JPH08319970A - 少なくとも一本のロータリシャフトを備えたポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸封装置が周知の装置ほど清掃を必要とせ
ず、軸封装置を手で清掃する場合に、容易に取り外し取
り付けることができ、ロータリシャフト（３）とポンプ
ハウジングの後壁（４）との間の、シャフトが後壁の穴
を通って延びる位置に軸封装置（６）が配置されたポン
プを提供する。 【解決手段】 永久保持手段（１０、２０、２１）によ
って後壁（４）に取り付けられたステータリング（１
０）を含み、ロータリポンプ部品の後面（１ａ）に固定
接続されたロータリング（２５）が、前記ステータリン
グと突き合わせすることができる。環状チャンバ（１
２）が、後壁（４）とステータリング（１０）との間に
設けられ、密封リング（１３）を収容する。チャンバ
（１２）は、リング（１３）の断面の軸方向寸法（ｄ）
を上回る軸方向長さを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、渦巻ポンプやロー
タローブポンプなど、少なくとも一本のロータリシャフ
トと、インペラやロータローブなど一つまたは複数の回
転ポンプ部品、ならびにポンプハウジングを備え、シャ
フトとポンプハウジングの後壁との間の、シャフトが後
壁の穴を通って延びる位置に軸封装置が配置されたポン
プに関する。

【０００２】

【従来の技術】インペラとハウジングとを備えた遠心圧
縮機が知られ、ここでＯリングを備えた軸封装置が、イ
ンペラのシャフトとポンプハウジングの後壁との間の、
シャフトが後壁の穴を通って延びる箇所に取り付けられ
ている。しかし、この軸封装置は、特にＯリングが周囲
の部品に対して移動できないので、清掃および取付けが
非常に困難である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、軸封
装置が周知の装置ほど清掃を必要とせず、軸封装置を手
で清掃する場合に、工具を使用せずにこれを容易に取り
外し取り付けることができる、上記のタイプのポンプを
提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によるポンプは、
軸封装置が、永久的に取り付けられた保持手段によって
後壁に半径方向にしっかり固定されたステータリングを
備えており、ロータリングが、インペラやロータローブ
などの回転ポンプ部品の後面に固定接続されて、密封状
態で前記ステータリングと突き合わせすることができ、
環状チャンバが後壁とステータリングとの間に設けられ
て、Ｏリングなどの弾性の密封リングを収容し、前記環
状チャンバが、Ｏリングなどの弾性リングの断面の軸方
向寸法を超える軸方向長さを有し、周囲に基本的に漏斗
状の吸込み路を備えることを特徴とする。その結果得ら
れる軸封装置は、清掃が特に容易である。というのは、
弾性の密封リングが、ポンプの作動中にチャンバ内で小
さい往復軸運動を実行し、特に、環状チャンバの軸方向
長さが、密封リングの軸方向長さを上回るからである。
すなわち、リングおよびその環状チャンバは、いずれも
基本的に自浄式である。その結果、本発明の渦巻ポンプ
は、高い衛生基準を必要とすることが明瞭な液状食品の
汲出しに特に適している。さらに、軸封装置は、その取
付けに特殊工具を必要としないので、取付けが非常に容
易である。軸封装置が破損した場合は、ステータリング
およびロータリングを交換するだけでよく、前記永久保
持手段に触れずに済むので、これらの部品は取外し／取
付けが比較的容易である。

【０００５】本発明によると、環状チャンバは、後壁の
内部円周の好ましくは基本的に円筒形の窪みと、ステー
タリングの基本的に円筒形の外部表面と、ステータリン
グ上に形成された端部カラーとによって規定することが
でき、これによって、ロータリングは前記端部カラーに
突き合わせすることができ、かつ前記円筒形窪みが、任
意選択で円筒形表面と平面の底面との間の移行領域で丸
くすることができる。このようにして、Ｏリングが環状
チャンバ内で小さい往復運動を実行できるための特に良
好な条件が得られる。

【０００６】さらに、本発明によると、ステータリング
の円筒形表面に面するステータリングの端部カラーの部
分は、切頭円錐状でもよく、任意選択で円周上に一個ま
たは複数の突起を設けることができ、ここで環状チャン
バはＯリングの直径の１．１〜１．５、好ましくは１．
２〜１．３倍の長さを有することができる。その結果得
られる実施形態は、特に有利である。

【０００７】さらに、本発明によると、後壁に設けられ
た円周上の窪みは、後壁のインペラに面する側で基本的
に切頭円錐形の表面に隣接して配置することができる。
したがって、循環流がポンプの送出側（インペラの後
面）でポンプ媒質中で上昇し、前記流によって、ポンプ
媒質（食品）の一部分が同じ箇所に長期間滞在して害が
生じるのを防止することが容易に得られる。

【０００８】本発明によると、ロータリングは、インペ
ラの後面に形成された好ましくは円筒形の補助窪みに直
接挿入されるインペラの後面に取り付けられ、任意選択
で階段状の底部を備えることができ、これによって、圧
入ピンや固定ピンのような固定部材によって、ロータリ
ングをさらに前記窪みに固定することができ、第二密封
チャンバは、半径方向外向きのロータリングの面と半径
方向内向きの補助窪みの面との間に設けられ、これによ
って、補助Ｏリングのような弾性の密封補助リングが、
好ましくは補助リングの軸方向寸法δの１．１〜１．
５、たとえば１．２〜１．３倍の軸方向長さを有する前
記第二チャンバに挿入される。したがって、ロータリン
グが非常に単純な方法でインペラに取り付けられるの
で、完全な密封状態が非常に容易に生成される。補助リ
ングによって、インペラの後側にあるポンプ媒体と、ロ
ータリングとポンプシャフトの外面との間のチャンバと
の間で、シャフトを効率的に密封することが保証され
る。

【０００９】さらに、本発明によると、ロータリングま
たはステータリング、あるいはその両方は、断面を基本
的にＳ字状にすることができ、これは実用上特に有利な
形状であることが判明した。

【００１０】本発明によると、ステータリングを後壁に
固定する永久保持手段は、たとえばネジによって後壁に
固定された、好ましくはポット形のカバー様のホルダ部
材によって形成することができ、ここでホルダ部材と、
ステータリングの間に後者と同軸に、予圧バネ手段を配
置し、前記バネ手段は、たとえば環状ディスクに押し付
けられたコイルバネであり、環状ディスクは、インペラ
の反対を向くステータリングの端面に対して押し付けら
れる。その結果、極めて単純で安価な軸封装置が得られ
る。それは、ステータリングを除き、その部品がすべて
永久的と考えられるからである。つまり、ロータリング
に面する側が磨耗した場合に（ロータリングは前記面に
突き合わせし、その状態で回転する）、ステータリング
のみを交換すれば済む。

【００１１】本発明によると、ステータリングの端面に
面する側で、環状ディスクに、少なくとも一本の軸方向
に延びるピン様の突起を設けることができる。これは、
ステータリングの端部にある切欠きと共同して、ステー
タリングの回転を防止するが、その軸方向の少量の運動
は許容するように作用し、これによって、環状ディスク
は、その円周に沿って、ポット形のカバー様のホルダ手
段にある切欠きと共同で環状ディスクの回転を防止する
ように作用する、半径方向外側に延びるピン様の突起を
少なくとも一個備えることができる。したがって、ステ
ータリングが後壁に対して極めて正確に固定されるが、
必要に応じて、軸方向にわずかに変位するように、ステ
ータリングにコイルバネの軸方向圧力をかけることが保
証される。

【００１２】最後に、本発明によると、環状ディスクの
穴を通し、ステータリングまで続けてドレンシリンダを
挿入することができ、前記シリンダの内径は、基本的に
ステータリングの内径と対応し、これによってドレンシ
リンダは、ポット形のホルダ部材の中心穴を通って外側
に突き出ることができる。その結果、予想と異なって、
少量のポンプ媒質がステータリングとロータリングとの
間の密封部を通してポンプシャフトに漏洩した場合、前
記量のポンプ媒質は、軸封装置のコイルバネ、送出ディ
スクなどに逃げず、ドレンパイプとシャフトとの間の環
状チャンバを通して大気中に運ばれる。

【００１３】本発明は、さらに、請求項１から９による
渦巻ポンプと関連して使用される請求項１から９に記載
の軸封装置に関する。

【００１４】本発明について、図面を参照しながら以下
で詳細に説明する。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１に示す渦巻ポンプは、羽根２
を備えてポンプシャフト３に取り付けられるインペラ１
を含む。ポンプシャフトは、ポンプハウジングの後壁４
の穴を通って延びる。軸封装置６が、前記後壁とポンプ
シャフトとの間に取り付けられる。この装置は、後壁４
に取り付けられたステータリング１０と、ステータリン
グの端面と密封状態で突き合わせするインペラの後面と
しっかり接続したロータリング２５とを含む。図に示す
ように、シャフト３の外面と、ステータリング１０およ
びロータリング２５それぞれの内面とは、わずかに間隔
があいている。環状チャンバ１２が、後壁４とステータ
リング１０との間に設けられ、Ｏリング１３のような弾
性の密封リングを収容する。環状チャンバ１２の軸方向
長さは、Ｏリングの断面の軸方向寸法（この場合は直
径）ｄを上回り、チャンバはさらに、基本的に円周上で
漏斗様の吸込み路１４を備える。チャンバ１２の軸方向
長さがＯリング１３の断面を上回るので、Ｏリング１３
は、ポンプの作動中に極めて小さい往復軸運動を実行す
ることができ、これによって、Ｏリングは、このままの
状態でチャンバ１２を清掃する作用をする。自浄作業
は、ポンプ媒質（液状の食品など）がチャンバの隅に永
続的に定着しないことを保証する。

【００１６】図２に示すように、環状チャンバ１２は、
一部は後壁４の内部円周上の好ましくは基本的に円筒形
の窪み１４によって、一部はステータリング１０の外部
の基本的に円筒形の表面１５によって、一部は前記ステ
ータリングに設けられた端部カラーによって規定するこ
とができる。ロータリング２５の端面は、この端部カラ
ーの端面１６ａに突き合せすことができる。

【００１７】図２の左側で示すように、円筒形窪み１４
は、窪み１４の内部円筒面と前記窪みの平面状の底面１
８との間の移行領域１７で丸くすることができる。移行
領域１７の丸みは、通常は円形である。

【００１８】前記リング１０の円筒面に面するステータ
リング１０の端部カラー１６の部分は、切頭円錐形でも
よく、任意選択で、円周上の丸い突起１６ｂを一個また
は複数設けることができる。環状チャンバ１２は、Ｏリ
ングの断面直径の１．１〜１．３、たとえば１．２〜
１．３倍の長さを有することが好ましい。

【００１９】図２に示すように、後壁４に設けられた円
周上の窪み１２は、インペラ１に面する後壁４の側の基
本的に切頭円錐形の面４ａに隣接して配置することがで
きる。

【００２０】ロータリング２５は、インペラ１のハブ部
４１に直接挿入することによって、インペラの後面１ａ
に取り付けることができる。図に示すように、ロータリ
ングは、インペラ１のハブにある補助窪み４２に挿入さ
れ、前記補助窪みは、好ましくは円筒形で、任意選択で
階段状底部４３を設けることができる。ロータリング
は、圧力によって、または固定ピン４４などの固定部材
によって、補助窪みに固定することができる。第二密封
チャンバ４６は、半径方向外側に面するロータリング２
５の面２５ａと、半径方向内側に面する補助窪みの面と
の間に設けることができ、これによって、補助Ｏリング
４７などの弾性密封補助リングを、前記第二チャンバに
挿入する。この密封チャンバは、補助リングの断面の軸
方向寸法（この場合は直径）δの１．１〜１．５、たと
えば１．２〜１．３倍の軸方向長さを有することが好ま
しい。

【００２１】ロータリング２５またはステータリング１
０、あるいはその両方は、断面が基本的にＳ字形でよ
い。

【００２２】ステータリング１０は、たとえばネジによ
ってハウジングに固定されるポット形のカバー１９によ
り、ポンプハウジングの後壁４に固定することができ、
ここでコイルバネなどの、予圧バネ手段２０が、カバー
と、これと同心円状のステータリング１０との間にステ
ータリング１０と同軸に配置され、環状ディスク２１に
対して押し付けられて、環状ディスクが、ステータリン
グ１０のインペラとは反対を向く端面に押し付けられ
る。

【００２３】ステータリングの端面に面する側で、環状
ディスク２１に、少なくとも一本の軸方向に延びるピン
様の突起２２を設けることができ、ピン様の突起２２
は、ステータリングの端部にある対応する切欠きととも
に、ステータリングの回転を防止するが、その軸方向の
少量の運動は許容するように作用する。圧力ディスク２
１がホルダ手段１９に対して回転できないように、環状
ディスクには、その円周に沿って、ポット形のカバー様
ホルダ１９内の切欠きまたは空洞（図示せず）と共同で
作用する、半径方向に延びる二個のピン様の突起（図１
では、そのうち一個だけが参照番号２１ａで見られる）
を設けることができる。

【００２４】環状ディスク２１の中心穴を通し、ステー
タリング１０まで続けてドレンシリンダ２４を挿入する
ことができ、前記シリンダの内径は、基本的にステータ
リング１０の内径と対応し、シャフト３と、ステータリ
ングおよびドレンシリンダそれぞれの内面との間に空洞
が設けられる。ドレンシリンダは、カバー１９の中心穴
２６を通って外側に突き出ることができる。ドレンシリ
ンダは、ドレンシリンダ２４上の一個または数個の突起
２７を環状ディスク２１によってステータリング１０に
対してドレンシリンダ２４に押し付けることにより、ス
テータリング１０に固定することができる。

【００２５】「Ｏリング」という用語は、この言葉の最
も広い意味で理解されるものとする。前記リングが、円
形の断面を有するばかりでなく、Ｃ字形、正方形、また
はＶ字形の断面を有することもできるからである。

【００２６】図３に示すように、ポンプはロータローブ
ポンプ（ロータリギアポンプ）でもよい。その場合は、
二本のシャフト３’および３”を、ポンプハウジングの
壁４に配置する。各シャフトにはそれぞれローブギア
１’、１”を設けることができる。図１の弾性密封リン
グ２２を有するステータリング１０に対応して、ここで
はステータリング１０、１０’および弾性密封リング２
２’、２２”が設けられる。永久的に取り付けられる保
持手段が、参照番号１９’、１９”によって示される。
図１のロータリングに対応するロータリングは、図３で
は参照番号２５’、２５”で指示される。図３の軸封装
置は、図１の軸封装置と同じ方法で作用する。

【００２７】本発明は、その範囲から逸脱することな
く、多くの方法で変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】渦巻ポンプとして形成され、特殊な軸封装置を
備えた本発明によるポンプの実施形態の、後壁の小さい
部分以外、インペラおよびポンプハウジングの大部分を
除去した図である。

【図２】Ｏリングが配置された環状チャンバの拡大図で
ある。

【図３】ロータローブポンプとして成形された、本発明
によるポンプの第二の実施形態の概略断面図である。

【符号の説明】

１ インペラ １’ ローブギア １” ローブギア １ａ 後面 ２ 羽根 ３ ポンプシャフト ３’ シャフト ３” シャフト ４ 後壁 ４’ ポンプハウジング ４ａ 切頭円錐形面 ６ 軸封装置 ８ 吸込み路 １０ ステータリング １０’ ステータリング １０” ステータリング １２ 環状チャンバ １３ Ｏリング １４ 吸込み路 １５ 円筒形表面 １６ 端部カラー １６ｂ 突起 １７ 移行領域 １８ 底部 １９ カバー １９’ 保持手段 １９” 保持手段 ２０ バネ手段 ２１ 環状ディスク ２１ａ 突起 ２２ 突起 ２２’ 弾性密封リング ２２” 弾性密封リング ２４ ドレンシリンダ ２５ ロータリング ２５ａ 面 ２５’ ロータリング ２５” ロータリング ２６ 中心穴 ２７ 突起 ４１ ハブ部 ４２ 補助窪み ４３ 底部 ４４ 固定ピン ４６ 第二密封チャンバ ４７ 補助Ｏリング

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 渦巻ポンプやロータローブポンプなど、
   少なくとも一本のロータリシャフト（３、３’、３”）
   と、インペラ（１）やロータローブ（１’、１”）など
   一つまたは複数のロータリポンプ部品（１、１’、
   １”）、ならびにポンプハウジング（４’）を備え、シ
   ャフト（３、３’、３”）とポンプハウジングの後壁
   （４）との間の、シャフトが後壁の穴を通って延びる位
   置に軸封装置（６）が配置されたポンプであって、軸封
   装置が、永久的に取り付けられた保持手段（１９、２
   ０、２１、１９’、１９”）によって後壁（４’）に半
   径方向にしっかり固定されたステータリング（１０、１
   ０’、１０”）を備えており、ロータリング（２５、２
   ５’、２５”）が、インペラやロータローブなどのロー
   タリポンプ部品の後面（１ａ）に固定接続されて、前記
   ステータリングに密封状態で突き合わせすることがで
   き、環状チャンバ（１２）が、後壁（４、４’）とステ
   ータリング（１０、１０’、１０”）との間に設けられ
   て、Ｏリングなどの弾性密封リング（１３）を収容し、
   前記環状チャンバ（１２）が、たとえばＯリングのよう
   な弾性リングの断面の軸方向寸法（ｄ）を上回る軸方向
   長さを有し、円周上に基本的に漏斗状の吸込み路（８）
   を備えることを特徴とするポンプ。
2. 【請求項２】 環状チャンバ（１２）が、後壁（４）の
   内部円周上の好ましくは基本的に円筒形の窪み（１４）
   と、ステータリング（１０）の好ましくは基本的に円筒
   形の外部表面（１５）と、ステータリング上に形成され
   た端部カラー（１６）とによって規定され、これによっ
   てロータリング（２５）が、前記端部カラーに突き合わ
   せすることができ、かつ円筒形窪み（１４）が、任意選
   択で、円筒形面（１２）と平面状の底面（１８）との間
   の移行領域で丸くすることができることを特徴とする請
   求項１に記載の渦巻ポンプの形のポンプ。
3. 【請求項３】 ステータリングの円筒形表面（１５）に
   面するステータリング（１０）の端部カラー（１６）の
   部分が、切頭円錐形であり、任意選択で、円周上に一個
   または数個の丸い突起（１６ｂ）を設けることができ、
   環状チャンバ（１２）が、Ｏリング（１３）の断面直径
   （ｄ）の１．１〜１．５、好ましくは１．２〜１．３倍
   の長さを有することを特徴とする請求項１または２に記
   載のポンプ。
4. 【請求項４】 後壁（４）に設けられた円周上の窪み
   （１２）が、後壁（４）のインペラ（１）に面する側で
   基本的に切頭円錐形表面（４ａ）に隣接して配置される
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のポンプ。
5. 【請求項５】 ロータリング（２５）が、インペラ
   （１）の後面（１ａ）に形成された好ましくは円筒形の
   補助窪み（４２）に直接挿入することにより、インペラ
   （１）の後面（１ａ）に取り付けられ、任意選択で階段
   状の底部（４３）を備えており、これによって、ロータ
   リング（２５）がさらに、圧力手段や固定ピン（４４）
   のような固定部材によって前記窪みに固定され、第二密
   封チャンバ（４６）が、ロータリング（２５）の半径方
   向外向きの面（２５）と補助窪み（４２）の半径方向内
   向きの面（２５ａ）との間に設けられ、これによって補
   助Ｏリングなどの弾性密封リングが、好ましくは補助リ
   ングの断面の軸方向寸法δの１．１〜１．５、たとえば
   １．２から１．３倍の軸方向長さを有する前記第二チャ
   ンバ（４６）に挿入されることを特徴とする請求項１な
   いし４のいずれか一項または複数項に記載のポンプ。
6. 【請求項６】 ロータリング（２５）またはステータリ
   ング（１０）、あるいはその両方が、基本的にＳ字形の
   断面であることを特徴とする請求項５に記載のポンプ。
7. 【請求項７】 ステータリング（１０）を後壁（４）に
   固定する永久保持手段が、たとえばネジによって後壁に
   取り付けられた好ましくはポット形のカバー様ホルダ部
   材（１９）によって形成され、予圧バネ手段（２０）が
   ホルダ部材とステータリングの間に後者と同軸に配置さ
   れ、前記バネ手段が、たとえば環状ディスク（２１）に
   押し付けられたコイルバネであり、環状ディスクがステ
   ータリング（１０）のインペラ（１）とは反対側の端面
   に押し付けられることを特徴とする請求項１から６のい
   ずれか一項または複数項に記載のポンプ。
8. 【請求項８】 ステータリングの端面に面する側で、環
   状ディスクが、少なくとも一本の軸方向に延びるピン様
   の突起（２２）を備え、前記突起が、ステータリング
   （１０）の端部にある切欠きと共同で、ステータリング
   の回転を防止するが、その軸方向の少量の運動は許容す
   るように作用し、これによって、環状ディスク（２１）
   が、その円周に沿って、ポット形のカバー様ホルダ部材
   （１９）内の切欠きと共同で環状ディスク（２１）が回
   転できないように作用する、半径方向外向きに延びる少
   なくとも一個のピン様の突起（２１ａ）を備えることを
   特徴とする請求項７に記載のポンプ。
9. 【請求項９】 環状ディスク（２１）の中心穴を通っ
   て、ステータリング（１０）まで続けてドレンシリンダ
   （２４）が挿入され、前記シリンダの内径が、基本的に
   ステータリング（１０）の内径と対応し、これによっ
   て、ドレンシリンダ（２４）が、任意選択でポット形の
   ホルダ部材（１９）の中心穴（２６）を通って外側に突
   き出し、任意選択で、ドレンシリンダ（２４）上の一個
   または数個の突起（２７）を環状ディスク（２１）によ
   ってステータリング（１０）に押し付けることにより、
   ドレンシリンダがステータリング（１０）に固定される
   ことを特徴とする請求項８に記載のポンプ。
10. 【請求項１０】 請求項１から９のいずれか一項または
    複数項により、ポンプ、特に衛生用渦巻ポンプに使用さ
    れる、請求項１から９のいずれか一項または複数項に記
    載の軸封装置。