(57)【要約】【課題】  所要の吐出量の媒体を常に安定して供給することができ，異なる媒体に対しても常に低い駆動力のみが必要とされる送りねじを有する偏心ねじポンプを提案する。【解決手段】  偏心ねじポンプは，ロータが，追加的なねじ開始部を設けたステータ内で回動可能に配置され，かつ，送りねじ（１０）により包囲した結合シャフトを介して駆動源に結合されている。送りねじ（１０）は，一ピッチについて少なくとも２個の開口部（２４）を有するねじ部（１４）を具え，これらの開口部（２４）間に位置するウェブ（２６）が結合シャフトに結合されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏心的に回動するロータを具える偏心ねじポンプであって，該ロータが，追加的なねじ開始部を設けたステータ内で回動可能に配置され，かつ，該ロータが結合シャフトを介して駆動源に結合され，該結合シャフトが送りねじにより包囲されている偏心ねじポンプにおいて，
前記送りねじ（１０）が，一ピッチについて少なくとも２個の開口部（２４）を有するねじ部（１４）を具え，該開口部（２４）の間に位置するウェブ（２６）が前記結合シャフトに結合されていることを特徴とする偏心ねじポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の偏心ねじポンプであって，前記送りねじ（１０）が，一ピッチについて少なくとも４個の開口部（２４）を有ことを特徴とする偏心ねじポンプ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の偏心ねじポンプであって，前記結合シャフトがねじパイプ（１２）を有し，該ねじパイプ（１２）上にストリップ状のパイプセグメント（２０）が，その一端を送りねじ（１０）の長手方向軸線と平行に向けて配置され，該送りねじ（１０）が前記ねじ部（１４）に結合されていることを特徴とする偏心ねじポンプ。
【請求項４】
請求項３に記載の偏心ねじポンプであって，前記パイプセグメント（２０）が，個数において前記開口部（２４）と対応していることを特徴とする偏心ねじポンプ。
【請求項５】
請求項１，２又は４に記載の偏心ねじポンプであって，前記開口部（２４）の高さ（ＨＤ）が，前記ねじ部（２４）の高さ（ＨＳ）の２０％〜７０％であることを特徴とする偏心ねじポンプ。
【請求項６】
請求項５に記載の偏心ねじポンプであって，前記開口部（２４）の高さ（ＨＤ）が，前記ねじ部（２４）の高さ（ＨＳ）の３０％〜６０％であることを特徴とする偏心ねじポンプ。
【請求項７】
請求項３又は４に記載の偏心ねじポンプであって，前記パイプセグメント（２０）が，偏心ねじポンプの作動状態において，結合部材（３０）をカバーすることを特徴とする偏心ねじポンプ。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載の偏心ねじポンプであって，前記開口部（２４）の幅（ＢＤ）が，前記結合シャフトに結合された前記ウェブ（２６）の幅（ＢＳ）に対応していることを特徴とする偏心ねじポンプ。
【請求項９】
請求項１〜７の何れか一項に記載の偏心ねじポンプであって，前記開口部（２４）の幅（ＢＤ）が，前記ウェブ（２６）の幅（ＢＳ）よりも大であることを特徴とする偏心ねじポンプ。
【請求項１０】
請求項１〜８の何れか一項に記載の偏心ねじポンプであって，前記ウェブ（２６）の幅（ＢＳ）が，前記開口部（２４）の幅（ＢＤ）よりも大であることを特徴とする偏心ねじポンプ。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか一項に記載の偏心ねじポンプであって，前記ウェブ（２６）が，ねじ部の傾斜と逆向きの傾斜を有することを特徴とする偏心ねじポンプ。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか一項に記載の偏心ねじポンプであって，前記ウェブ（２６）が，３０°〜１２０°だけ相互にオフセットしていることを特徴とする偏心ねじポンプ。
【請求項１３】
請求項７記載の偏心ねじポンプであって，前記パイプセグメント（２０）の長さが，前記ねじ部（１４）の進路に対応していることを特徴とする偏心ねじポンプ。
【請求項１４】
請求項１〜１３の何れか一項に記載の偏心ねじポンプであって，前記ねじ部（１４）が複数部品よりなることを特徴とする偏心ねじポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ネジロータの吸込み領域に中粘度又は高粘度の媒体を供給するための送りねじを有する偏心ねじポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドイツ特許出願公開第１０１６０３３５号公報（特許文献１）は，送りねじをポンプロータの手前側でポンプハウジング内に配置した偏心ねじポンプを開示している。この送りねじは，その内周面全体によりねじコアに結合している。
【特許文献１】ドイツ特許出願公開第１０１６０３３５号公報
【０００３】
ドイツ特許出願公開第１０１１８０７１号公報（特許文献２）は，結合ロッドの周りに中空ねじを配置した偏心ねじポンプを開示している。この中空ねじは，その駆動側でディスクに結合されている。ねじロータの吸込み側領域でに位置する他端部は，ジョイント又は結合ロッドに結合されるものではない。
【特許文献２】ドイツ特許出願公開第１０１１８０７１号公報
【０００４】
ドイツ特許第１２７７８１９号明細書（特許文献３）は，乾燥した物質を液体と混合した後，ポンプに供給するミキサ装置を開示している。そのため，一端部がモータに接続され，他端部がねじポンプに接続された混合ねじを，貯蔵容器の領域内に着座させる。液体を，貯蔵容器及びポンプの間のねじ領域に流入させる。送りねじは，ヘリカルの帯状部材により構成され，４個のブレース部材のみにより混合ねじに一端部で結合されている。
【特許文献３】ドイツ特許第１２７７８１９号明細書
【０００５】
ドイツ特許第４３１８１７７号公報（特許文献４）も，混合及び送り装置を開示している。この場合，乾燥した物質がホッパーを経由して混合ねじ領域に供給され，その混合ねじ領域には液体供給配管も導入されている。混合操作の後，混合物がねじポンプにより搬送される。混合ねじ自体は，中実ねじを設けた領域と，パドル及びウェブ状の混合部材を設けた領域とで構成されている。
【特許文献４】ドイツ特許第４３１８１７７号公報
【０００６】
上述した何れのポンプも，それぞれ所定の供給量に応じて設計されている。そのため，吸込み側のポンプ領域に対して，常に適当な量の媒体を供給する必要がある。したがって，実際のねじ，すなわち偏心ねじポンプの上流側に配置される送りねじは，ポンプ容量の数倍の容積を供給できるものとする必要がある。その結果，吸込み側領域におけるスタッフィングスペースにバックアップ効果が生じ，ねじの上方に位置するホッパー内部にブリッジが形成される懸念がある。このようなバックアップ効果を考慮して，送りねじを実際に要求される以上に大きな駆動力で駆動しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって，本発明が解決しようとする課題は，所要の吐出量の媒体を常に安定して供給することができ，異なる媒体に対しても常に低い駆動力のみが必要とされる送りねじを有する偏心ねじポンプを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は，本発明によれば，請求項１に記載した特徴によって解決されるものである。また，本発明の好適な実施形態は，従属請求項に記載したとおりである。
【０００９】
ポンプロータと駆動源との間の送りねじの対応する構成に基づき，従来技術が本発明の課題の一部しか解決できないことが判明した。
【００１０】
言うまでもなく，本発明による構成は，圧送すべき製品の種類及び粘度，場合によっては固体材料の物性に依存するものである。
【００１１】
本発明の一実施形態において，送りねじは一ピッチについて少なくとも２個の開口部を有し，これらの開口部間のウェブがねじの谷部において結合シャフトに結合している。製品の粘度如何によっては，開口部の個数を４以上に増加させ，これにより媒体の戻り流れを容易に生じさせると共により均一な混合を生じさせて，ブリッジの形成をポンプの吸込み側端部において防止するのが実用的である場合がある。
【００１２】
本発明により送りねじに開口部を設けたことに基づき，媒体の性状に応じて従来技術よりも低損失・低出力の駆動源を使用することが可能である。
【００１３】
本発明による利点を結合領域においても達成するため，ねじを当該結合領域を超えて延在させる。そのために，結合ロッドとして用いられるパイプに帯状のパイプセグメントを設け，これらのパイプセグメントをねじに結合する。パイプセグメントを個数において開口部と対応させれば，パイプセグメントを結合するために対応する個数のウェブが配置されることとなる。
【００１４】
媒体の戻り流れのためには開口部の個数のみならず，その面積も重要な役割を演じる。そのため，本発明の一実施形態では開口部の高さを，ねじ山高さの３０％〜７０％とする。低粘度物質の場合には，開口部の高さを，ねじ山高さの２０％〜６０％の範囲内で適宜に設定することができる。
【００１５】
例示的な実施形態について示すとおり，開口部の幅は，戻り流れの均一性及びねじに対する荷重の均一性に鑑み，ウェブの幅と対応させる。高粘度物質の場合には，開口部の幅をウェブの幅よりも大として戻り流れ特性を改善させる必要がある。また，低粘度物質の場合には，ブリッジが形成される可能性が比較的に低いので，ウェブの幅を開口部の幅よりも大とすることが可能である。
【００１６】
媒体の戻り流れ特性を改善し，かつ，停滞効果を抑制するため，ウェブにねじの傾斜と逆向きの曲がれ方向を規定する傾斜を持たせて結合シャフトに沿う流れ特性を向上させることが可能である。
【００１７】
ねじに要求される構成に応じて，ウェブを３０°〜１２０°だけ相互にオフセットさせることができる。送りねじを結合シャフトの全長に亘って安定化させるため，パイプセグメントの長さをねじ部の進路に対応させることができる。
【００１８】
送りねじを結合シャフトに対して容易に結合可能とするため，送りねじを複数部品から構成することができる。これらの部品は，通常行われる溶接作業の間，良好に取り扱うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下，本発明を図示の好適な実施形態に基づいて更に詳述する。
【００２０】
図１は，ねじパイプ１２を有する送りねじ１０の一実施形態を示す。ねじパイプ１２の外周面には，ねじ部１４が溶接されている。ねじパイプ１２の両端部１６，１８には，ねじ部１４を締結するためのパイプセグメント２０が設けられている。各パイプセグメント２０は，ねじ部１４が終始する軸線方向位置において終止する。パイプセグメント２０の領域内で，図示しない継手のための結合部材が両端に設けられている。ねじ部１４は，平坦な帯状材料から製造されるものである。
【００２１】
ねじ部１４のより具体的な構成を図２に示す。同図から明らかなとおり，ねじ部１４には，開口部２４と，ウェブ２６とが設けられている。ウェブ２６のねじ谷部３４は，例えば溶接によりパイプセグメント２０又は結合シャフト３２に固定されている。ロータ領域からの媒体は，送りねじ１０の開口部を通過し，ねじパイプに密接に沿ってポンプ吸込み口に向けて軸線方向に戻されるが，ねじ部１４はその端面２８により媒体をポンプロータに向けて圧送する。ポンプロータは，一部のみを図示した継手によって送りねじ１０に確動接触し，この継手は結合部２２に締結されている。
【００２２】
図３は，高粘度媒体を対象とする送りねじにおける開口部２４及びウェブ２６の配置例を示す。この場合には，開口部２４の開口面積が大きいため，媒体の非常に良好な戻し流れ特性が実現され，スタッフィングスペース内における滞留圧をポンプの吐出特性に効果的に適合させることが可能である。これにより，媒体の脱水化やブリッジ形成傾向を緩和し，高い駆動力の必要性を回避することが可能である。
【００２３】
図３に示す例においては，開口部２４がウェブ２６よりも幅広とされている。開口部２４は相互に９０°の角度でオフセット配置されており，したがってねじの一ピッチについて4個の開口部２４と，4個のウェブ２６とが設けられることとなる。開口部２４の高さは，ねじの高さの約５０％である。
【００２４】
他の実施形態に係る送りねじ１０を図４及び５に示す。この場合には，駆動部材として結合シャフト３２が設けられている。ねじ部１４は結合部材３０間の領域内で結合シャフト32上に溶接され，結合部材は他の実施形態におけると同様に個別的なねじセグメントでこうせいされている。ねじ部１４の上記実施例は，例えば低粘度媒体を対象とするものである。開口部２４の開口面積と対比して端面２８の面積が大きいため，より多量の媒体をロータ領域に流入させることができる。それにも拘らず，開口部２４の寸法が小さいため，高い駆動力は必要とされない。
【００２５】
図４及び５における送りねじ１０の開口部２４の配置と，その寸法を図6に示す。ねじ部１４には，その一ピッチにつき，互いに１２０°の角度でオフセット配置された３個の開口部２４が設けられている。
【００２６】
図７〜９は，送りねじ１０におけるねじ部１４の他の配置例を示す。
【００２７】
図７に示す例は，各６個の開口部２４及びウェブ２６を均等に配置したものである。開口部２４の高さＨＤはねじ部１４の高さＨＳの５０％である。また，開口部２４の幅ＢＤはねじ部１４の幅ＢＳに対応している。
【００２８】
図８に示す例は，各４個の開口部２４及びウェブ２６を均等に配置したものである。開口部２４の幅ＢＤはねじ部１４の幅ＢＳよりも大とされている。さらに，開口部２４の高さＨＤはねじ部１４の高さＨＳの５０％である。
【００２９】
図９に示す一点鎖線は，開口部２４の高さＨＤとねじ部１４の高さＨＳとの異なる関係を示す。開口部２４は，互いに１２０°の間隔で３個がオフセット配置されたものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例に係る偏心ねじポンプの送りねじを示す側面図である。
【図２】同送りねじの斜視図である。
【図３】同送りねじの横断面図である。
【図４】本発明の他の実施例に係る偏心ねじポンプにおける，結合部を両側に設けた送りねじを示す斜視図である。
【図５】同送りねじの側面図である。
【図６】同送りねじの横断面図である。
【図７】６個の開口部を有する送りねじの横断面図である。
【図８】４個の開口部を有する送りねじの横断面図である。
【図９】結合ロッドからの距離を異ならせた送りねじの横断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  送りねじ
１２  ねじパイプ
１４  ねじ部
１６，１８  結合シャフト端部
２０  パイプセグメント
２２  結合部
２４  開口部
２６  ウェブ
２８  端面
３０  結合部材
３２  結合シャフト
３４  ねじの谷部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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