JPS5974385A - はすば歯車ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明ははすば歯車ポンプに関する。

出願人は種々の形式のはすげ歯車ボンデにつき承知して
いる。これら詩形式の各には内部部材、通常は回転子、
と、通常は固定子の形をとる外部部材とが包含される。

回転子はｎ個の起点を持つ外接はすば歯車形状を有する
。固定子はｎ±１個の起点を持つ相補的な内接はすげ歯
車形状をそなえる。前記部材の一方、通常は固定子、は
弾性材料製である。

使用中、回転子に回転動力が加えられた場合、回転子は
固定子内で回転し且つ軌道を回り、固定子の内面と封止
して契合しながら固定子内における回転子の確実な変位
によってポンプ作用を生起させる。

この種のポンプは高い吐出し圧力に抗しして送出しが可
能で、ポアホール・ボンデに適している。

これらのポンプは、ポンプの吐出し圧力を受けて弾性材
料が変形しても干渉と、従って封止どが完全に失われな
いように、内部および外部部材間に良好な封止ど、従っ
て適度の初期締め代とを必要とする。しかし、このよう
な適度の初期締め代から高い始動トルクが必要とされる
結果を生じ得る。

このような高い始動トルクは、ポンプを手動操作すべき
場合に障害となり得る。

本発明の目的は、低い始動トルクをそなえ、それによっ
て深井戸またはせん孔からのポンプ輸送が可能な手動ポ
ンプとしての使用に適するようにするこの形式のポンプ
を提供することにある。

従って、本発明の一態様によれば、入口および出口を有
し、縦の軸線の周りに回転自在に取り付けられた回転子
と、回転子の周りに作動自在に連続して取り付けられた
弾性材料製の少な（共２個の固定子とを包含し、固定子
の少なく共１個がその長さの一部に沿った半径方向の内
方への動きに対して拘束を受けない外壁を有するように
しだはすげ歯車ポンプが得られる。

固定子は、吐出し出口に連結するための連結装置を有す
る外側スリーブにこれを取り付けることができる。固定
子の長さの一部に沿ってその外壁を拘束されないのが連
結装置から遠方の固定子であってもよい。固定子の長さ
の一部に沿った半径方向の内方への動きに対してその外
壁を拘束されない複数の固定子が備えられてもよい。

本発明は、別の態様により、せん孔内にあって低いレベ
ルからせん孔の口の上のレベルまで上方に延伸する上昇
主管と、出口を上昇主管の下端に連結させた前述のはす
げ歯車ポンプと、上昇主管の内側にあって回転子に連結
され且つそこから上昇主管の上端の上のレベルまで上方
に延伸する軸とを包含し、使用中、固定子内での回転子
の回転と軌道運動とを生起し、出口開口部の外へ送り出
すためにせん孔から水をポンプ輸送させるために、上昇
主管が高いレベルに開口する出口開口部を有し、出口開
口部の上のレベルにある軸が回転動力源に連結するよう
にされたポアホール・ポンプ装置に′まで拡張される。

軸に作動自在に連結されたアームを含む手動可能の装置
によって回転動力源が付与され、アームがハンドルを有
し、それによって軸をその軸線の周りに上昇主管と相対
的に回転させることができる。手動可能の装置は、上昇
主管上端の上に取り付けられ且つそれに連結された台を
そなえることができ、台の上端には、アームの軸受けが
支えられ且つ回転子の回転軸線の周りに一方向にのみア
ームを回転させるクラッチ装置がそなえられる。

台は、軸受けのレベルの下に水の出口を、そして軸受け
の下でしかも水の出口の上にシール・グランドをそなえ
ることができ、軸は封止しながらシール・グランドを貫
通するようにされる。水の出口は、台から下方に向けら
れた注ぎ口の形をなすことができる。注ぎ口の内端には
、上方に向けられたそらせ板を備えることができる。

本発明は、更に別の態様により、せん孔の口の上に、且
つ前述の装置の上昇主管上端の上に台を取り付けるため
の取付は装置を有する台を包含し、連結装置を介して前
記装置の軸に作動自在に連結できるアームを有し、使用
中前記装置の軸と同心の軸線の周りに回転自在に台の上
端にアームが支えられるようにした手動可能な装置にま
で拡張される。

台によるアームの回転支持は軸受けによって付与するこ
とができ、台には、軸が封止しながら貫通できるように
軸受けの下にシール・グランｒをそなえることができる
。

アームには、連結装置と相まって働くグリップ装置を備
えることができ、グリップ装置は、軸を収容するための
縦孔が交差する横孔の中に２個のブシュなそなえ、使用
中２個のブシュは、それらを貫通するボルトにより一緒
に強く押され、軸が横孔と交差する所でこれをグリップ
する。

手動可能な装置の代りに、出力を軸に作動自在に連結さ
せる風車で作動する回転駆動によって回転動力源が得ら
れる。

はすば歯車ポンプによる流体のポンプ輸送において、内
部部材の周りに連続して配置された少なく共２個の弾性
外部部材を包含し、内部および外部部材が縦の軸線の周
りで互いに相対的に回転し軌道運動をするようにされた
本発明の別の態様によれば、ポンプ作動中、前記外部部
材の内面に対して外方に向けられる内部流体圧力を少な
く共ある程度つり合わせるように外部部材の少なく共一
つに外部圧力を働かせるため、流体の吐出し圧力を使用
する方法が得られる。

外部部材は固定子であってよく、また内部部材は回転子
であってよく、回転子は固の内側で回転し軌道運動をす
る。

ここで本発明を添付概略図につき例示によって説明する
。

図面の中で第１図について説明する。同図は一般的に参
照数字１０で表示されるせん孔を示す。

せん孔には、せん孔ケーシング１２がそなえられ、その
内部では、ケーシング１２内で軸方向に間隔を置いて配
置された位置決め材１６により上昇主管１４が中心に置
かれる。本発明によるはすば歯車ボンデ１８は上昇主管
１４の下端に取り付けられる。フート弁とストレーナ２
０とがポンプ１８の下に設けられる。ポンプ１８は、ボ
ビン軸受２４によって上昇主管１４内の中心に軸２２を
位置させる。回転動力は参照数字２７によって一般的に
表示されるハンド・ポンプ・ヘッドのハンド・ポンプ・
アーム２６の形をなす手動装置により軸２２に加えられ
る。ハンド・ボンデ・アーム２６は、ベース部材３０に
よってせん孔１０の上に取り伺けられる台２８上に回転
自在に取り付けられる。台２８は、出口管３２を経由す
る外部から台２８内への異物の導入を防止するために台
の内側のそらせ板３４を設けられた吐出しまたは出口管
３２をそなえる。ペース部材３０は、せん孔１００口の
周囲の±３８の中に打たれたコンクリ−ト拳ブロック３
６上に取り付けられる。

図面の中で第２図について説明する。ポンプ１８は、上
昇主管１４（図示せず）の下端に連結された円筒状のケ
ーシング４０を具備する。ケーシング４０の中では、固
定子４２．１４２．２が回転子４４０周りに縦に並んで
封止しなから増り付けられる。リング４５は固定子４２
．２の吸込み端に配置される。回転子４４は軸２２の下
端に連結される。

固定子４２．１はケーシング４０に取り付けられたケー
シング４２．１１内に成形される。固定子４２．２はケ
ーシングに取り付けられたリング４５内に成形される。

すきま空間４８が固定子４２．２の上端の周りに設けら
れる。

回転子４４は、固定子４２．１に対しては従来通りの半
径方向の締め代を有するように、また固定子４２．２に
対してはほとんど半径方向の締め代がないように配設さ
れる。固定子４２．１．４２．２はまた、回転子４４に
対して互いに時間的な関連をもって配設され、ケーシン
グ４０内の定位置に保持される。負荷を受けない場合、
回転子４４と固定子４２．２内面との間の半径方向の締
め代は、回転子４４と固定子４２．１内面との間の半径
方向の締め代よりも少ない。軸２２は、固定子内で軌道
運動をする回転子の偏心を吸収するに充分なだけたわみ
性を有する。従って、軸２２と一線上に、自在継手など
のようなたわみ性のコネクタをそなえることは不必要で
ある。軸２２は、端と端とをつないだ数多くの部分で作
られる。

使用中、始動時における回転子４４と固定子４２．１．
４２．２の内面との間の締め代は許容され得る程度のも
のである。固定子４２．１によって付与される締め代は
、始動トルクが過大とならぬように、始動の目的のため
に予め定められた公差内にある。

図面の中で第４図および第５図について説明する。構成
は第２図に示したそれと類似している。

上部固定子４２．３もまた同様にして、ケーシング４０
内で固定子４２．２に封止しながら取り付ゆられる。第
６図の回転子４４と固定子４２．２とは、第２図の固定
子４２．２と回転子４４とについて説明したと同様にし
て作動する。第６図の固定子４２．２．４２．３もまた
互いに且つ回転子４４に対して時間的な関連をもって配
設され、ケーシング４０内の定位置に保持される。

固定子４２．３からの出口における吐出し圧力はすきま
空間４８で固定子の外側に作用して固定子４２．３内の
内部圧力とある程度平衡する。従って、固定子４２．’
３と回転子４４との間の封止締め代は、高い水頭の下で
も送出しが行われ得るように相当程度維持される。

ここで図面の中の第４図および第５図について説明する
。これらの図は、転がり軸受け６０を介してアーム２６
を回転自在に支える台２８を包含するハンド＠ポンゾφ
ヘッド２７の形をなす手動装置の詳細を示す。アーム２
６は、それが誤った方向に回されることを防止するため
のラチェット装誼６２を有する。ラチェット装置６２の
歯と軸受６０とは、台２８の上端に置かれたプラグ６４
に取り付けられる。軸２２は、その外表面に沿って軸２
２と封止しながら契合するシール６６を貫通する。軸２
２は、すきまを保って中を貫通するボルト７２によって
一緒に強く押されるブシュ６Ｂ、７０を包含するグリッ
プ装置によりアーム２６に対してロックされる。ブシュ
は、ボルト７２によって軸２２をつかむように一緒に強
く押し付けられる面６８．１．７０．１をそなえる。

ブシュは、軸２２が交差する孔７４の中に軸方に置かれ
る。必要があれば、孔７２０両端は、軸２２上のロック
装置が濫りにいじられないように、プラグ７６．７８に
よって仕切られる。カバー７６を取り外さねばならない
場合、いじることを尚も断念させるため、ボルト７２に
はソケット・ヘッド７２．１が設けられる。

はすば歯車ポンプの好適な構成においては、固定子が６
個の起点を有し、回転子が２個の起点を有する。

ケーシング下端には、フート弁と、またはフート弁およ
びストレーナ２０と契合するのに都合良くねじが切られ
ている。

使用中、回転子の回転方向は、水が上方にポンプ輸送さ
れるような方向に生ずるように定められる。固定子４２
．２の上端は、部分的な吐出し圧力を受ける。他方、固
定子４２．１．４２．３は、全面的な吐出し圧力を受け
る。これはすきま空間４８に加えられる圧力である。始
動中には、回転子と固定子４２．２．４２．３との間の
締め代が最小となり得る。しかし、圧力が強まるにつれ
、内部圧力を受けて固定子が膨張する傾向は、前述のす
き間空間内の固定子外側の周りの外部圧力によって、こ
れを相殺し、または妨げ、または補償することかできる
。従って固定子内で圧力が強まるにつれ、回転子と固定
子との間の締め代を最小としながら、必要な封止のため
の締め代を失うことなしに、始動することが可能である
。

固定子４２．２．４２．３の外表面上に吐出し圧力の及
ぼす補償効果の故に、これらを略して補償固定子という
ことができる。図面に示す手動ポンプの実施例は、中間
の歯車比なしに直接ポンプ軸に連結されたハンドルを示
す。ポンプ軸をハンＰルよりも遅くまたは速く駆動する
減速または増速駆動装置を介してポンプ軸を駆動するこ
とは可能である。この種の駆動装置は、チェーンとスプ
ロケット、■ベルトとプーリ、または歯車を用いた歯車
駆動によって得られる。ポンプ軸はまた、直接に、また
は増速もしくは減速駆動装置を介して、回転風車駆動軸
によっても駆動することができる。

補償固定子を有する本発明によるポンプはまた、高温液
体をポンプ輸送する際、または後で高温となる低温液体
をポンプ輸送する際にも利点を有する。温度に備えるた
めには、成形された金属の固定子４２．１が低温におい
て、より大きな初期すきまをそなえなげればならない。

これを単独に使用した場合には、過大なすきまの故に、
これによって低温状態における低性能がもたらされる。

補償固定子を付加することにより、低温における妥当な
性能が確保される。温度が上昇すると、したがって固定
子４２．１が膨張し、それによって、より大きな初期す
きまが縮小され、最終作動温度において所要の締め代が
、従って良好な封止が得られる。

出願人は、本発明により連続して配設された固定子を有
するはすば歯車ポンプが実際に低い始動トルクを有し、
しかも高い水頭においても低い速度においても過大なト
ルクを必要とせずに妥当な吐出し量を有することを見い
だしている。

出願人は、高い水頭でポンプ輸送するためには、補償固
定子の長さの増大により、許容し難い程高い負荷トルク
と低い送出し量とがもたらされることを見いだしている
。出願人は、同等の長さの補償固定子を回転子の周りに
連続して取り付けることによってこの障害を克服できる
ことを見いだしている。この種のポンプは、許容し難い
程高い負荷トルクを有せず、しかも妥当な送出し量を有
するものである。

換言すれば、連続して取り付けられた補償固定子を有す
るポンプは、連続して取り付けられた補償固定子と同等
の長さの単一補償固定子を有するポンプよりも高い効率
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるボアホール・ポンプ装置の軸方向
部分断面を示し、第２図は本発明に従って取り付けられ
た固定子と回転子との組合わせの軸方向部分断面を示し
、第６図は本発明による別の固定子と回転子との組合わ
せの軸方向部分断面を示し、第４図は本発明によるざア
ホール・ポンプ装置の上端の軸方向部分断面を示し、第
５図は第４図の線Ｖ−■についての部分断面平面図を示
す。 １４：連結装置　　　　４２：固定子 ２０：入　口　　　４２．１：固定子 ２２：出　口　　　４２．２：固定子 ２６：装　置　　　４２．３：固定子 ２６．１：ハンＰル　　４４：回転子 ２８：台　　　　　６０：軸　受 ３２：出　　口　　　　６２：ラチェット３４：そらせ
板　　　　６６：シール・グランド４０：外側ケーシン
グ 図面の浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、　２　　　　　　　　　　　ＦＩＧ、　３ＦＩ
Ｇ、Ｉ ＦＩＧ、　４ ／７４ ７０ 、　　　７２ σコ　・ ２６Ｊ　　　ｌ、　６８．１ ＼　　　　６８ 手続補正書（師） 昭和５８　年／θ月　／Ｉ７’−１１ 特許庁長官殿 １、事件の表示 ＋ｖ（１［６８年持ｉ’ｒ願第１３２６６１号２、発明
の名称 はすば歯車ポンプ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日イ」 ８、補正の内容　　別紙のとおり 特許庁長官殿 １．事件の表示 昭和５８　　年子、Ｙ１゛願第　１３２６６１　　　号
２、発明の名称 １４イ１ば゛岳＄ボン４゜ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　　所 ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和５８年１０月２５日 ６、補正により増加する発明の数 ８、補正の内容　　別紙のとおり

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）入口（２０）および出口（３２）と、縦の軸線の周
   りに回転自在に取り付けられた回転子（４４）と、前記
   回転子の周りに取り付けられた弾性材料製の固定子（４
   ２）とを有するはすば歯車ポンプにおいて、前記固定子
   が前記回転子の周りに作動自在に連続して取り付けられ
   た少なく共２個の固定子（４２，１）、（４２，２）ま
   たは（４２，３）、（４２，２）を具備することと、前
   記固定子の少なく共１個（４２，２）がその長さの一部
   分に沿った半径方向の内方への動きに対して拘束を受け
   ない半径方向で外側の壁を有することとを特徴とするポ
   ンプ。 ２、特許請求の範囲第１項に記載のポンプにおいて、固
   定子（４２，１）、（４２，２）、（４２，３）が前記
   出口（３２）に連結するための連結装置（１４）を有す
   る外側ケーシング（４０）内に取り付けられることを特
   徴とするもの。 ３）特許請求の範囲第２項に記載のポンプにおいて、固
   定子の長さの一部に沿って拘束されないのが前記連結装
   置から遠方の固定子（４２，２）であることを特徴とす
   るもの。 ４）特許請求の範囲第１項または第２項に記載のポンプ
   において、固定子の長さの一部分に沿った半径方向の内
   方への動きに対してその外壁を拘束されない複数の固定
   子が備えられることを特徴とするもの。 ５）特許請求の範囲第２項または第６項に記載のポンプ
   において、低いレベルから上方へせん孔の口の上のレベ
   ルまで延伸する上昇主管の下端にポンプをそなえた前記
   連結装置（１４）を形成する上昇主管を具備するボアホ
   ール・ポンプ装置にポンプが取り付けられることと、上
   昇主管内の軸（２２）が回転子に連結され且つそこから
   上方へ上昇主管上端の上のレベルまで延伸することと、
   軸を回転しそれによって、使用中、固定子内部で回転子
   が回転し且つ軌道運動を行ってせん孔から水をポンプ輸
   送し出口開口部（３２）から排出させるようにする装置
   （２６）を軸が出口開口部（３２）の上のレベルに有す
   ることとを特徴どするポンプ。 ６）特許請求の範囲第５項に記載のポンプにおいて、軸
   に連結されたアームを包含する手動装置によって回転装
   置が提供され、前記アームがハンドル（２６，１）を有
   しそれによって軸をその軸線の周りに手動で回転できる
   ことを特徴とするもの。 ７）特許請求の範囲第６項に記載のポンプにおいて、手
   動装置が上昇主管（１４）の上端の上に取り付けられ且
   つそれに連結された台（２８）を包含し、台の上端が軸
   受（６０）を支えることと、軸の回転軸線の周りに一方
   向にのみアームの回転を可能とするためにラチェツ１−
   （６２）が設置ｔうれることとを特徴とするもの。 ８）特許請求の範囲第７項に記載のポンプにおいて、台
   （２８）が軸受（６０）のレベル下方に水の出口（３２
   ）を有することを特徴とするもの。 ９）特許請求の範囲第８項に記載のポンプにおいて、台
   （２８）が軸受（６０）下方且つ水の出口（３２）上方
   にシール・グラン−（６６）を有し、前記軸がシール・
   グランドを封止しながら貫通するようにされることな特
   徴とするもの。 １０）特許請求の範囲第８項または第９項において、水
   の出口が台から下方に向けられた注ぎ口の形をなしてい
   ることと、そらせ板（３４）が注ぎ口の内端で上方に延
   伸することとを特徴とするもの。