。
5. 略管状の前部シールハウジング要素（３６）および略管状の後部シールハウジング要素（５０）は、同じ形状および大きさであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のポンプ。
6. シャフト（８）の先端または前部シャフトスリーブ（５２）および／または前部シャフトスリーブ（５２）をシャフト（８）に固定する前部ロック要素（５４）は、前端部プレート（５６）から突出していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のポンプ。
7. 安全カバー要素（６４）が、シャフト（８）の先端または前部シャフトスリーブ（５２）および／または前部ロック要素（５４）を被覆して設けられており、この安全カバー要素（６４）は、固形物エマルションの通過を可能とするために、排出孔、特に径方向に向けられた排出孔を有すること、および／または、排出孔は、格子要素（１８、６２）、特に格子安全リング（１８、６２）を用いて閉じられることを特徴とする請求項６記載のポンプ。
8. 凹部を有するスペーサ要素（２２）が、後端部プレート（５７）の後に設けられており、このスペーサ要素（２２）は、固形物エマルションの通過を可能とするために、排出孔、特に径方向に向けられた排出孔を有すること、および／または、排出孔は、格子要素（１８、６２）、特に格子安全リング（１８、６２）を用いて閉じられることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のポンプ。
9. スクレーパ（４４）は、内部に係合スロット（９６）が形成された、一般的な形状のプレート、特に長方形のプレートをなしており、スクレーパ（４４）の末端の軸方向位置において、スクレーパ（４４）の側面とポンプハウジング（２４）の前端部プレート（５６）および後端部プレート（５７）の間に十分な距離を可能とするように、スクレーパ（４４）の幅は、ポンプハウジング（２４）の前端部プレート（５６）から後端部プレート（５７）へと測定した、入口室および出口室の幅の６５〜７５％に相当することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のポンプ。
10. スクレーパ（４４）は、内部に係合スロット（９６）が形成された、一般的な形状のプレート、特に長方形のプレートをなしており、出口室に向かって配置されたスクレーパ（４４）の面が、入口室に向かって配置されたスクレーパ（４４）の面より小さな表面積を有するように、スクレーパ（４４）の側面は、軸平面に関して斜めになっており、それによって、特にスクレーパ（４４）の側面とスクレーパ（４４）の側面に面する前端部プレート（５６）および後端部プレート（５７）の部分との間に位置する、出口室の隅の部分へと固まる固形物エマルションの影響が低減されること、および／または、スクレーパ（４４）の側面と軸平面の間の角度は、２０〜６０°であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のポンプ。
11. スクレーパガイド（４６）は、凹部を有するプレートまたはカートリッジの形状を有し、この凹部の幅は、スクレーパ（４４）の係合スロット（９６）がスクレーパ（４４）の末端の軸方向位置においてこの凹部に収まるようなものとされること、および／または、スクレーパガイド（４６）は、スクレーパ（４４）の末端の軸方向位置を画定する限界止めを有すること、および／または、スクレーパガイド（４６）は、ポンプハウジング（２４）内において前端部プレート（５６）と後端部プレート（５７）の間で支持されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のポンプ。
12. 前端部プレート（５６）および後端部プレート（５７）の少なくとも一方は、スクレーパガイド（４６）を支持する嵌め合いキャビティ（９４）を備えることを特徴とする請求項１１記載のポンプ。
13. スクレーパ（４４）は、スクレーパガイド（４６）の対応するガイドトラックと係合する径方向外側案内溝（１０４）およびシールハウジング要素（３６、５０）の対応する周方向部分と係合する径方向内側案内溝（１０６）を有し、それによって、スクレーパ（４４）を周方向に保持し、実質的に軸方向の往復運動を可能とすることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のポンプ。
14. スクレーパ（４４）の材料は、ポンプ送りされる固形物エマルションの臨界温度より低い融解温度を有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のポンプ。
15. 固形物エマルションをポンプ送りする、特に液体爆発物をポンプ送りするための、請求項１〜１４いずれかに記載のポンプの使用。

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