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KR101675656B1 - 로터리 피스톤 - Google Patents

로터리 피스톤 Download PDF

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KR101675656B1
KR101675656B1 KR1020147026023A KR20147026023A KR101675656B1 KR 101675656 B1 KR101675656 B1 KR 101675656B1 KR 1020147026023 A KR1020147026023 A KR 1020147026023A KR 20147026023 A KR20147026023 A KR 20147026023A KR 101675656 B1 KR101675656 B1 KR 101675656B1
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KR
South Korea
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end cap
rotary piston
support body
loop
cap portion
Prior art date
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Expired - Fee Related
Application number
KR1020147026023A
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English (en)
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KR20140133869A (ko
Inventor
리젤 롤란트
볼프강 닌델
베른하르트 무렌호프
로베르트 쿠르츠
라인하르트 덴크
요제프 슈트라쓸
토마스 보에메
히스함 카말
슈테판 베이글
로거 빌리스
슈테판 케른
요한 크라이들
군터 헤어
마르셀 베호벤
프란츠 크나이들
미카엘 텍네얀
맛티아스 그라들
에르빈 베버
Original Assignee
넷츠쉬 품펜 운트 시스테메 게엠베하
쥐트도이췌 겔렌크솨이벤파브릭 게엠베하 & 체오. 케게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 넷츠쉬 품펜 운트 시스테메 게엠베하, 쥐트도이췌 겔렌크솨이벤파브릭 게엠베하 & 체오. 케게 filed Critical 넷츠쉬 품펜 운트 시스테메 게엠베하
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    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/28—Other pistons with specially-shaped head
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
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    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04C13/001—Pumps for particular liquids
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/12—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C2/126—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with radially from the rotor body extending elements, not necessarily co-operating with corresponding recesses in the other rotor, e.g. lobes, Roots type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

본 발명은 로터리 피스톤 펌프용 로터리 피스톤(10)에 관한 것이며, 상기 로터리 피스톤(10)은 상기 로터리 피스톤(10)의 회전 축(D)이 연장하는 적어도 하나의 지지 본체(12) 및 상기 적어도 하나의 지지 본체(12)의 반경 외향으로 배열되고 상기 적어도 하나의 지지 본체(12)로 가요성있게, 바람직하게는 탄력적으로, 연결되는 적어도 하나의 단부 캡 부분(14, 16)을 포함한다.

Description

로터리 피스톤 {Rotary piston}
본 발명은 로터리 피스톤 펌프용 로터리 피스톤에 관한 것이다.
로터리 피스톤 펌프들은 종래 기술로부터 공지되어 있으며, 예를 들어, 독일 특허 공개 제DE 102 010 014 248 A1호에 개시되어 있다. 상기 특허 공개에 따른 로터리 피스톤 펌프는 모터 및 로터리 피스톤들이 배열되는 펌프 하우징을 포함한다. 또한, 유입구들 및 유출구들이 상기 펌프 하우징에 제공된다. 상기 하우징에 배열된 두 개의 로터리 피스톤들은 지속적인 상호 접촉이 있을 때 전달되는 매체가 추출될 수 있도록 반대 방향으로 회전한다.
고체를 포함하는 매체가 로터리 피스톤 펌프에 의해 전달될 경우, 상기 펌프 하우징 내의 로터리 피스톤은 상기 로터리 피스톤에 기능 불량을 일으킬 수 있는 증가된 수준의 마모 상태에 있을 수 있다. 따라서, 이러한 매체의 전달은 보다 광범위한 보수와 관련된다.
독일 특허 공개 제DE 37 07 722 A1호는 고체를 함유하는 액체를 전달하는데에도 적절한 로터리 펌프를 기술한다. 상기 종래 기술에서, 상기 로터리 피스톤 펌프의 로터리 피스톤들은 각각의 경우에, 여기서 플랭크(flank)로 언급되는, 강철로 만들어진 지지 본체에 의해 세 개의 탄성 밀봉 스트립에 장착된다. 상기 밀봉 스트립들은 전체로서 탄성 재료로부터, 예를 들어, 고무 또는 플라스틱으로부터 형성되며, 압력 맞춤(force-fitting) 또는 형상 끼워 맞춤(form-fitting) 연결에 의해 상기 지지 본체에 고정식으로 장착된다. 고부하가 가해지는 경우, 특히 고체를 함유한 매체를 전달하는 때는, 상기 각각의 스트립들은 상기 부하에 따라 변형한다. 또한, 상기 종래 기술은 로터가 이물질에 의해 차단되는 것을 초래할 수 있는 특히 높은 부하가 가해지는 경우 이를 전단(shear off)하기 위해 상기 스트립들과 지지 본체 사이에 연결 수단을 제공한다. 상기 종래 기술에서 탄성 재료로 이루어진 스트립들은 높은 정도의 마모 상태에 있게 된다는 점을 알려준다. 고부하 상태에서, 파손이 발생하는 설정된 파손 지점의 결과로서 상기 스트립들이 상기 지지 본체로부터 분리되는 위험이 실제로 존재한다면, 그것은 작동 동안 역효과도 낳는다. 이는 상기 로터리 피스톤 펌프에 완전한 고장 및 엄청난 피해를 입힐 수 있다.
두 개의 독일 특허 공개 제DE 1 807 392 A1호 및 제DE 2 056 661 A1호 각각은 상기 로터리 피스톤이 지지 본체 및 복수의 단부 캡 부분들을 구비하는 로터리 피스톤 펌프들을 개시하며, 개별적인 부분들은 에나멜 코팅에 의해 둘러싸이며, 부분적으로는, 추가적으로 플라스틱 코팅에 의해 둘러싸이므로 침식성 매체로부터 보호된다. 이는 상기 펌프의 작동에 있어서 사용되는 상기 플라스틱의 크립(creep)이 발생하는 경향 및 그에 따른 불리한 효과를 방지하기 위한 것이다.
상기 로터리 피스톤에서 마모를 감소시키고 보수 간격을 연장하며 상기 로터리 피스톤 펌프의 가능한 운전 정지 시간을 감소시킬 수 있는 로터리 피스톤 펌프용 로터리 피스톤을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
이러한 목적은 독립항 1에 따른 구성을 갖는 로터리 피스톤 펌프용 로터리 피스톤에 의해 달성된다.
본 발명의 추가적인 실시예들은 첨부된 종속항들에서 나타난다.
본 발명에 따른 상기 로터리 피스톤은 관절식 본체의 회전 축이 연장하는 적어도 하나의 지지 본체 및 실질적으로 치수 안정적인 적어도 하나의 단부 캡 부분을 포함한다. 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분은 상기 적어도 하나의 지지 본체의 반경 방향 외향으로 배열되며 상기 적어도 하나의 지지 본체에 가요성있게, 바람직하게는 탄력적으로 연결된다. 본 발명에 따른 상기 로터리 피스톤을 구비한 로터리 피스톤 펌프에서 상기 고체의 이동성은 상기 적어도 하나의 지지 본체와 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분의 가요성 연결, 바람직하게는 탄성 연결에 의해 증가되며, 이는 상기 적어도 하나의, 그 자체로 치수 안정적인, 단부 캡 부분과 상기 적어도 하나의 지지 본체 사이의 연결의 가요성은 상기 적어도 하나의 지지 본체에 대한 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분의 편향 또는 변위를 가능하게 하기 때문이다. 작동 동안 실제 부하 상황에 따라, 상기 로터리 피스톤의 회전 축 방향으로, 회전 축에 가로로 그리고 회전 축 주위로 상기 지지 본체에 대한 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분의 편향 및 경사 이동이 허용된다.
상기 적어도 하나의 단부 캡 부분과 상기 적어도 하나의 지지 본체 사이의 가요성 연결, 특히 탄성 연결은 소정의 탄력성을 갖기 때문에, 상기 로터리 피스톤의 작동 동안, 특히 고체를 함유한 매체의 전달 동안 발생하는 힘의 효과는, 특히, 상기 로터리 피스톤 펌프의 로터리 피스톤들 사이 또는 상기 로터리 피스톤들과 상기 펌프 하우징 사이의 고체 유도 부하 및 마찰이 감소되는 방식으로, 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분이 상기 적어도 하나의 지지 본체에 대하여 편향되거나 변위되게 한다. 이러는 동안, 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분은 변형하지 않거나 단지 무시해도 될 정도로 변형한다. 따라서, 그것은 고체 재료, 예를 들어, 강철로부터 제조될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 회전 피스톤에 의해, 상기 매체의 결과로서 상기 로터리 피스톤이 상기 펌프 하우징 내에서 움직이지 않게 되는 것을 방지할 수 있다. 종래 로터리 피스톤들에서, 예를 들어, 고체들이 로터리 피스톤의 외측 주연 표면과 상기 펌프 하우징 사이에서 움직이지 않게 되는 것이 가능하며, 최악의 경우, 상기 로터리 피스톤은 차단되고 전달될 매체의 전달을 중단시킨다. 다르게는, 종래 기술은 발생하는 힘에 의해 영구적인 변형을 하게 되는 매우 변형 가능한 로터리 피스톤 구성요소들을 제시하고 그 결과 빠르게 마모될 수 있다. 본 발명에 따른 상기 로터리 피스톤에서, 상기 적어도 하나의 치수 안정적인 단부 캡 부분과 상기 적어도 하나의 지지 본체가 서로 탄성적으로 또는 가요성있게 연결되기 때문에, 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분 또는 상기 적어도 하나의 지지 본체로의 탄성 연결부는 구부러지거나 편향될 수 있다. 이는 상기 로터리 피스톤 또는 상기 로터리 피스톤 펌프가 전달될 매체 내의 고체들 때문에 움직이지 않게 되는 것을 방지한다.
본 발명에 따르는 상기 로터리 피스톤에 의해, 상기 로터리 피스톤의 마모를 감소시키고, 또한 상기 로터리 피스톤 펌프를 통해 고체를 함유한 매체의 연속적인 전달도 보장할 수 있다. 바람직하게는, 두 개 또는 세 개의 단부 캡들을 구비한 로터리 피스톤들이 사용된다.
일 부분으로 구성되거나 복수의 부분들로 구성된 상기 적어도 하나의 지지 본체 및 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분은 탄성 연결을 생성하기 위한 적어도 하나의 탄성 완충층에 의해 서로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 로터리 피스톤은 적어도 하나의 루프 패킷 또는 적어도 하나의 루프에 의해 서로 연결되는 적어도 두 개의 단부 캡 부분들을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 루프 패킷 또는 상기 적어도 하나의 루프는 상기 지지 본체의 반경 방향 외향으로 배열된 상기 두 개의 단부 캡 부분들 사이에서 적어도 하나의 지지 본체로의 연결이 생성되는 방식으로 안내된다.
상기 적어도 두 개의 단부 캡 부분들을 서로 연결하거나 상기 지지 본체로만 연결하는 상기 적어도 하나의 루프 패킷은 상기 적어도 하나의 지지 본체를 따라 연장할 수 있다. 예를 들어, 상기 적어도 하나의 지지 본체는, 적어도 부분적으로, 상기 적어도 하나의 지지 본체를 따라 상기 적어도 하나의 루프 패킷이 안내되는 안내 그루브들을 가질 수 있다. 이를 위해, 상기 적어도 두 개의 단부 캡 부분들 각각은 상기 적어도 하나의 루프 패킷이 감기는 적어도 하나의 커플링 수단을 갖는다. 즉, 상기 루프 패킷은 상기 단부 캡 부분들 중 하나에서 상기 적어도 하나의 커플링 수단 주위에 감기고, 상기 적어도 하나의 지지 본체를 따라 그로부터 연장하며, 각각의 경우에 다른 단부 캡 부분에서 상기 적어도 하나의 커플링 수단 주위에 감긴다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 지지 본체 및 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분은 적어도 하나의 루프 패킷에 의해 서로 연결될 수 있으며, 즉, 상기 적어도 하나의 루프 패킷은 상기 적어도 하나의 지지 본체와 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분 사이에서 연장한다.
상기 적어도 하나의 루프 패킷 및 상기 탄성 완충층은 상기 지지 본체로 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분의 관절식 또는 가요성 연결을 보장하며, 동시에 이는 회전 축 방향으로, 회전 축에 가로로, 또한 회전 축의 주위로, 상기 지지 본체에 대하여 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분의 변위 또는 편향을 가능하게 한다.
상기 지지 본체 및 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분은 회전 축을 향하는 방향으로 변위되는 동안 상기 지지 본체에서 상기 완충층의 압축 하에서 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분이 지지될 수 있는 방식으로 설계될 수 있다.
상기 로터리 피스톤의 작동 동안, 상기 적어도 하나의 루프 패킷은 주로 인장력에 의해 작용된다. 상기 로터리 피스톤의 작동 동안 발생하는 부하의 결과로서, 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분이, 예를 들어, 상기 로터리 피스톤의 회전 축의 외향 방향 및 회전 축에 가로로 편향되면, 소정의 편향 경로 후에, 상기 적어도 하나의 루프 패킷은 인장 부하를 받게되고, 상기 지지 본체에 대한 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분의 추가적인 편향을 제한한다. 그로 인해, 상기 탄성 완충층에 대한 가능한 손상은 방지된다.
상기 적어도 하나의 지지 본체 및 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분은 적어도 하나의 루프 패킷 배열체에 의해 서로 연결될 수 있다. 상기 적어도 하나의 루프 패킷 배열체의 루프 패킷들은 상기 로터리 피스톤의 축 방향으로 서로 오프셋되어 배열될 수 있다. 상기 루프 패킷 배열체의 루프 패킷들은 상기 회전 축 방향으로 상기 적어도 하나의 지지 본체의 축 길이에 걸쳐 분포되어 배열될 수도 있다. 또한, 상기 적어도 하나의 루프 패킷 배열체의 루프 패킷들은 상기 로터리 피스톤의 회전 축에 수직하게 연장하는 평면에 배열될 수도 있다.
상기 적어도 하나의 루프 패킷 배열체의 루프 패킷들은 상기 적어도 하나의 루프 패킷 배열체의 적어도 두 개의 루프 패킷들이 교차하는 방식으로 상기 적어도 하나의 지지 본체 및 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분에 배열될 수 있다. 이러한 실시예에서, 상기 루프 패킷들은 상기 적어도 하나의 지지 본체와 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분 사이의 구역에서 교차한다.
그러나, 상기 적어도 하나의 루프 패킷 배열체들의 루프 패킷들은 상기 적어도 하나의 루프 패킷 배열체의 루프 패킷들이 상기 적어도 하나의 지지 본체와 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분 사이에서 서로 평행하게 연장하는 방식으로 상기 적어도 하나의 지지 본체 및 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분들에 배열될 수도 있다.
상기 적어도 하나의 루프 패킷에 의해 생성될 상기 적어도 하나의 지지 본체와 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분 사이의 연결을 가능하게 하기 위해, 적어도 하나의 커플링 수단이 각각의 경우에 상기 적어도 하나의 지지 본체 및 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분에 제공될 수 있다. 상기 적어도 하나의 루프 패킷 배열체의 적어도 하나의 루프 패킷은 상기 적어도 하나의 지지 본체 및 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분의 커플링 수단 주위에 감긴다. 상기 커플링 수단은, 예를 들어, 돌출부형 또는 핀의 형태로 구성될 수 있고, 상기 적어도 하나의 지지 본체 및/또는 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분에 있는 소정의 개구부들을 통하여 연장하거나 그 개구부들에 수용될 수 있다. 그러나, 커플링 수단의 다른 형태들도 생각할 수 있다는 점은 말할 필요도 없다.
상기 루프 패킷들을 위한 상술된 안내 옵션들 외에, 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 적어도 하나의 루프 패킷 배열체의 모든 루프 패킷들이 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분에 있는 적어도 하나의 커플링 수단 주위에 감기는 것도 가능하다. 이를 위해, 상기 적어도 하나의 루프 패킷 배열체의 루프 패킷들은 상기 적어도 하나의 지지 본체로의 상이한 결합 지점들에서 연결되며, 이는 예를 들어, 그 결합 지점에서 출발하여, 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분에 있는 상기 적어도 하나의 커플링 수단의 방향으로 상기 지지 본체에서 연장하는 커플링 수단에 의해 연결된다. 즉, 이러한 상이한 실시예에서, 상기 적어도 하나의 루프 패킷 배열체의 모든 루프 패킷들은 상기 단부 캡 부분의 적어도 하나의 커플링 요소에서 모이며 상기 커플링 요소 주위에 감긴다.
본 발명의 다른 개선에 따라, 상기 적어도 하나의 루프 패킷은 적어도 하나의 안내 요소에 대하여 안내될 수 있다. 그들의 형상의 결과로서, 상기 안내 요소들은 소정의 방향으로, 예를 들어, 상기 로터리 피스톤의 회전 축에 대하여 상기 적어도 하나의 지지 본체에 대한 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분의 편향을 지지할 수 있다. 상기 적어도 하나의 안내 요소는, 예를 들어, 아치형으로 구성될 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 루프 패킷은 상기 적어도 하나의 탄성 완충층에, 적어도 부분적으로, 매립될 수 있다. 상기 로터리 피스톤은 상기 루프 패킷들이 그 내부에 매립되도록 탄성 재료에 의해 소정의 부분에 바람직하게 코팅된다. 그리고 나서, 이러한 방식으로 얻어진 블랭크는 탄성중합체 공정 그 자체로부터 공지된 바와 같이 경화 처리가 된다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 지지 본체 및 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분은 형상 끼워 맞춤에 의해 서로 연결될 수 있다. 상기 형상 끼워 맞춤은 상기 적어도 하나의 지지 본체 및 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분이 적어도 하나의 돌출부 및 적어도 하나의 절결부로 이루어진 적어도 상보적인 한 쌍을 갖는 방식으로 생성될 수 있다. 다른 것들보다도, 상기 적어도 하나의 지지 본체와 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분 사이의 제비 꼬리 형상 연결(swallow-tailed connection)은 여기서 형상 끼워 맞춤을 생성하는 것으로 생각될 수 있다. 이러한 형태의 형상 끼워 맞춤은 상기 완충층이 상기 지지 본체에 대하여 편향 또는 변위의 방향 또는 형태와 관계없이 동시에 압축되는 동안, 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분이 소정의 편향 경로 후에 상기 지지 본체에 지지되는 것을 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 상술된 형태에 따른 적어도 하나의 로터리 피스톤을 갖는 로터리 피스톤 펌프에 관한 것이다.
본 발명의 예시적인 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 이하에서 상세히 기술된다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로터리 피스톤의 도면들을 도시한다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 로터리 피스톤의 도면들을 도시한다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 로터리 피스톤의 도면들을 도시한다.
도 13 내지 도 16은 본 발명의 제4 실시예에 따른 로터리 피스톤의 도면들을 도시한다.
도 17 내지 도 20은 본 발명의 제5 실시예에 따른 로터리 피스톤의 도면들을 도시한다.
도 21 내지 도 24는 본 발명의 제6 실시예에 따른 로터리 피스톤의 도면들을 도시한다.
도 25 내지 도 28은 본 발명의 제7 실시예에 따른 로터리 피스톤의 도면들을 도시한다.
도 29 내지 도 32는 본 발명의 제8 실시예에 따른 로터리 피스톤의 도면들을 도시한다.
도 33a 내지 도 33f는 지지 본체에 대한 상기 로터리 피스톤의 단부 캡 부분의 가능한 편향들을 도시한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따르는 로터리 피스톤(10)의 사시도이다. 이러한 형태의 로터리 피스톤(10)은, 예를 들어, 독일 특허 공개 제DE 10 2010 014 248 A1호에 기술된 바와 같이, 로터리 피스톤 펌프에 사용될 수 있다.
로터리 피스톤(10)은 지지 본체(12) 및 그 반경 방향 외측 단부들에 각각의 단부 캡 부분(14, 16)을 포함한다. 지지 본체(12)는 탄성 완충층(18)에 의해 단부 캡 부분(14, 16)들과 연결된다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 탄성 완충층(18)은 지지 본체(12) 주위에 형성된다.
상기 지지 본체(12)는 로터리 피스톤(10)의 허브를 형성하는 개구부(20)를 더 포함하며, 상기 로터리 피스톤(10)이 로터리 피스톤 펌프 내에 장착된 상태일 때, 상기 로터리 피스톤(10)을 구동하기 위한 샤프트(도시되지 않음)를 수용한다. 상기 로터리 피스톤 펌프(도시되지 않음)의 샤프트로의 연결부의 생성이 가능하도록 하기 위해, 개구부 또는 허브(20)는 구동 요소 또는 맞춤 키(도시되지 않음)가 수용될 수 있는 절결부(22)를 포함한다.
도 1에서 드러나는 바와 같이, 상기 단부 캡 부분(14, 16)들은 먼저, 적어도 부분적으로, 상기 로터리 피스톤(10)의 측면들을 형성한다. 따라서, 상기 단부 캡 부분(14, 16)들은 상기 로터리 피스톤 반경 방향 외부를 제한한다. 상기 단부 캡 섹션(14, 16)들 각각은 실질적으로 반원형 부분(24, 26)을 갖는다. 상기 반원형 부분(24, 26)들에 인접하여, 상기 단부 캡 부분(14, 16)들은 직선형 연결 부분(28a, 28b, 30a, 30b)들로 변하고, 각각은 탄성 완충층(18)으로 인한 간격에서 상기 지지 본체(12)의 표면(32, 34)들에 평행하게 연장한다. 상기 지지 본체(12)에서 상기 표면(32, 34)들은 실질적으로 서로 평행하게 연장하고, 상기 연결 부분(28a, 28b, 30a, 30b)들처럼, 상기 탄성 완충층(18)으로 덮힌다.
상기 탄성 완충층(18)은, 루프 패킷(36, 38)(도 2)들을 둘러싸기 위해 상기 지지 본체(12)의 상기 평행 표면(32, 34)들을 덮기 전에, 먼저 상기 지지 본체(12)와 상기 단부 캡 부분(14, 16)들 사이의 반원형 부분(24, 26)들의 구역에서 연장한다. 상기 탄성 완충층(18)은 상기 지지 본체(12)의 상기 표면(32, 34)들 및 상기 단부 캡 부분(14, 16)들의 연결 부분(28a, 28b, 30a, 30b)들을 위한 케이싱을 형성한다.
도 2는 상기 로터리 피스톤(10)의 부분적으로 절결된 사시도를 도시한다.
본 발명의 상기 실시예에 따라, 지지 본체(12)는 복수의 부분으로 구성된다. 지지 본체(12)는 상부 플레이트(12a), 하부 플레이트(12b) 및 플레이트(12a, 12b)들 사이에서 연장하는 기저 요소(12c)를 포함한다.
도 2에 도시된 상기 루프 패킷(36, 38)들은 상기 단부 캡 부분(14, 16)들을 연결하는 역할을 한다. 상기 루프 패킷(36, 38)들이 감기는 커플링 수단(40, 42)들은 상기 단부 캡 부분(14)의 연결 부분(28a)에서 구성된다. 상기 커플링 수단(40, 42)들 및 상기 루프 패킷(36, 38)들은 회전 축(D)의 방향으로 서로 오프셋되어 배열된다. 상기 단부 캡 부분(14)에서 상기 커플링 수단(40, 42)들로부터 출발하여, 상기 루프 패킷(36, 38)들은 상기 지지 본체(12)의 표면(32) 또는 상기 지지 본체(12)의 기저 요소(12c)를 따라 연장한다. 상기 루프 패킷(36, 38)들을 안내하기 위하여, 안내 그루브(44)들이 상기 표면(32)에 구성되고, 그들을 안내하기 위하여 상기 루프 패킷(36, 38)들의 스트랜드들을 수용한다. 상기 안내 그루브(44)들을 통해 진행한 후, 상기 루프 패킷(36, 38)들은 상기 단부 캡 부분(16)에 있는 커플링 수단(도시되지 않음) 주위에 감긴다. 상기 단부 캡 부분(16)에 있는 커플링 수단(도시되지 않음)은 상기 단부 캡 부분(14)에 있는 커플링 수단(40, 42)과 동일하게 구성될 수 있다.
도 1 및 도 2를 함께 보면, 상기 로터리 피스톤(10)의 조립된 상태에서, 상기 루프 패킷(36, 38)들은 상기 탄성 완충층(18)에 매립되거나 상기 탄성 완충층(18)에 의해 수납된다는 것을 알 수 있다.
도 3은 상기 지지 본체(12) 및 상기 단부 캡 부분(14, 16)들을 구비한 상기 로터리 피스톤(10)의 평면도를 도시하며, 도 3은 상기 지지 본체(12)의 플레이트(12b)가 상기 개구부(20)에 의해 관통되지는 않지만 상기 개구부(20)를 위한 하부를 형성하고 이를 축 방향으로 종결한다는 점을 이미 도시한다.
도 4는 도 3으로부터 섹션 라인 III-III을 따라 취한 상기 로터리 피스톤(10)의 단면도를 도시한다.
도 4로부터, 이미 언급한 바와 같이, 상기 개구부(20)는 상기 지지 본체(12)를 통하여 완전히 연장하지 않고 상기 플레이트(12b)에 의해 종결된다. 따라서, 상기 개구부(20)는 단지 상기 지지 본체(12)의 플레이트(12a) 및 상기 기저 요소(12c)만을 통하여 연장한다.
상기 단부 캡 부분(14, 16)들은 계단식 구성이며, 상기 지지 본체(12)의 플레이트(12a, 12b)들 사이에서 그 계단식 부분(14a, 14b, 16a, 16b)들에 의해 상기 로터리 피스톤(10)의 회전 축(D)에 수직한 방향으로 연장한다. 상기 지지 본체(12) 및 상기 단부 캡 부분(14, 16)들이 상기 탄성 완충층(18)에 의해 회전 축(D)의 방향으로 연속적으로 연결되도록, 상기 탄성 완충층(18)은 상기 지지 본체(12)와 상기 단부 캡 부분(14, 16)들 사이의 구역을 채운다. 상기 플레이트(12a, 12b)들 사이에서 상기 회전 축(D)을 가로지르는 정도의 결과, 상기 회전 축(D)의 방향에서 상기 지지 본체(12)에 대한 상기 단부 캡 부분(14, 16)들의 편향은 상기 플레이트(12a, 12b)들에 의해 제한될 수 있으며, 즉, 상기 완충층(18)의 압축 하에서 상기 단부 캡 부분(14, 16)들의 부분(14b, 16b)들은 상기 플레이트(12a, 12b)에 대하여 인접할 수 있다.
유사한 방식으로, 상기 회전 축(D)을 향하여 상기 회전 축(D)을 가로지르는 상기 단부 캡 부분(14, 16)들의 편향은 상기 단부 캡 부분(14, 16)들의 부분(14c, 16c)들 및 상기 플레이트(12a, 12b)들의 주연 에지들에 의해 제한된다. 상기 단부 캡 부분(14, 16)들의 부분(14c, 16c)들은 상기 완충층(18)의 압축 하에서 상기 플레이트(12a, 12b)들의 주연 에지들에 대하여 인접할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 비교해서 보면, 상기 커플링 수단(40, 42)들과 함께 상기 루프 패킷(36, 38)들은 상기 단부 캡 부분(14, 16)들 사이에서 직접적인 연결을 생성한다는 것을 알 수 있다. 상기 루프 패킷(36, 38)들에 의해, 상기 지지 본체(12)로의 연결부도 추가적으로 생성되며, 이는 상기 루프 패킷(36, 38)들이 상기 지지 본체(12)의 안내 그루브(44)들에 수용되거나 안내되고 그에 따라 상기 탄성 완충층(18)에 의해 덮히거나 상기 탄성 완충층(18)에 의해 매립되기 때문이다.
상기 탄성 완충층(18)과 함께, 상기 루프 패킷(36, 38)들은 단부 캡 부분(14, 16)들의 상기 지지 본체로의 상기 단부 캡 부분(14, 16)들의 관절식 또는 가요성 연결을 보장하며, 이는 동시에 회전 축(D)의 방향, 회전 축(D)을 가로지르는 방향 및 상기 회전 축 주위로 상기 지지 본체(12)에 대한 상기 단부 캡 부분(14, 16)들의 변위 또는 편향을 허용한다. 또한, 상기 완충층(18)의 압축 하에서, 회전 축(D)을 향하는 방향에서의 변위의 경우, 상기 단부 캡 부분(14, 16)들은 상기 지지 본체(12)에 지지될 수 있다.
상기 로터리 피스톤(10)의 작동 동안, 상기 루프 패킷(36, 38)들은 주로 인장력에 영향을 받는다. 상기 로터리 피스톤(10)의 작동 동안 발생하는 부하가 상기 단부 캡 부분(14, 16)들 중 하나를, 예를 들어, 회전 축(D)에 외향으로 향하는 방향 및 가로지르는 방향으로 편향시키면, 상기 루프 패킷(36, 38)들은 인장 부하를 받고, 소정의 편향 경로 후에, 상기 지지 본체(12)에 대한 상기 단부 캡 부분(14, 16)들 중 하나의 추가적인 편향을 제한한다.
또한, 상기 루프 패킷(36, 38)들은 상기 지지 본체(12)와 상기 단부 캡 부분(14, 16)들 사이의 상기 탄성 완충층(18)과 함께, 상기 단부 캡 부분(14, 16)들의 편향 후에, 이들을 출발 위치로 다시 안내하는 회복 이동을 가능하게 한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따르는 로터리 피스톤(110)의 사시도를 도시한다. 이하의 상세한 설명에 대하여, 동일한 구성 요소들 또는 동일하게 작동하는 구성 요소들에 대하여 사용되는 참조 번호들은 상술된 바와 동일하지만, '100'만큼씩 증가되었다.
상기 로터리 피스톤(110)은 지지 본체(112) 및 탄성 완충층(118)에 의해 상기 지지 본체(112)로 연결되는 단부 캡 부분(114, 116)들을 포함한다.
본 발명의 상기 제2 실시예에 따르는 상기 지지 본체(112)는 관형 부분(146)을 포함하며, 이는 회전 축(D)의 방향으로 연장하고 개구부(120)와 함께 상기 로터리 피스톤(110)의 허브를 형성한다.
커플링 수단(148, 150, 152)들이 상기 지지 본체(112) 및 상기 단부 캡 부분(114, 116)들에 제공된다. 상기 커플링 수단(148, 150, 152)들은 상기 지지 본체(112)에 있는 커플링 돌출부(154)들 및 상기 단부 캡 부분들에 있는 커플링 돌출부(156, 158)들에 배열된다. 상기 커플링 수단(148, 150)들은 상기 커플링 돌출부(154, 156, 158)들에서 상세히 기술되지 않은 개구부들에 수용된다. 상기 커플링 돌출부(154, 156, 158)은, 상기 로터리 피스톤(110)의 작동 동안, 상기 완충층(118)의 압축 하에서 상기 단부 캡 부분(114, 116)들이 상기 지지 본체(112)에 대하여 인접할 수 있도록 하는 대응 구성이다.
이제, 상기 로터리 피스톤(110)의 부분적으로 절결된 사시도를 도시하는 도 6을 참조하면, 세 개의 커플링 구조(162, 164, 166)들이 상기 단부 캡 부분(116)(도 5 및 도 7)에 대향하는 상기 지지 본체(112)의 표면(160)에 구성된다는 점을 알 수 있다. 각각의 커플링 구조(162, 164, 166)는 두 개의 커플링 돌출부(154)들을 갖고, 명료성을 이유로 도 5에서와 같이 그들 중 오로지 하나만이 도면부호 '154'로 표시된다. 상기 커플링 구조(162, 164, 166)들 각각은 볼트 형상의 커플링 수단(1481, 1482)를 수용한다.
상기 커플링 수단(1481, 1482)들은 루프 패킷 배열체(168)를 상기 지지 본체(112)에 결합하며, 상기 루프 패킷 배열체(168)는 상기 탄성 완충층(118)과 함께 상기 단부 캡 부분(116)(도 5 및 도 8)으로의 연결부로써 작용한다. 상기 지지 본체(112)는 추가적인 루프 패킷 배열체(170)에 의해 상기 단부 캡 부분(116)으로 연결되며, 이는 도 6에서 실질적으로 덮여서 도시된다. 이러한 실시예에 따라, 상기 커플링 수단(1481, 1482)들은 핀의 형태로 구성되고 그들의 길이는 상기 커플링 구조(162, 164, 166)들의 치수에 맞게 구성된다.
상기 커플링 구조(162, 164, 166)들은 회전 축(D)의 방향으로 서로 오프셋되어 배열될 뿐만 아니라, 상기 표면(160)의 대향 단부(172, 174)들에서 번갈아서 배열된다. 상기 구조(162, 166)들은 상기 표면(160)의 동일 단부(174)에 배열되며, 반면에 상기 커플링 부분 구조(164)는 상기 표면(160)의 단부(172)에 배열된다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 상기 루프 패킷 배열체(168)의 루프 패킷(1681, 1682, 1683)들은 상기 지지 본체(112)에 있는 상기 커플링 부분 구조(162, 164, 166)들 및 이에 대응하는 상기 단부 캡 부분(116)(도 8)의 커플링 구조들 사이에서 상기 표면(160)을 따라 연장한다.
상기 지지 본체(112)는 상기 로터리 피스톤(110)의 관형 부분(146)을 반경 방향으로 둘러싸며, 예를 들어, 로터리 피스톤 펌프(도시되지 않음)에서 상기 로터리 피스톤(110)을 장착하고 안내하는 역할을 할 수 있는 절결부(176)를 갖는다. 상기 지지 본체(112)의 표면(132)에서, 상기 탄성 완충층(118)을 지지하는 역할을 하는 스트립형 돌출부(strip-like projection)들은 상기 표면(132)의 축 방향 단부들에서 볼 수 있다.
도 7은 상기 지지 본체(112)를 구비한 상기 로터리 피스톤(110)의 평면도를 도시한다.
또한, 도 7은 이어서 상기 지지 본체(112) 및 상기 단부 캡 부분(114, 116)들에 있는 상기 커플링 돌출부(154, 156, 158)들을 도시한다. 도 7에서, 파선들은 상기 루프 패킷 배열체(168, 170)들의 루프 패킷(1681, 1701)들을 나타내며, 이들은 각각 상기 지지 본체(112)를 상기 단부 캡 부분(114) 및 상기 단부 캡 부분(116)으로 연결한다. 이를 위해, 상기 루프 패킷 배열체(168, 170)들은 각각 상기 지지 본체(112)의 상기 커플링 돌출부(1541)와 상기 단부 캡 부분(114)의 상기 커플링 돌출부(156) 사이 및 상기 지지 본체(112)의 상기 커플링 돌출부(1542)와 상기 단부 캡 부분(116)의 상기 커플링 돌출부(158) 사이에서 연장한다.
상기 루프 패킷 배열체(168, 170)들은 상기 지지 본체(112)에 있는 상기 표면(160, 178)들에 평행하게 연장하며, 상기 루프 패킷(1681, 1701)들 각각은 상기 지지 본체(112)에 있는 커플링 수단(1481, 1483)들 및 상기 단부 캡 부분(114, 116)들에 있는 상기 커플링 수단(150, 152)들 주위에 감긴다.
도 8은 도 7로부터 섹션 라인 VII-VII을 따라 취한 단면도를 도시한다.
상기 단부 캡 부분(116)에 있는 커플링 부분 구조(180)는 상기 지지 본체(112)의 커플링 구조(162, 166)들 사이에서 제공된다. 상기 단부 캡 부분(116)의 커플링 구조(180)는 상기 지지 본체(112)의 커플링 구조(162, 166)들 사이에서 결합한다. 상기 루프 패킷 배열체(168)는 네 개의 루프 패킷(1681, 1682, 1683, 1684)들을 포함하며, 이들은 각각 상기 커플링 수단(1481, 1482)들에 의해 상기 지지 본체(112)에 결합되고 상기 커플링 수단(152)에 의해 상기 단부 캡 부분(116)에 결합된다.
즉, 상기 커플링 구조(162, 166)들에 수용되는 상기 루프 패킷(1681, 1684)들은 상기 커플링 수단(1481, 1482)들에 의해 상기 지지 본체(112)에 결합되며, 반면에 상기 커플링 구조(180)에 있는 상기 루프 패킷(1682, 1683)들은 상기 단부 캡 부분(116)에 결합된다. 도 6에 도시되는 바와 같이, 각각의 다른 단부에서, 상기 루프 패킷(1681, 1684)들은 상기 단부 캡 부분(116)에 결합되고, 상기 루프 패킷(1682, 1683)들은 상기 지지 본체(112)에 결합된다.
상기 루프 패킷(1681, 1682, 1683, 1684) 각각은 각각의 경우에 상기 지지 본체(112) 및 상기 단부 캡 부분(114)에 그에 맞춰 연결되며, 도 5 및 도 8에 도시되는 바와 같이, 상기 지지 본체(112) 및 상기 단부 캡 부분(114, 116)들에 있는 상기 루프 패킷(1681, 1682, 1683, 1684)들의 커플링 지점들은 각각의 경우에 회전 축(D)의 방향으로 번갈아 나온다. 그들의 번갈아 나오는 커플링 지점들에도 불구하고, 상기 루프 패킷(1681, 1682, 1683, 1684)들은 상기 로터리 피스톤(110)의 비장착 상태에서 서로 평행하게 연장한다. 상기 지지 본체(112)에 대하여 상기 단부 캡 부분(114)의 편향 또는 변위 시, 상기 루프 패킷 배열체(168)의 루프 패킷(1681, 1682, 1683, 1684)들은 그들의 번갈아 나오는 커플링으로 인해 상기 회전 축(D)의 방향으로 교차할 수 있다.
상기 루프 패킷 배열체(168, 180)들은 차례로 상기 탄성 완충층(118)에 매립된다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따르는 로터리 피스톤(210)의 사시도를 도시한다. 또한, 참조 번호들은 상기와 같은 동일한 참조번호들이 사용되지만, '200'만큼 증가되었다.
상기 로터리 피스톤(210)은 지지 본체(212)를 갖는다. 상기 지지 본체(212)는 상기 지지 본체(212)를 둘러싸는 완충층(218)에 의해 상기 단부 캡 부분(214, 216)들과 접촉한다. 상기 로터리 피스톤(210)의 허브는 관형 부분(246) 및 관형 부분(246)에 구성된 개구부(220)에 의해 형성된다.
본 발명의 상술된 실시예들과 마찬가지로, 상기 지지 본체(212)의 외측 표면(232, 234)들은 고무-탄성 외피(218)에 의해 덮힌다.
커플링 수단(2481, 2482, 2483, 2484)들이 상기 지지 본체(212)에 제공된다. 단부 캡 부분(214, 216)들은 대응 커플링 수단(2501, 2502, 2521, 2522)들을 구비한다.
추가적인 설명을 위해, 이하에서 예시에 의해 상기 단부 캡 부분(216)의 커플링 수단(2521, 2522)들이 특별히 참조되어야 한다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따르는 상기 로터리 피스톤(210)의 부분적으로 절결된 사시도를 도시한다.
상기 지지 본체(212)에 있는 커플링 수단(2481, 2482)들 및 상기 단부 캡 부분(216)(도 9)의 커플링 수단(2521, 2522)들은 루프 패킷(2681, 2682, 2683, 2684)들에 의해 서로 연결된다. 상기 루프 패킷 배열체(268)의 루프 패킷(2681, 2682, 2683, 2684)들은 각각의 경우에 상기 커플링 수단(2481, 2482)들 중 하나 및 상기 단부 캡 부분(216)의 커플링 수단(2521,2522)들 중 하나의 주위에 감긴다. 예를 들어, 상기 루프 패킷(2681)은 상기 지지 본체(212)에 있는 상기 커플링 수단(2482) 및 상기 단부 캡 부분(216)의 커플링 수단(2522) 주위에 감긴다.
상기 루프 패킷(2682, 2683)들과 마찬가지로, 상기 루프 패킷(2681, 2684)들이 상기 루프 패킷(2682, 2683)들과 교차하도록 상기 루프 패킷(2681, 2684)들은 서로 평행하게 연장한다. 이미 언급된 바와 같이, 상기 루프 패킷(2681, 2682, 2683, 2684)들은 상기 지지 본체(212)에 있는 각각의 커플링 수단(2481, 2482) 주위에 감긴다. 그리고 나서, 상기 루프 패킷(2681, 2682, 2683, 2684)들은 상기 단부 캡 부분(216)(도 9)의 방향으로 연장하고, 그들과 연관된 상기 단부 캡 부분(216)의 커플링 수단(2521, 2522)들 주위에 감기기 전에 서로 교차한다.
상기 루프 패킷(2681, 2682, 2683, 2684)들은 도 10에 도시된 커플링 구조(262, 264)들에만 수용된다. 상기 커플링 구조(262, 264)들은 상기 지지 본체(212)에 형성된 절결부들이며, 이것에서 상기 루프 패킷(2681, 2684)들이 상기 커플링 수단(2481, 2482)들에 의해 상기 지지 본체(212)에 결합된다. 상기 커플링 수단(2501, 2502, 2521, 2522)들은 상기 단부 캡 부분(214, 216)들을 통해 연속적으로 연장한다.
도 11은 상기 로터리 피스톤(210)의 평면도를 도시한다.
덮여서 도시되지만, 각각의 교차하는 루프 패킷(2681, 2682, 2701, 2702)들을 구비한 상기 루프 패킷 배열체(268, 270)들은 도 11에서 알아볼 수 있다.
상기 루프 패킷(2681, 2682, 2701, 2702)들은 한편으로는 상기 지지 본체(212)에 있는 상기 커플링 수단(2481, 2482, 2483, 2484) 주위에 감기며 다른 한편으로는 상기 단부 캡 부분(214)의 상기 커플링 수단(2501, 2502) 및 상기 단부 캡 부분(216)의 상기 커플링 수단(2521, 2522) 주위에 감기고, 상기 루프 패킷(2681, 2682, 2701, 2702)들은 상기 커플링 수단(2481, 2482, 2483, 2484)들과 상기 커플링 수단(2501, 2502)들 또는 상기 커플링 수단(2521, 2522)들 사이의 구역에서 교차한다.
도 12는 도 11의 섹션 라인 XI-XI을 따라 취한 단면도를 도시한다.
상기 로터리 피스톤(210)의 지지 본체(212)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 일 부분으로 구성된다. 상기 루프 패킷 배열체(268, 270)들은 상기 탄성 완충층(218) 내에 완전히 매립된다.
도 12에 도시되는 바와 같이, 커플링 구조(280)는 상기 단부 캡 부분(216)에 구성된다. 상기 커플링 구조(282)에 의해 동일한 구성이 상기 단부 캡 부분(214)에 적용된다. 상기 커플링 구조(280)는 상기 단부 캡 부분(216)에서 절결부(2801, 2802, 2803)들에 의해 형성된다. 상기 루프 패킷 배열체(268, 270)들의 루프 패킷(2681, 2682, 2683, 2684)들은 상기 커플링 구조(280)를 통해 안내되며, 적어도 부분적으로, 상기 단부 캡 부분(216)의 구역에서 안내된다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따르는 로터리 피스톤(310)의 사시도를 도시한다. 참조 부호들은 상기와 같은 동일한 참조 부호들이 다시 사용되지만, '300'만큼 증가되었다.
상기 로터리 피스톤(310)은 고무-탄성 완충층(318)에 의해 둘러싸이고 이것에 의해 단부 캡 부분(314, 316)들로 연결되는 지지 본체(312)를 포함한다.
상기 단부 캡 부분(314, 316)들 각각은 커플링 수단(350, 352)을 갖는다. 상기 지지 본체(312)는 총 네 개의 커플링 수단(3481, 3482, 3483, 3484)들을 가지며, 각각의 경우에 이들 중 두 개는 상기 단부 캡 부분(314, 316)들의 커플링 수단(350, 352)들과 관련된다.
도 14는 상기 로터리 피스톤(310)의 부분적으로 절결된 사시도를 도시한다.
커플링 수단(362, 364)들은 상기 지지 본체(312)의 표면(360)에서 절결부의 형태로 구성된다. 상기 커플링 수단(362, 364)들은 상기 커플링 수단(3481)으로 결합하기 위한 루프 패킷(3681, 3684)들을 수용한다. 또한, 상기 커플링 수단(3481, 3482)들은 이러한 실시예에 따라 상기 표면(360)의 양 말단(373, 374)에 제공된다.
두 개의 루프 패킷(3681, 3684)들 및 두 개의 루프 패킷(3682, 3683)들은 각각 상기 지지 본체(312)에 있는 상기 커플링 수단(3481, 3482)들 주위에 감긴다. 회전 방향(D)에서 도시되는 바와 같이, 상기 두 개의 외측 루프 패킷(3681, 3684)들은 상기 커플링 수단(3482) 주위에 감기며, 상기 내측 루프 패킷(3682, 3683)들은 상기 커플링 수단(3481) 주위에 감긴다. 상기 루프 패킷 배열체(368)의 모든 루프 패킷(3681, 3682, 3683, 3684)들은 성형 캡 부분(316)(도 13)의 커플링 수단(352) 주위에 감긴다. 따라서, 상기 커플링 수단(352) 주위에 감기 위한 상기 루프 패킷(3681, 3682, 3683, 3684)들은 상기 단부 캡 부분(316)의 커플링 수단(352)에서 모인다.
도 15는 상기 로터리 피스톤(310)의 평면도를 도시하며, 이로부터 상기 루프 패킷 배열체(368, 370)들의 루프 패킷들의 유도부가 분명해진다. 상기 루프 패킷(3681, 3682, 3701, 3702)들은 상기 지지 본체(312)에 있는 커플링 수단(3481, 3482, 3483, 3484)들 및 상기 단부 캡 부분(314, 316)들에 있는 커플링 수단(350, 352)들 주위에 감긴 결과 V자형을 형성한다.
도 16은 도 15의 섹션 라인 XV-XV을 따라 취한 상기 로터리 피스톤(310)의 측면도를 도시한다.
도 16에서, 상기 커플링 수단(350, 352)들은 상기 단부 캡 부분(314, 316)에 도시되고, 이 주위에 상기 루프 패킷 배열체(368, 370)들의 루프 패킷(3681, 3682, 3683, 3684, 3701, 3702, 3703, 3704)들이 각각 감긴다. 상기 커플링 수단(350, 352)들은 상기 단부 캡 부분(314, 316)들을 통해 완전히 연장한다. 상기 루프 패킷 배열체(368, 370)들은 상기 탄성 완충층(318)에 의해 차례로 둘러싸인다.
도 17은 본 발명의 제5 실시예에 따르는 로터리 피스톤(410)의 사시도를 도시한다. 본 발명의 제5 실시예에 따르는 상기 로터리 피스톤(410)의 설계 및 작동 모드는 본 발명의 제4 실시예에 따르는 상기 로터리 피스톤(310)의 설계와 대부분 일치한다. 따라서, 도 17을 보다 더 상세히 논의하지 않고, 이제 상술된 본 발명의 제4 실시예와의 차이를 명확하게 하는 도 18 및 도 20이 참조되어야 한다. 참조 부호들은 상기와 같은 동일한 참조 부호들이 다시 사용되지만, '400'만큼 증가되었다.
상기 로터리 피스톤(410)의 부분적으로 절결된 사시도를 도시하는 도 18에서, 안내 요소(486)가 도시되며 이 주위에서 루프 패킷(4681, 4682, 4683, 4684)들은 단부 캡 부분(416)에 있는 커플링 수단(452)의 방향으로 안내된다. 루프 패킷 배열체(468)의 상기 루프 패킷(4681, 4682, 4683, 4684)들은 커플링 수단(4481, 4482)들로부터 상기 안내 요소(468) 주위에서 상기 커플링 수단(452)의 방향으로 대응하여 만곡된 방식으로 연장하며, 상기 커플링 수단(452) 주위에서 감긴다.
도 19는 상기 로터리 피스톤(410)의 평면도를 도시한다.
도 19는 상기 안내 요소(486)들 주위에서 상기 루프 패킷 배열체(468, 470)들의 루프 패킷(4681, 4682, 4701, 4702)들의 만곡된 진행을 명확히 도시한다. 상기 안내 요소(486)들은 회전 축(D)의 방향으로 아치형으로 되며, 실질적으로 신장 형상(kidney-shaped)이다. 그들의 형상으로 인해, 상기 안내 요소(486)들은 상기 회전 축(D) 주위로 상기 지지 본체(412)에 대한 상기 단부 캡 부분(414, 416)들의 경사 이동을 지지한다.
도 20은 도 19의 섹션 라인 XIX-XIX을 따라 취한 단면도를 도시한다.
도 20은 한편으로는 상기 지지 본체(412)에 있는 상기 커플링 수단(4481) 및 다른 한편으로는 상기 단부 캡 부분(414)에 있는 커플링 수단(450)을 도시한다. 상기 루프 패킷 배열체(468)의 루프 패킷(4682, 4683)들, 즉, 내측 루프 패킷(4682, 4683)(도 18)들은 회전 방향으로 도시되는 바와 같이 상기 커플링 수단(4481) 주위에서 감긴다. 상기 커플링 수단(4481)은 상기 지지 본체(412)를 통해 연속적으로 연장한다.
이미 언급된 바와 같이, 상기 루프 패킷 배열체(470)의 모든 루프 패킷(4701, 4702, 4703, 4704)들은 상기 단부 캡 부분(414)에 있는 상기 커플링 수단(450) 주위에서 감긴다.
상기 루프 패킷 배열체(468, 480)들과 같이, 상기 안내 요소(486)는 탄성 완충층(480)에 완전히 매립된다.
상기 루프 패킷(4681, 4682, 4683, 4684, 4701, 4702, 4703, 4704)들이 상기 안내 요소(486)들 주위에서 만곡된 방식으로 안내되고, 상기 안내 요소(486)들 자체가 회전 축(D)의 방향으로 아치형으로 되기 때문에, 상기 로터리 피스톤(410)에 부하가 가해지면, 상기 안내 요소(468)들은 상기 지지 본체(412)에 대한 상기 단부 캡 부분(414, 416)의 구름 이동을 가능하게 하면서, 상기 탄성 완충층(418)은 동시에 압축된다. 상기 안내 요소(486)들의 아치형 형상의 결과로서 회전 축(D)의 둘레 방향으로 상기 구름 이동이 가능해진다.
도 21은 본 발명의 제6 실시예에 따른 로터리 피스톤(510)의 사시도를 도시한다. 참조 부호는 상기와 같은 동일한 참조 부호가 다시 사용되지만, '500'만큼 증가되었다.
도 21은 상기 로터리 피스톤(510)의 지지 본체(512) 및 단부 캡 부분(514, 516)들을 도시하며, 이는 탄성 완충층(518)에 의해 상기 지지 본체(512)로 연결된다. 상기 탄성 완충층(518)은 상기 지지 본체(512)의 주연 표면들을 둘러싼다.
도 22는 상기 로터리 피스톤(510)의 부분적으로 절결된 사시도를 도시한다.
여기에서, 루프 패킷 배열체(568)의 루프 패킷(5681, 5682)들은 각각의 쌍들에서 상기 지지 본체(512)에 있는 커플링 수단(5481, 5482)들 중 하나 및 상기 단부 캡 부분(516)(도 31)에 있는 커플링 수단(5521, 5522)들 중 하나의 주위에 감긴다. 상기 루프 패킷(5681, 5682)들은 각각의 경우에 커플링 수단(5481, 5482)들 및 커플링 수단(5521, 5522)들과 관련된다.
상기 지지 본체(512)는 표면(560)에서 절결부의 형태를 한 커플링 구조(562, 564)들을 갖는다. 상기 루프 패킷(5681, 5682)들은 상기 절결부들 또는 커플링 구조(562, 564)들을 통해 연장하며, 이로써 그들은 상기 커플링 수단(5481, 5482) 주위에 감긴다. 그리고 나서, 상기 루프 패킷(5681, 5682)들은 상기 단부 캡 부분(516)에 있는 상기 커플링 수단(5521, 5522)의 방향으로 연장하며 이 주위에 감긴다.
도 23은 상기 로터리 피스톤(510)의 평면도를 도시한다.
본 발명의 이러한 실시예에 따라, 상기 루프 패킷 배열체(568, 570)들은 각각의 경우에 두 개의 루프 패킷(5681, 5682) 및 두 개의 루프 패킷(5701, 5702)들에 의해 형성되며, 이는 서로 평행하게 연장하고 각각 상기 회전 축(D)에 수직한 평면에 위치한다. 상술된 바와 같이, 상기 루프 패킷(5681)은, 예를 들어, 상기 지지 본체(512)에 있는 상기 커플링 수단(5481) 및 상기 단부 캡 부분(516)에 있는 상기 커플링 수단(552x) 주위에 감긴다. 동일한 방식이 다른 루프 패킷(5682, 5701, 5702)들에 적용된다.
도 24는 도 23의 섹션 라인 XXIII-XXIII을 따라 취한 상기 로터리 피스톤(510)의 단면도를 도시한다.
상기 지지 본체(512)에 있는 상기 절결부(564)와 같이, 상기 단부 캡 부분(516)도 내부에 구성된 절결부(580)를 갖고, 여기에 상기 루프 패킷(5681)이 부분적으로 수용된다.
상기 지지 본체(512) 및 상기 단부 캡 부분(516)은 상기 커플링 수단(5481, 5521)들이 수용되는 개구부들에 의해 관통된다. 상기 루프 패킷(5681)은 상기 지지 본체(512)의 절결부(564) 및 상기 단부 캡 부분(516)에 있는 상기 절결부(580)로 삽입될 수 있다. 이에 따라, 상기 루프 패킷(5681)을 상기 지지 본체(512) 및 상기 단부 캡 부분(516) 모두에 결합하기 위해 상기 커플링 수단(5481, 5521)들은 대응 개구부들로 삽입된다.
상기 루프 패킷(5681)은 상기 커플링 수단(5481, 5521)들 사이의 구역에서 상기 탄성 완충층(518)에 매립된다.
도 25는 본 발명의 제7 실시예에 따른 로터리 피스톤(610)의 사시도를 도시한다. 참조 부호들은 상기와 같은 동일한 참조 부호들이 사용되지만, '600'만큼 증가되었다.
상기 로터리 피스톤(610)은 고무-탄성 완충층(618)에 의해 둘러싸이고 이것에 의해 단부 캡 부분(614, 616)들로 연결되는 지지 본체(612)를 포함한다. 상기 단부 캡 부분(614, 616)들 각각은 커플링 수단(650, 652)을 갖는다. 상기 지지 본체(612)는 상기 단부 캡 부분(614, 616)들의 커플링 수단(650, 652)들과 관련된 두 개의 커플링 수단(6481, 6482)들을 포함한다.
도 26은 상기 로터리 피스톤(610)의 부분적으로 절결된 사시도를 도시한다.
상기 지지 본체(612)의 표면(660)에 있는 절결부(662, 664)들은 상기 지지 본체(612)에서 볼 수 있다. 상기 절결부(662, 664)들은 회전 축(D)의 방향으로 서로 이격되어, 즉, 서로 오프셋되어 배열된다. 그러나, 상기 절결부(662, 664)들은 회전 축(D)의 방향으로 정렬되어 있다. 루프 패킷 배열체(668)의 루프 패킷(6681, 6682)들은 상기 지지 본체(612)에 있는 커플링 수단(6481) 및 상기 단부 캡 부분(616)(도 25)에 있는 커플링 수단(652) 주위에 감긴다. 따라서, 상기 두 개의 루프 패킷(6681, 6682)들은 상기 커플링 수단(6481, 652) 주위에 함께 감긴다.
도 27은 상기 로터리 피스톤(610)의 평면도를 도시한다.
도 27은 각각의 경우에 상기 루프 패킷 배열체(668, 670)의 단지 하나의 루프 패킷(6681, 6701)만을 도시하며, 이는 상기 루프 패킷(6681, 6701)들이 상기 회전 축(D)의 방향으로 또 다른 루프 패킷 위쪽에 배열되기 때문이며, 이는 그들이 회전 축(D)의 방향에서 도시되는 바와 같이 정렬되어 있다는 것을 의미한다.
도 28은 도 27의 섹션 라인 XVII-XVII을 따라 취한 상기 로터리 피스톤(610)의 단면도를 도시한다.
상기 지지 본체(612)에 있는 상기 절결부(662, 664)들 및 상기 단부 캡 부분(614, 616)들에 있는 상기 절결부(6801, 6802)들은 상기 루프 패킷(6681, 6682, 6701, 6702)들을 수용한다. 상기 루프 패킷(6681, 6682, 6701, 6702)들은 상기 커플링 수단(6481, 6482)들에 의해 상기 지지 본체(612)에 결합되며 상기 커플링 수단(650, 652)들에 의해 상기 단부 캡 부분(614, 616)들에 결합된다. 상기 절결부(662, 664, 6801, 6802)들에 수용되지 않는 상기 루프 패킷(6681, 6682, 6701, 6702)들의 부분들은 상기 탄성 완충층(618)에 매립된다. 상기 커플링 수단(6481, 6482)들 및 상기 커플링 수단(650, 652)들은 축 방향으로 상기 단부 캡 부분(614, 616)들 및 상기 지지 본체(612)를 통하여 완전히 연장한다.
도 29 내지 도 32는 본 발명의 제8 실시예에 따르는 로터리 피스톤(710)의 상이한 도면들을 도시한다. 참조 부호들은 상기와 같은 동일한 참조 부호들이 사용되지만, '700'만큼 증가되었다.
상기 로터리 피스톤(710)은 탄성 완충층(718)에 의해 둘러싸인 지지 본체(712)를 갖는다. 상기 탄성 완충층(718)은 상기 지지 본체(712)를 단부 캡 부분(714, 716)들로 연결한다.
이미, 도 29에서 본 발명의 상기 실시예에 따른 상기 지지 본체(712)가 형상 끼워 맞춤(form fit)에 의해 상기 단부 캡 부분(714, 716)들로 연결되는 것을 볼 수 있다. 이를 위해, 상기 단부 캡 부분(714, 716)들에 있는 대응 절결부(792, 794)들에 수용되는 돌출부(788, 790)들이 상기 지지 본체(712)에 구성된다. 상기 탄성 완충층(718)은 상기 돌출부(788, 790)들과 상기 대응 절결부(792, 794)들 사이에서 연장한다.
상기 지지 본체(712)에 있는 상기 돌출부(788, 790)들은 회전 축(D)(도 30)의 축 방향으로 상기 지지 본체(712)의 전체 길이에 걸쳐 구성된다. 동일한 방식이 상기 단부 캡 부분(714, 716)들에 있는 상기 절결부(792, 794)들에 적용된다.
도 31의 면밀한 관찰은 상기 지지 본체(712)와 상기 단부 캡 부분(714, 716)들 사이의 상기 형상 끼워 맞춤이 별개의 제비 꼬리 형상 연결에 의해 생성된다는 점을 보여준다. 상기 절결부(792, 794)들과 같이, 상기 돌출부(788, 790)들은 실질적으로 둥근 제비 꼬리 형상을 갖는다. 상기 회전 축(D)에 대하여 상기 지지 본체(712)에 대한 상기 단부 캡 부분(714, 716)들의 편향 가능성(deflectability) 또는 경사 이동을 촉진하기 위해, 상기 돌출부(788, 790)들 및 상기 절결부(792, 794)들은 모두 둥근 구성이다. 상기 돌출부(788, 790)들 및 상기 절결부(792, 794)들의 형상의 결과로서, 상기 지지 본체(712)에 대한 상기 단부 캡 부분(714, 716)의 연장 또는 편향은 소정의 편향 경로 이후에 제한될 수 있고, 이는 상기 단부 캡 부분(714, 716)들이 상기 탄성 완충층(718)의 압력 하에서 상기 돌출부(788, 790)들에 인접하거나 상기 돌출부(788, 790)들에 대하여 지지되기 때문이다. 그 결과, 상기 로터리 피스톤(710)의 작동 동안 상기 탄성 완충층(718)은 주로 압축력 및 단지 낮은 전단력에 의해 작용된다.
도 33a 내지 도 33f는 상기 지지 본체(12)에 대한 상기 단부 캡 부분(14, 16)들의 상이한 편향 옵션들을 도시한다.
예시로서, 도 33a는 개선된 배향을 위한 좌표계가 도시되는 본 발명의 제1 실시예의 사시도를 도시한다.
도 33b는 상기 로터리 피스톤(10)의 정상 위치를 도시한다.
도 33c는 Z축 방향(도 33a)으로 상기 지지 본체(12)에 대한 상기 단부 캡 부분(14)의 변위, 소위 전단 부하를 도시한다.
도 33d는 Y축(도 33a)에 대한 단부 캡 부분(14)의 경사를 도시한다.
도 33e는 상기 지지 본체(12)의 ?향, 즉, X축(도 33a) 방향으로 상기 단부 캡 부분(14)의 이동의 결과로서 상기 완충층(18)의 압축 또는 좌굴을 도시한다.
도 33f는 Z축(도 33a)에 대하여 상기 지지 본체(12)에 대한 상기 단부 캡 부분(14)의 경사를 도시한다.
모든 상술된 실시예들은 상기 로터리 피스톤의 회전 축 방향으로, 회전 축에 가로로 그리고 회전 축에 대하여 상기 단부 캡 부분들의 편향 또는 변위를 허용하기 위해, 상기 지지 본체로의 상기 단부 캡 부분들의 관절식 또는 가요성 연결을 가능하게 하며, 이는 상기 로터리 피스톤에서 마모의 감소에 기여하고 상기 로터리 피스톤 펌프 내의 고체의 이동성을 증가시킨다.

Claims (15)

  1. 로터리 피스톤 펌프용 로터리 피스톤이며,
    상기 로터리 피스톤의 회전 축(D)이 연장하는 적어도 하나의 지지 본체와,
    상기 적어도 하나의 지지 본체의 반경 방향 외향으로 배열되고 상기 적어도 하나의 지지 본체로 가요성있게 연결되는 적어도 하나의 치수 안정성이 있는 단부 캡 부분을 포함하고,
    상기 단부 캡 부분은 상기 회전 축(D)에 대하여 접선 방향, 반경 방향 및 축 방향으로 변위 가능한,
    로터리 피스톤.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로터리 피스톤의 상기 적어도 하나의 지지 본체 및 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분은 적어도 하나의 탄성 완충층(18)에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는,
    로터리 피스톤.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 로터리 피스톤은 적어도 하나의 루프 패킷에 의해 서로 연결되는 적어도 두 개의 단부 캡 부분들을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    로터리 피스톤.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 단부 캡 부분들을 연결하는 상기 적어도 하나의 루프 패킷은 상기 적어도 하나의 지지 본체를 따라 연장하며,
    상기 적어도 두 개의 단부 캡 부분들 각각은 상기 적어도 하나의 루프 패킷이 감기는 적어도 하나의 커플링 수단을 갖는 것을 특징으로 하는,
    로터리 피스톤.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 지지 본체 및 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분은 적어도 하나의 루프 패킷에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는,
    로터리 피스톤.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 지지 본체 및 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분은 적어도 하나의 루프 패킷 배열체에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는,
    로터리 피스톤.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 루프 패킷 배열체의 루프 패킷들은 상기 적어도 하나의 루프 패킷 배열체의 적어도 두 개의 루프 패킷들이 교차하는 방식으로 상기 적어도 하나의 지지 본체 및 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분에 배열되는 것을 특징으로 하는,
    로터리 피스톤.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 루프 패킷 배열체의 상기 루프 패킷들은 상기 적어도 하나의 루프 패킷 배열체의 상기 루프 패킷들이 상기 적어도 하나의 지지 본체와 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분 사이에서 서로 평행하게 연장하는 방식으로 상기 적어도 하나의 지지 본체 및 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분에 배열되는 것을 특징으로 하는,
    로터리 피스톤.
  9. 제6항에 있어서,
    적어도 하나의 커플링 수단이 각각의 경우에 상기 적어도 하나의 지지 본체 및 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분에 제공되며,
    상기 적어도 하나의 루프 패킷 배열체의 적어도 하나의 루프 패킷은 상기 적어도 하나의 지지 본체의 상기 적어도 하나의 커플링 수단 및 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분의 상기 적어도 하나의 커플링 수단 주위에 감기는 것을 특징으로 하는,
    로터리 피스톤.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 루프 패킷 배열체의 모든 루프 패킷들은 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분에 있는 적어도 하나의 커플링 수단 주위에 감기는 것을 특징으로 하는,
    로터리 피스톤.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 루프 패킷은 적어도 하나의 안내 요소(486) 주위에 만곡된 방식으로 안내되는 것을 특징으로 하는,
    로터리 피스톤.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 루프 패킷은, 적어도 부분적으로, 상기 적어도 하나의 탄성 완충층에 매립되는 것을 특징으로 하는,
    로터리 피스톤.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 지지 본체 및 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분은 형상 끼워 맞춤에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는,
    로터리 피스톤.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 지지 본체 및 상기 적어도 하나의 단부 캡 부분은 형상 끼워 맞춤을 생성하기 위해 적어도 하나의 돌출부 및 적어도 하나의 절결부로 이루어지는 적어도 하나의 상보적인 쌍을 갖는 것을 특징으로 하는,
    로터리 피스톤.
  15. 제1항 또는 제2항에 따르는 적어도 하나의 로터리 피스톤을 갖는,
    로터리 피스톤 펌프.
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