(57)【要約】  歯車ポンプであって、互いに噛み合う少なくとも２つの歯車（１）を備えたケーシング（９）から成っており、前記２つの歯車（１）がそれぞれ１つの軸（８）を有していて、且つ圧送媒体で潤滑された滑り軸受（Ｉ）内に支承されており、圧送媒体（Ｍ）が吸込み側（２）から吐出側（３）に圧送され、前記滑り軸受（Ｉ）を抜けて外方に流れる圧送媒体（Ｍ）を前記吸込み側（２）に戻すリターン通路（４）が設けられており、可動な部材（２０）と定置の部材（２１）とを有する、定置の部材（２１）と可動な部材（２０）との間の位置を定める調節距離（ｘ）の関数における差圧（Δｐ）を調節する弁（５）が設けられている歯車ポンプに関する。本発明によれば、弁（５）は調節特性線を有している。この調節特性線は少なくとも１つの領域にて第１近似において線形に延在する。この場合、調節特性線は弁（５）の調節距離（ｘ）の関数における弁を介した差圧（Δｐ）により規定されている。従って圧力の調節可能性の実質的な改良が、滑り軸受と、外方に案内される駆動軸の動的なシールとの間の移行領域において獲得される。
2009536992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯車ポンプであって、互いに噛み合う少なくとも２つの歯車（１）を備えたケーシング（９）から成っており、前記歯車（１）がそれぞれ１つの軸（８）を有していて、且つ圧送媒体で潤滑された滑り軸受（Ｉ）内に支承されており、圧送媒体（Ｍ）が吸込み側（２）から吐出側（３）に圧送され、前記滑り軸受（Ｉ）を通って外方に流れる圧送媒体（Ｍ）を前記吸込み側（２）に戻し案内するリターン通路（４）が設けられており、定置の部材（２１）と可動な部材（２０）とを有する弁（５）が、前記定置の部材（２１）と前記可動な部材（２０）との間のポジションを示す調節距離（ｘ）の関数における差圧（Δｐ）の調節のために設けられている形式のものにおいて、
弁（５）が、調節距離（ｘ）の関数における差圧（Δｐ）が最大の調節距離（ｘｍａｘ）の１００分の１当たり０．０５〜２．５ｂａｒの傾きを有する調節領域（ＥＢ２００）を有しており、該調節領域（ＥＢ２００）が前記最大の調節距離（ｘｍａｘ）の少なくとも５０％を有していることを特徴とする、歯車ポンプ。
【請求項２】
調節距離（ｘ）の関数における差圧（Δｐ）が調節領域（ＥＢ２００）において最大の調節距離（ｘｍａｘ）の１００分の１当たり０．０５〜２ｂａｒの傾き、特に最大の調節距離（ｘｍａｘ）の１００分の１当たり０．０５〜１．７５ｂａｒの傾きを有している、請求項１記載の歯車ポンプ。
【請求項３】
調節距離（ｘ）の関数における差圧（Δｐ）が最大の調節距離（ｘｍａｘ）の１００分の１当たり２．５ｂａｒよりも大きい傾きである閉鎖領域（ＳＢ２００）が設けられており、該閉鎖領域（ＳＢ２００）が、有利には最大の調節距離（ｘｍａｘ）の１０〜１５％を有している、請求項１又は２記載の歯車ポンプ。
【請求項４】
弁（５）がリターン通路（４）に設けられている、請求項１から３までのいずれか一項記載の歯車ポンプ。
【請求項５】
弁（５）が、歯車（１）から見て、滑り軸受（Ｉ）の後方に配置されている領域へと吐出側（３）から通じるリターン通路（１５）に設けられている、請求項１から３までのいずれか一項記載の歯車ポンプ。
【請求項６】
弁（５）が主として圧力調節のために働く圧力調節区分（２２）を有しており、且つ前記弁（５）を有する通路（４，１５）を開放もしくは閉鎖できる閉鎖区分（２３）を有している、請求項１から５までのいずれか一項記載の歯車ポンプ。
【請求項７】
可動な部材（２０）が定置の部材（２１）内に導入可能である、請求項１から６までのいずれか一項記載の歯車ポンプ。
【請求項８】
弁（５）を有する通路（４，１５）が閉鎖されている場合、可動な部材（２０）と定置の部材（２１）とが閉鎖区分（２３）において接している、請求項１から７までのいずれか一項記載の歯車ポンプ。
【請求項９】
定置の部材（２１）が交換可能なスリーブである、請求項１から８までのいずれか一項記載の歯車ポンプ。
【請求項１０】
弁（５）が、以下の
ｘ：      ０．５＊Ｄ．．．５＊Ｄ、特に３＊Ｄ；
Ｓ１：    ０．００８＊Ｄ．．．０．０８＊Ｄ；
ｄｉ：    ｄｉ＜Ｄ、ｄｉ＝Ｄ／１．５．．．Ｄ／１．２；
という寸法を有しており、ｘが調整距離、Ｄが可動な部材（２０）の直径、ｄｉが閉鎖区分における貫通開口、Ｓ１が定置の部材（２１）と可動な部材（２０）との間のギャップ幅である、請求項１から９までのいずれか一項記載の歯車ポンプ。
【請求項１１】
可動な部材（２０）が単に並進的に移動可能である、請求項１から１０までのいずれか一項記載の歯車ポンプ。
【請求項１２】
可動な部材（２０）を並進的に移動させるためにスピンドルストローク伝動装置（６１）が設けられている、請求項１１記載の歯車ポンプ。
【請求項１３】
可動な部材（２０）が吸込み側寄りの端部にて、円錐形、球形、又はフラットに形成されている、請求項１から１２までのいずれか一項記載の歯車ポンプ。
【請求項１４】
可動な部材（２０）が、以下の
−多角形、特に三角形、四角形、又は六角形；
−楕円形；
−円形
といった１つの横断面を有している、請求項１から１３までのいずれか一項記載の歯車ポンプ。
【請求項１５】
閉鎖区分（２３）が圧送媒体（Ｍ）の流れ方向で圧力調節区分（２２）の後方に設けられている、請求項１から１４までのいずれか一項記載の歯車ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の上位概念部記載の歯車ポンプに関する。
【０００２】
歯車ポンプは実質的に、複数の軸に配置されている互いに噛み合う２つの歯車を有するケーシングから成っていて、少なくとも１つの軸が駆動装置に結合されている。前記軸は圧送媒体により潤滑された、ポンプ内室に直に接続して配置されている滑り軸受内で支承されている。この場合、滑り軸受の潤滑のために使用される圧送媒体は吐出側から滑り軸受ギャップとリターン通路とを介して歯車ポンプの吸込み側に到達する。
【０００３】
特に低粘性のポリマ及びプレポリマの圧送のために使用され、たとえばラビリンスシール（ねじ山付き軸シール）の形式の動的なシールと、たとえばシーリング媒体の有無に関わらずパッキンといった続く静的なシールとを有する歯車ポンプにおいては、動的な軸シールの手前に常に正圧が吸込み側に対して存在していることを保証する必要がある。なぜならばそうでなければシーリング媒体の使用時にこのシーリング媒体が圧送媒体に到達する恐れがあるからである。このことは極めて望ましくないことである。正圧は動的なシールのシールギャップの十分な充填を獲得するために必要である。従って圧送媒体の主流へのシーリング媒体の侵入を防ぐことができる。
【０００４】
他方、動的な軸シールの手前の圧力は過度に大きくないことが望ましい。なぜならばそうでなければ圧送媒体が動的な軸シールを抜けて外方に進出する恐れがあるか、又は静的なシールが存在する場合には、圧送媒体はこのシールと接触するからである。従って静的なシールの破壊を考慮する必要がある。
【０００５】
更にメンテナンス時には静的なシールにてリターン通路は閉鎖することができる。この理由からリターン通路には弁が設けられていて、この弁によって歯車ポンプの吸込み側への空気の侵入は遮断できる。
【０００６】
しかし公知の弁は動的な軸シールの手前の圧送媒体圧力の調節のための前記条件を満たすのには適していない。従って公知の弁の調整特性に基づき、動的なシールの手前の圧送媒体圧力を前記圧力条件の遵守下で調節できるということは極めて困難である。なぜならば調節を行う必要がある領域は極めて小さいからである。
【０００７】
従って本発明の課題は、前記欠点を有していない歯車ポンプを提供することである。
【０００８】
この課題は請求項１の特徴部に記載された手段により解決される。本発明による別の構成は従属請求項に記載されている。
【０００９】
本発明は歯車ポンプであって、互いに噛み合う少なくとも２つの歯車を有するケーシングから成っていて、両歯車がそれぞれ１つの軸を有していて、前記歯車が圧送媒体で潤滑された滑り軸受内で支承されていて、この場合、圧送媒体が吸込み側から吐出側へと圧送され、滑り軸受を通って外方に流れる圧送媒体を吸込み側に戻し案内するリターン通路が設けられていて、この場合、可動な部材と定置の部材とを有する弁が、定置の部材と可動な部材との間のポジションを規定する調節距離の関数における差圧を調節するために設けられている歯車ポンプに関する。
【００１０】
本発明によれば弁は調節領域を有している。この調節領域では調節距離の関数における差圧は、最大の調節距離の１００分の１当たり０．０５〜２．５ｂａｒの傾きを有している。更に調節領域は最大の調節距離の少なくとも５０％である。
【００１１】
傾きの単位は「最大の調節距離の１００分の１当たりのｂａｒ」である。この単位は調節距離の関数における差圧の経過の傾きに対する、本明細書記載の全数値に当てはまる。
【００１２】
従って滑り軸受と、外方に案内される駆動軸の動的なシールとの間の移行領域における圧力の調節可能性が実質的に改良される。全体として有利な調節特性線が獲得されている。
【００１３】
本発明による歯車ポンプの構成は、調節距離の関数における差圧は調節領域において、最大の調節距離の１００分の１当たり０．０５〜２．５ｂａｒ、特に最大の調節距離の１００分の１当たり０．０５〜１．７５ｂａｒの傾きを有していることを特徴とする。
【００１４】
本発明による歯車ポンプの別の構成は閉鎖領域が設けられていることを特徴とする。この閉鎖領域では調節距離の関数における差圧は、最大の調節距離の１００分の１当たり２．５ｂａｒよりも大きい傾きである。この場合、閉鎖領域は、有利には最大の調節距離の１０〜１５％である。
【００１５】
本発明の更に別の構成では、弁はリターン通路に設けられている。
【００１６】
本発明の前記構成に対して択一的には、弁が、歯車から見て滑り軸受の後方に配置されている領域へと吐出側から通じているリターン通路に設けられている。
【００１７】
本発明の更に別の構成では弁は圧力調節区分を有している。この圧力調節区分は主に圧力調節のために働く。更に弁は閉鎖区分を有している。この閉鎖区分によって弁が設けられている通路は開放もしくは閉鎖することができる。
【００１８】
本発明の更に別の構成においては、可動な部材が定置の部材に導入可能である。
【００１９】
更に別の構成では、弁が設けられている通路が閉鎖されている場合には、可動な部材と定置の部材とは閉鎖位置にて接している。
【００２０】
本発明の更に別の構成では、弁は主として圧力調節のために働く圧力調節区分と、弁が設けられている通路を開放もしくは閉鎖することができる閉鎖区分とを有している。この場合、圧力調節区分では調節特性線は第１近似において線形に延びている。
【００２１】
本発明の更に別の実施例では定置の部材は交換可能なスリーブである。
【００２２】
本発明の更に別の構成において弁は以下の寸法を有している：
ｘ：    ０．５＊Ｄ．．．５＊Ｄ、特に３＊Ｄ；
Ｓ１：  ０．００８＊Ｄ．．．０．０８＊Ｄ；
ｄｉ：  ｄｉ＜Ｄ，ｄｉ＝Ｄ／１．５．．．Ｄ／１．２；
この場合、ｘは調整距離、Ｄは可動な部材の直径、ｄｉは閉鎖区分における貫通開口、Ｓ１は定置の部材と可動な部材のギャップ幅である。
【００２３】
本発明の更に別の構成では可動な部材は単に並進的に移動可能である。
【００２４】
本発明の更に別の構成では、可動な部材を並進的に移動させるためにスピンドルストローク伝動装置が設けられている。
【００２５】
本発明の更に別の構成では、可動な部材は吸込み側寄りの端部において円錐形、又は球形、又はフラットに形成されている。
【００２６】
本発明による更に別の構成は、可動な部材が以下の横断面を有していることを特徴とする：
−多角形、特に三角形、又は四角形、又は六角形；
−楕円形；
−円形。
【００２７】
最終的に本発明のさらに別の構成は、閉鎖区分が圧送媒体の流れ方向で圧力調節区分の後方に設けられていることを特徴とする。
【００２８】
本発明に係る歯車ポンプは、歯車ポンプであって、互いに噛み合う少なくとも２つの歯車を備えたケーシングから成っており、前記歯車がそれぞれ１つの軸を有していて、且つ圧送媒体で潤滑された滑り軸受内に支承されており、圧送媒体が吸込み側から吐出側に圧送され、前記滑り軸受を通って外方に流れる圧送媒体を前記吸込み側に戻し案内するリターン通路が設けられており、定置の部材と可動な部材とを有する弁が、前記定置の部材と前記可動な部材との間のポジションを規定する調節距離の関数における差圧の調節のために設けられている形式のものにおいて、弁が、調節距離の関数における差圧が最大の調節距離の１００分の１当たり０．０５〜２．５ｂａｒの傾きを有している調節領域を有しており、該調節領域が前記最大の調節距離の少なくとも５０％を有していることを特徴とする。
【００２９】
本発明に係る歯車ポンプは、有利には、調節距離の関数における差圧が調節領域において最大の調節距離の１００分の１当たり０．０５〜２ｂａｒの傾き、特に最大の調節距離の１００分の１当たり０．０５〜１．７５ｂａｒの傾きを有している。
【００３０】
本発明に係る歯車ポンプは、有利には、調節距離の関数における差圧が最大の調節距離の１００分の１当たり２．５ｂａｒよりも大きい傾きである閉鎖領域が設けられており、該閉鎖領域が、有利には最大の調節距離の１０〜１５％である。
【００３１】
本発明に係る歯車ポンプは、有利には、弁がリターン通路に設けられている。
【００３２】
本発明に係る歯車ポンプは、有利には、弁が、歯車から見て滑り軸受の後方に配置されている領域へと吐出側から通じるリターン通路に設けられている。
【００３３】
本発明に係る歯車ポンプは、有利には、弁が主として圧力調節のために働く圧力調節区分を有しており、且つ前記弁を有する通路を開放もしくは閉鎖できる閉鎖区分を有している。
【００３４】
本発明に係る歯車ポンプは、有利には、可動な部材が定置の部材内に導入可能である。
【００３５】
本発明に係る歯車ポンプは、有利には、弁を有する通路が閉鎖されている場合、可動な部材と定置の部材とが閉鎖区分において接している。
【００３６】
本発明に係る歯車ポンプは、有利には、定置の部材が交換可能なスリーブである。
【００３７】
本発明に係る歯車ポンプは、有利には、弁が、以下の
ｘ：      ０．５＊Ｄ．．．５＊Ｄ、特に３＊Ｄ；
Ｓ１：    ０．００８＊Ｄ．．．０．０８＊Ｄ；
ｄｉ：    ｄｉ＜Ｄ、ｄｉ＝Ｄ／１．５．．．Ｄ／１．２
という寸法を有しており、ｘが調整距離、Ｄが可動な部材の直径、ｄｉが閉鎖区分における貫通開口、Ｓ１が定置の部材と可動な部材との間のギャップ幅である。
【００３８】
本発明に係る歯車ポンプは、有利には、可動な部材が単に並進的に移動可能である。
【００３９】
本発明に係る歯車ポンプは、有利には、可動な部材を並進的に移動させるためにスピンドルストローク伝動装置が設けられている。
【００４０】
本発明に係る歯車ポンプは、有利には、可動な部材が吸込み側寄りの端部にて、円錐形、球形、又はフラットに形成されている。
【００４１】
本発明に係る歯車ポンプは、有利には、可動な部材が、以下の
−多角形、特に三角形、四角形、又は六角形；
−楕円形；
−円形
といった１つの横断面を有している。
【００４２】
本発明に係る歯車ポンプは、有利には、閉鎖区分が圧送媒体の流れ方向で圧力調節区分の後方に設けられている。
【００４３】
以下に、本発明を図示の実施例に基づき説明する。
【００４４】
図１には歯車ポンプの断面図が示されている。この場合、断面平面は一方で軸８の回転軸線１３に沿って延びていて、他方で歯車ポンプの２つの軸によって張設される平面に対して垂直に延びている。従って図１には示されていない第２の軸は、図示の軸８の後方又は手前に位置している。たとえばポリマ又はいわゆるプレポリマといった圧送媒体Ｍは吸込み側２から供給され、歯車１によって、つまり歯溝において吐出側３に圧送される。吐出側３にて圧送媒体Ｍは、２つの歯車の歯が互いに噛み合うことにより歯溝から押し出される。歯車１は１つの軸８に組み付けられているか、又は軸８と一緒に部品を形成する。
【００４５】
図１には歯車ポンプの駆動装置に対して外方に案内されている軸区分が示されている。歯車１から出発してまず滑り軸受区分Ｉが続く。この滑り軸受区分Ｉでは軸８はケーシング９内で支持されているか、もしくは支承されている。滑り軸受区分Ｉに続いて、ここではいわゆるラビリンスシールとしてリターンねじ山（Ｒｕｅｃｋｆｏｅｒｄｅｒｇｅｗｉｎｄｅ）の形をして実現されていている動的なシール（シール区分ＩＩ）が続き、シーリング媒体を備えたパッキングランドによって実現されている静的なシール（シール区分ＩＩＩ）が続く。
【００４６】
滑り軸受は図示の歯車ポンプにおいて圧送媒体Ｍによって潤滑される。従って圧送媒体Ｍは吐出側３から、有利には軸受潤滑溝１４を介して滑り軸受区分Ｉの軸受ギャップへと侵入し、軸８の潤滑をもたらす。滑り軸受に接続している動的なシールと、この動的なシールに接続している静的なシールとは、圧縮媒体Ｍが外方に進出できることを防ぐ。滑り軸受区分Ｉとシール区分ＩＩとの間の移行領域における高い負圧に基づき、シーリング液体がリターン通路４に達することはない、ということに注意されたい。なぜならばこの場合、シーリング液体は圧送媒体Ｍと混合し、圧送媒体Ｍが汚染されてしまうからである。それと同時に前記移行領域における圧力は過度に高くてはならない。なぜならばそうでなければ圧送媒体はパッキングランド内に押し出され、そこを劣化させるからである。このことは静的なシールの破壊に繋がることがある。
【００４７】
冒頭で既に述べたように、リターン通路４でのスロットルねじの使用は既に公知である。このスロットルねじは第一にリターン通路４の完全な閉鎖のために使用される。たとえばこのことは歯車ポンプの過渡的な停止においてはその都度行われる必要がある。加えて歯車ポンプの運転中に滑り軸受区分Ｉの後方での圧力状態（Ｄｒｕｃｋｖｅｒｈａｅｌｔｎｉｓｓｅ）に関する前記条件を満たすようにその都度試みられた。このことは簡単なスロットルねじが公知の形式で使用されるようなときには、極めて実施し難い。
【００４８】
本発明によれば図２〜図４には弁５が示されている。これらの弁５はリターン通路４（図１）にて使用される。これらの弁は全て公知のスロットルねじと比べて改良された調整特性を特徴としている。
【００４９】
弁５を断面図で示している図２記載の変化実施例に基づき、本発明による原理を説明する。ほぼピンとしても示されている可動な部分２０は、ほぼスリーブとしても示されている定置の部分２１において矢印２４に基づき移動可能である。この場合、スリーブ２１は別体の部分としてリターン通路４内に進入もしくは押し込むことができるか、又はリターン通路４は実現したい弁５の領域において適切な形状を有している。交換可能なスリーブ２１の利点は変更された状況への弁５の迅速な適合性にある。従ってたとえば規定の圧送媒体への最適化を行う必要がある場合である。適切な適合はピン２０の側でも行うことができる。
【００５０】
こうして特に本発明による弁５は、弁によって果たしたい２つの機能、すなわちリターン通路４の開放／閉鎖、及び滑り軸受区分Ｉから動的なシール区分ＩＩ（図１）への移行領域における圧力調節を実質的に分けて実現することを特徴とする。このことは前記機能のオーバーラップが可能でないことは意味しないが、両機能の十分な独立性が存在しているということを意味する。以下に、これに関する弁の関連事項及び作用形式を説明する。
【００５１】
弁５が完全に開放されている場合、圧力状態は流れ方向で弁５の手前及び後においてほぼ同一である。スリーブ２１へのピン２０の導入により、圧送媒体Ｍのための横断面がまず減じられる。従って弁５を介した差圧Δｐの最初の増加が起こる。多くの使用例においてこのことは出発状態である、つまりこのことは可能な限り最小の差圧Δｐを有するポジションである。
【００５２】
スリーブ２１へのピン２０の更なる侵入に伴って横断面はもはや変わらない、つまりピン２０とスリーブ２１との間にあるギャップ幅Ｓ１は実質的に不変のままであり、今や弁５を介しての圧力変化を引き起こすのは、単にスリーブ２１へのピン２０の進入深さ（以下、有効長さ又は調節距離ともいう）だけである。従って最初に弁５を介しての差圧Δｐのための大きな調節領域を可能にする調節特性線が得られた。これによって最適な圧力の調節が滑り軸受区分Ｉと動的なシールＩＩとの間の移行領域において極めて簡単に行われる。
【００５３】
本発明を更に説明するために計算された。その解は以下の式にてまとめることができる。この式は簡略化のために幾つかの仮定に基づいている：
【数１】
2009536992.tif 000003
Δｐ      弁を介した合成差圧
Ｑ        流量
η        粘性
ｘ        有効長さ又は調節距離
Ｄ        ピン直径
Ｓ１      ギャップ幅
【００５４】
前記計算が同様に当てはまる公知のスロットルねじの場合、主としてギャップ高さＳ１により特徴付けることができる短い環状ギャップは短端部にて減じられる。この減少は３乗して式に入れる。これによりギャップ幅Ｓ１の僅かな変更時に極めて大きな圧力変化に繋がる。
【００５５】
これに対して本発明による装置においては、スリーブ２１へのピン２０の更なる送りによって、ほぼ線形に増加する差圧Δｐを達成する。なぜならば前記式にて説明できるように、ギャップ幅Ｓ１はほんの僅かに変化するだけであり、実質的に調節距離ｘしか変化しないからである。従って調節距離ｘにおける関数の差圧Δｐの経過は、比較的に長い調節距離にわたって第１近似において線形である。経過中の変化は図２に示してあるポジションにおいて発生する。このポジションでは有効長さ（調節距離）ｘは、ピン２０をスリーブ２１内に更に押し込むことなく、いわば延長される。円錐形のピン２０と円錐形のスリーブ２１とは、すなわちこの状態においては互いに所定の間隔を有しており、この間隔はピン２０もしくはスリーブ２１の円筒状の領域においてギャップ幅Ｓ１にほぼ相当する。従って同じギャップ幅Ｓ１を有する弁において圧送媒体Ｍが貫流する有効長さ（調節距離ｘ）は、適切な寸法設定によりピンの円錐形の領域において延長されている。その結果として差圧Δｐはこの新たな有効長さに対して比例して増加する。このことは結果として差圧Δｐにおける第１の過比例的な増加をもたらす。
【００５６】
今やスリーブ内にピンが更に押し込まれると、ピン２０の円錐形の領域における間隔は円筒状の区分におけるギャップ幅Ｓ１よりも小さくなる。従って弁を介した差圧Δｐは過比例的に増大し（つまり有効長さｘの重要性は差圧Δｐの決定時には減少し）、前記間隔（つまりギャップ幅Ｓ１）は３乗して今や弁を介した差圧Δｐを決定する。換言すれば「開放／閉鎖」の機能はアクティブである。この機能は極めて非線形の法則に追従し、差圧Δｐを適当に著しく上昇させる。
【００５７】
前記実施例から「開放／閉鎖」と「圧力調節」との両機能の実現は、弁５の内側にて局所化することができる。従って「圧力調節」の機能は圧力調節区分２２に、「開放／閉鎖」の機能は閉鎖区分２３に局地的に割り当てられる。これにより「開放／閉鎖」の機能と「圧力調節」の機能とは実質的に互いに分離して実現されている。この場合、「実質的に」の言い回しが持つ意味は、有効長さのいわば延長が起こる領域にある程度のオーバーラップが存在するという状況を示している。このことは圧力調節区分２２の破線で示された延長により示される。圧力調節区分２２の全長に対してオーバーラップは小さい。オーバーラップ領域は、たとえば最大で圧力調節区分２２の２０％、特に最大で圧力調節区分２２の１０％である。
【００５８】
むしろ一般的な前記実施例に基づいて今や、ピン２０の外側の形状及び／又はスリーブ２１の外側の形状の多数の構成が得られる。例としては図３及び図４に示してある変化実施例である。図３の実施例においてギャップ幅Ｓ１は圧力調節区分２２においてむしろ一定不変である一方で、ギャップ幅Ｓ１は図２及び図４の実施例では変化させられている。この場合、ギャップ幅Ｓ１における変化は一事例ではピン２０の外側の形状により形成され、別の事例ではスリーブ２１の内側の形状により形成される（図４参照）。従ってピン及び／又はスリーブの形状形成によるギャップ幅Ｓ１のヴァリエーションは、所望の調節特性線を獲得するために使用できる。
【００５９】
サイズ比率は次のように調節できることが示された：
ｘ      ０．５＊Ｄ．．．５＊Ｄ、特に３＊Ｄ；
Ｓ１    ０．００８＊Ｄ．．．０．０８＊Ｄ；
ｄｉ    ｄｉ＜Ｄ、ｄｉ＝Ｄ／１．５．．．Ｄ／１．２；
このことは特に調節特性線が調節区分２２にわたってギャップ幅Ｓ１のヴァリエーションに調和することができる、ということを示した。
【００６０】
図５Ａには公知のスロットルねじの調節特性線（符号５０）と、本発明による種々異なる弁の調節特性線（符号５１，５２，５３，５４）が示されている。この場合、横軸にスリーブ２１に対するピン２０の調節距離ｘが示されている。この場合、原点は完全に閉鎖された弁を示している。縦軸には差圧Δｐが記載されている。
【００６１】
図５Ａでは、公知のスロットルねじを備えた歯車ポンプに対する調節特性線の極めて急勾配の経過５０がはっきりと認識可能である。これに対して経過５１〜５４は明らかによりフラットに形成されていて、これにより比較的簡単で正確な圧力調節が既にここから認識可能である。第１近似において経過５１〜５４は調節領域内で線形である。線形の領域は圧力調節区分２２に対応している（図２）。経過５１〜５４の相異は、たとえば圧力調節区分２２（図２）の種々異なるギャップ幅Ｓ１（つまりギャップ幅Ｓ１は有効長さｘにわたって一定不変でない）によりもたらすことができる。これらのギャップ幅Ｓ１は、たとえば図２〜図４に示してある。この場合、特に経過５４は顕著な線形性を示している。これは一定不変のギャップ幅Ｓ１の結果であり、このことは、たとえば図３による実施例における事例でもある。
【００６２】
図５Ｂには、２つの別の経過５５，５６が示されている。この場合、同一の弁の使用時の低粘性の圧送媒体に対する経過５５と高粘性の圧送媒体に対する経過５６とが測定された。経過５５，５６の決定時には同じ弁が使用されたので、調節したい圧力ｐも同じ運転領域Ｂにある。調節距離ｘもしくは運転領域と経過５５，５６とからもたらされる調節領域Ｅ５５，Ｅ５６は、圧送媒体の種々異なる粘性に基づき種々異なっている。経過５５，５６から明らかに分かるように、第１近似における調節領域Ｅ５５，Ｅ５６には、調節距離ｘと差圧Δｐとの間に線形の関係が存在する。調節領域５６における経過５６の場合には、それどころか調節距離ｘと差圧Δｐとの間に線形の関係がありながら、経過５６は調節領域における僅かな曲がりに基づき、初めて第１近似において線形の関係を有する。この状況を明らかにするために、図５Ｂでは調節領域Ｅ５５における２つの端部点を破線のラインにより結合した。
【００６３】
図５Ｃに基づき差圧Δｐの経過の勾配に対する記載により、本発明の原理を調節距離に関連して更に説明する。
【００６４】
図５Ｃにはやはり２つの調節特性線が示されている。この調節特性線は、一つには公知の弁の調節距離ｘの関数における差圧Δｐの急勾配の経過１００であり、もう一つには本発明による弁のフラットな経過２００である。やはり経過の原点には調節距離ｘに対する値０を記入することができる。弁はこのポジションでは完全に閉鎖した状態にある。その一方でピンはスリーブから最大で進出し、この場合こうして調節距離はｘｍａｘである。単位として％が使用されるので、ｘｍａｘに対する値は１００％である。この最大の調節距離ｘｍａｘにおいてそのままの差圧Δｐは、完全に開放された弁を介する残留圧力降下に相当する。図５Ｃでは調節距離ｘの関数における差圧Δｐに対する経過の下側には、今や公知の弁の経過１００と本発明による弁の経過２００とにそれぞれ対応する閉鎖領域ＳＢ１００、ＳＢ２００と、調節領域ＥＢ１００、ＥＢ２００と、いわゆる残り領域Ｒ１００、Ｒ２００が記載されている。これらの領域は、図示の経過の（部分的にオーバーラップしている）横軸（つまり調節距離ｘ）の区分である。これらの領域は経過の傾き（勾配）により規定される。この場合、経過Δｐの傾きはそのｘによる演繹により以下のように規定されている：
【数２】
2009536992.tif 000004
【００６５】
傾きの単位として「最大調節距離ｘｍａｘの１００分の１当たりのｂａｒ」がもたらされる。この単位はこの明細書に記載された傾きに対する全ての値に当てはまる。
【００６６】
歯車ポンプにおける圧力状態の簡単で快適（つまり制御しやすくもある）調節を可能にする調節領域は傾きに対する値を有していて、この値は０．０５〜２．５の間にある。更に制御しやすい特性を有する変化実施例は、０．０５〜２．０、特に０．０５〜１．７５以下の傾き値を有している。２．５以上の傾き値は圧力状態の調節には適さない。従って、２．５より大きな傾き値は閉鎖領域に割り当てられる。最終的に０．０５よりも小さな傾き値は同様に歯車ポンプにおいて圧力状態を調節するためには適していない。なぜならば既に差圧Δｐの小さな変化のためには大きな調節距離ｘが必要だからである。この理由から０．０５よりも小さな傾き値を有する領域は、所望の調節が無益とされる残り領域に割り当てられる。
【００６７】
図５Ｃによると、調節距離ｘの関数における差圧経過の前記定義の使用は、経過１００，２００の下方に記入された領域をもたらす。公知の弁の経過１００のために閉鎖領域ＳＢ１００と、調節領域ＥＢ１００と、残り領域Ｒ１００がもたらされる一方で、本発明による弁の経過２００には、閉鎖領域ＳＢ２００と、調節領域ＥＢ２００と残り領域Ｒ２００とがもたらされる。
【００６８】
公知の弁及び本発明による弁のための図５Ｃによる経過の対比から、歯車ポンプにおける所望の圧力の簡単で正確な調節にとって重要な調節領域ＥＢ２００は、公知の弁の調節領域ＥＢ１００よりもはるかに大きいということがはっきりと明らかになる。本発明による弁の調節領域は最大の調節距離ｘｍａｘの少なくとも５０％をカバーし、有利には調節距離ｘｍａｘの５０〜９０％であり、更に有利には最大の調節距離ｘｍａｘの８０％である。これに対して公知の弁は、最大の調節距離ｘｍａｘの１５％を超えてカバーしない調節領域を有している。従って調節可能な調節距離ｘの最大の区分は本発明による弁においては調節領域に位置するのに対して、調節可能な調節距離ｘの最大の区分は公知の弁においては有効でない残り領域にある。
【００６９】
図５Ｃに示された本発明による弁の実施例において、最大の調節距離ｘｍａｘの調節領域ＥＢ２００は８０％、閉鎖領域ＳＢ２００は約１０％、残り領域Ｒ２００は同様に約１０％をカバーする。これに対して公知の弁は図５Ｃによれば、約１５％の調節領域ＥＢ１００、約１０％の閉鎖領域ＳＢ１００、約８０％の残り領域Ｒ１００を有している。公知の弁にとって特徴的なのは、特に調節領域ＥＢ１００と閉鎖領域ＳＢ１００とのオーバーラップでもある。従って公知の弁において差圧Δｐの調節は実際には閉鎖領域ＳＢ１００において行われる。この閉鎖領域ＳＢ１００では差圧調節は極端に勾配の急な経過１００（傾きｇ＞＞２，５）に基づき特に困難である。
【００７０】
図６には本発明による別の実施例が示されている。軸受ギャップを通流する圧送媒体Ｍは直角に延在するリターン通路４を介して歯車ポンプの吸込み側（図１）に戻り案内される。この場合、リターン通路４はケーシング部分９ａでは孔として構成されている一方で、ケーシング部分９ｂでは溝として構成されている。リターン通路４の直角の延びの角の頂点には送りユニット６０が設けられている。この送りユニット６０によってピン２０が孔として形成されたリターン通路４に押し込まれる。図２〜５に記載された実施例と比べて、図６記載の実施例では、２つの機能「開放／閉鎖」及び「圧力調節」の配置は逆である。つまり圧力調節はピン２０の端部側にて行われ、「開放／閉鎖」機能は送りユニット６０の側で行われる。従って既存の歯車ポンプにも簡単に本発明による弁を、ポンプケーシングに変更を加える必要なしに備え付けることができる。
【００７１】
図６では完全に開放された状態のピン２０と、完全に閉鎖された状態のピン２０とが示されていることに注意されたい。全体としてピン２０は（最大の調整距離ｘの）最大の長さＬにわたって移動することができる。
【００７２】
ピンとスリーブとのどのような構成においても、回転対称的とは異なる横断面を設けることが考慮可能である。従って特に、ピン及び／又はスリーブは以下の横断面を有している：
多角形、特に三角形、四角形又は六角形；
楕円形；
円形；
更に吸込み側の方向を示しているピン２０の端部は種々異なって形成することもできる。特に端部は円錐形、とりわけ鋭角又は鈍角、又は円形、又はフラットに構成することができる。
【００７３】
最終的に圧力調節区分２３（図２）は下方区分に割り振られ、これによって別のヴァリエーションが調節特性線において獲得できる。各下方区分は規定された要求に個別に適合することができる。
【００７４】
図７には図１の歯車ポンプの別の実施例が示されている。図１記載の実施例とは異なり、歯車ポンプは吐出側３を滑り軸受と動的なシールとの間の領域に結合するリターン通路１５を有している。更に弁５はリターン通路４ではなくリターン通路１５に配置されている。その他には歯車ポンプは同一に構成されている。従って更なる説明は図１に関する記載が参照される。
【００７５】
図７記載の弁５はやはり圧力調節のためもしくはリターン通路１５の開放／閉鎖のために使用される。この場合、弁５及び対応する調節特性線に対する前記実施例は、ここではその有効性を有してもいる。
【００７６】
最終的に図８には特別な送りユニット６０が示されている。この送りユニット６０は有利には前記実施例に関連して、本発明による弁における調整距離ｘの調節に適している。
【００７７】
冒頭で述べた公知のスロットルねじは、ピン２０の並進的な移動中に自身の軸線を中心とした回転を行う。従って圧送媒体Ｍが送りユニットに向かって流れないようにするシールは、実際の並進的な送り運動により負荷されるだけでなく、付加的に自身の軸線を中心とした回転によっても負荷される。圧力調節中、特にリターン通路の閉鎖もしくは開放時でも、シールはその寿命を大幅に程度に強力に負荷される。
【００７８】
本発明の別の観点はこの問題の実施的な改良に繋がる。従ってスピンドルストローク伝動装置６１を使用することにより、純然たる並進運動を行えることを可能にする。従ってシール６３はピン２０の独自回転と並進との組合せによりもはや負荷されず、圧力の調節又は弁の開放／閉鎖に必要な実際の並進的な運動によってのみなお負荷される。従ってシールのスライド距離は減じられる。
【００７９】
更に本発明による送りユニット６０は実質的に比較的大きなストローク（最大の長さＬもしくは最大の調整距離ｘ）を可能にし、その結果、極めて微細な調節を可能にする圧力調節特性線を実現することができる。
【００８０】
最終的にスピンドルストローク伝動装置６１の使用は、調節過程中の比較的簡単な取扱いを可能にする。公知のスロットルねじにおいては調節を回転している駆動軸に極めて接近して行う必要があったのに対して、スピンドルストローク伝動装置６１を備えた本発明による実施例における調節は回転する駆動軸にから直角に行うことができる。従って調節装置への接近は著しく改良され、回転する駆動軸によるオペレータの負傷の危険性は減じられている。
【００８１】
本発明による送りユニット６０は、特に本発明による弁もしくは種々異なって記載された実施例との組合せにおいて相応しいにもかかわらず、公知の弁を備えた本発明による送りユニットの組合せも、スピンドルストローク伝動装置に関連して言及された利点に繋がる。この理由から本発明による送りユニットは本発明による弁とは別ものとして見なすことができるので、弁とは別に権利保護される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】歯車ポンプの外方に案内された駆動軸の回転軸線に沿った概略的な断面図である。
【図２】本発明による弁の一実施例を示した図である。
【図３】本発明による弁の一実施例を示した図である。
【図４】本発明による弁の一実施例を示した図である。
【図５】図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃは、図２〜図４記載の種々異なる実施例の可能な調整特性線を示した図である。
【図６】本発明による弁の別の実施例を示した図である。
【図７】歯車ポンプの別の実施例の外方に案内された駆動軸の回転軸線に沿った概略的な断面図である。
【図８】並進的に可動な部分を備えた本発明による弁を示した図である。
【図１】
2009536992.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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