(57)【要約】本発明は、適応性を有する偏心スクリューポンプ（２）に関する。本発明の偏心スクリューポンプ（２）は、必要に応じて、出力の増加を可能にし、圧力の増加を可能にし、及び／又は、２つ以上の搬送媒体の搬送を同時に可能にすると共に、エネルギー消費量が比較的小さく、しかも製造及びメンテナンスコストが安価である。本発明によれば、この目的を達成するために、出力システムを備える偏心スクリューポンプ（２）は、ロータ（10）及びステータ（８）を１個ずつ含む少なくとも２個のモジュール式の出力モジュール（４，６，38，40）を備える。該出力モジュール（４，６，38，40）は互いに結合され、また出力システムには単一の作動ユニット（14）だけが割り当てられ、更に出力媒体のための出力システムは、２つ以上の入口及び／若しくは出口（18，24）を含むか、又は少なくとも１個のモジュール式の貫流ハウジング（12）を含む。【選択図】図２
2016505756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モジュール式の搬送システムを備える偏心スクリューポンプ（２）であって、該偏心スクリューポンプ（２）は、ロータ（10）及びステータ（８）をそれぞれ１個ずつ含む少なくとも２個の搬送モジュール（４，６，38，40）を備え、該搬送モジュール（４，６，38，40）は互いに結合され、また前記搬送システムには単一の駆動装置（14）だけが割り当てられ、更に前記搬送システムは、搬送媒体のために、２つ以上の入口及び／若しくは出口（18，24）を含むか、又は少なくとも１個のモジュール式の貫流ハウジング（12）を含んでいる偏心スクリューポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の偏心スクリューポンプ（２）であって、前記搬送モジュール（４，６，38，40）それぞれは、吸引ハウジング（36）、圧力ハウジング（16）又は前記貫流ハウジング（12）によって互いに結合されている偏心スクリューポンプ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の偏心スクリューポンプ（２）であって、前記搬送モジュール（４，６，38，40）の前記ロータ（10）は、前記吸引ハウジング（36）又は前記圧力ハウジング（16）内において、堅固な結合部（34）によって互いに結合されている偏心スクリューポンプ。
【請求項４】
請求項３に記載の偏心スクリューポンプ（２）であって、前記ロータ（10）は、互いに着脱可能に結合されている偏心スクリューポンプ。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の偏心スクリューポンプ（２）であって、前記ロータ（10）は、前記搬送モジュール（４，６，38，40）用に一体的に構成されている偏心スクリューポンプ。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の偏心スクリューポンプ（２）であって、前記搬送モジュール（４，６，38，40）の選択及び構成により、前記搬送媒体に関して、特定の混合比が設定可能である偏心スクリューポンプ。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の偏心スクリューポンプ（２）であって、前記駆動装置（14）に作用する軸線方向力は、ゼロに近い偏心スクリューポンプ。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載の偏心スクリューポンプ（２）であって、前記搬送モジュール（４，６，38，40）は、直列に配置されている偏心スクリューポンプ。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一項に記載の偏心スクリューポンプ（２）であって、隣接する２個の搬送モジュール（４，６，38，40）は、吸引ハウジング（36）又は圧力ハウジング（16）によって互いに結合されると共に、互いに対して逆方向に搬送するよう構成されている偏心スクリューポンプ。
【請求項１０】
請求項１〜８の何れか一項に記載の偏心スクリューポンプ（２）であって、隣接する２個の前記搬送モジュール（４，６，38，40）は、貫流ハウジング（12）によって互いに結合されると共に、同一方向に搬送するよう構成されている偏心スクリューポンプ。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか一項に記載の偏心スクリューポンプ（２）であって、前記搬送システムは、２個の搬送モジュール（４，６，38，40）を含んでいる偏心スクリューポンプ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の偏心スクリューポンプ（２）であって、前記搬送システムは、圧力ハウジング（16）及び吸引ハウジング（36）を含んでいる偏心スクリューポンプ。
【請求項１３】
請求項１１に記載の偏心スクリューポンプ（２）であって、前記搬送システムは、圧力ハウジング（16）及び貫流ハウジング（12）を含んでいる偏心スクリューポンプ。
【請求項１４】
請求項１〜１０の何れか一項に記載の偏心スクリューポンプ（２）であって、前記搬送システムは、４個の搬送モジュール（４，６，38，40）を含んでいる偏心スクリューポンプ。
【請求項１５】
請求項１４に記載の偏心スクリューポンプ（２）であって、前記搬送システムは、２個の吸引ハウジング（36）及び２個の圧力ハウジング（16）を含んでいる偏心スクリューポンプ。
【請求項１６】
請求項１４に記載の偏心スクリューポンプ（２）であって、前記搬送システムは、吸引ハウジング（36）、２個の貫流ハウジング（12）及び圧力ハウジング（16）を含んでいる偏心スクリューポンプ。
【請求項１７】
請求項１〜１６に記載の偏心スクリューポンプ（２）であって、前記搬送モジュール（４，６，38，40）の結合領域には、前記ロータ（10）を有する混合手段（37）が配置されている偏心スクリューポンプ。
【請求項１８】
請求項１７に記載の偏心スクリューポンプ（２）であって、前記混合手段は、前記圧力ハウジング（16）内に配置されている偏心スクリューポンプ。
【請求項１９】
請求項１〜１８の何れか一項に記載の偏心スクリューポンプ（２）用の搬送システムのためのハウジング（12，16，36）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏心スクリューポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
偏心スクリューポンプは異なる分野、例えば農業、化学工業、食品工業及び製紙工業において使用される。斯かる偏心スクリューポンプは、回転式の容積型ポンプ群に属し、駆動装置に加えて、主としてロータ及びステータを備えるものである。偏心スクリューポンプにおけるスクリュー状のロータは、大きなリード、大きなピッチ深さ及び小さなコア径によって特徴付けられる。ステータは、ロータに対してねじ部が１個多いだけでなく、ロータに比べてリード長が２倍である。これにより、ステータ及びロータの間には、入口側又は出口側へ連続的に動く搬送空間が形成され、該搬送空間において搬送媒体が運ばれる。
【０００３】
偏心スクリューポンプのロータは通常、耐摩耗性材料、例えば鋼で構成される。これに対して、ステータは通常、弾性材料、例えばラバーで構成される。ただし、従来技術においては、金属及び／又はプラスチック材料又は複合材料で構成されるステータが既知である。
【０００４】
偏心スクリューポンプにおける個々の構成要素は、所定の搬送タスク用に適切な寸法及び構成とされる。例えば、搬送速度及び達成可能な圧力は、ステータ及びロータの寸法及び構成によって決まる。従って駆動装置は、例えば、用途が全く異なる２個の偏心スクリューポンプであっても、同一の設計及び構成とすることができる。特に、偏心スクリューポンプにおいては、ロータにおける同一の速度で、異なる搬送量及び圧力を得ることができる。偏心スクリューポンプに求められる要求が変わった場合、即ち、例えば達成すべき搬送速度が増加し、ポンプがもはやこの目的を達成するのに適切ではなくなった場合、偏心スクリューポンプを交換する以外に方法はない。なぜなら、修正を加えることは、基本的にコスト面で過大だからである。
【０００５】
例えば特許文献１（米国特許第2,483,370号明細書）には、複数個のシリンダを備える偏心スクリューポンプが既知である。これらシリンダは、ハウジング内に堅固に配置され、また該ハウジング内にはロータギアが配置されている。この場合に有利とされている点は、ポンプがその構成により、単一のシールのみを必要とすることである。このポンプには、出口が１つしかなく（排出ポート29）、従って圧力を全ての搬送モジュールに関して異ならせることができない。搬送モジュールは、内部ギアによって補償すべき偏心性の影響を受けているため、搬送量が制約されるだけでなく、ポンプが高度に摩耗する。特許文献１のポンプは、１つのみの搬送媒体用の入口が１つしかなく（入口ポート28）、またコンパクトな設計及び駆動上の特殊な構成により、搬送モジュールは、比較的高コストで、対としてしか交換することができない。
【０００６】
更に、特許文献２（米国特許第5,820,354号明細書）には、直列に接続された少なくとも２つのポンプ段を備える偏心スクリューポンプが既知である。この場合、第２ポンプからの体積流量は、第１ポンプからの体積流量よりも小さい。この実施形態において、ポンプ段の間に配置された冷却ユニット（冷却システム55）によって搬送媒体を冷却することで、該搬送媒体の補償が可能である。この場合、搬送媒体への冷却効果により、該搬送媒体の体積が縮小し、より小さなポンプ段が下流側に配置可能になる。搬送方向、従ってポンプにおける搬送媒体用の入口及び出口は変更できない。
【０００７】
これに加えて、特許文献３（国際公開第2009／038473号パンフレット）に記載の偏心スクリューポンプは、２つのポンプ部分（Pa，Pb）を備える。この場合、少なくとも１個の内側ポンプロータは、少なくとも１個の外側ポンプロータに包囲される。これらポンプ部分（Pa，Pb）は、ロータにおける異なる回転数で駆動される。このポンプは、液体を搬送するための入口（入口フランジ21）及び出口（出口フランジ28）を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第2,483,370号明細書
【特許文献２】米国特許第5,820,354号明細書
【特許文献３】国際公開第2009／038473号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した従来既知のポンプにも関わらず、所定の搬送タスクに簡単かつ安価に適合可能なポンプを提供することが望ましい。更に、このポンプにより、複数かつ個別のポンプ又はポンプ装置を必要とすることなく、異なる製品の搬送を同時に可能にすることが望ましい。これに加えて、搬送に使用されるポンプの構成要素に加わる負荷についても、従来既知のスクリュー偏心ポンプに比べて、実質的に増加させないことが望ましい。
【００１０】
既知の偏心スクリューポンプは、上述した各点を完全に満足させることはできない。
【００１１】
上述した事情に鑑み、本発明の課題は、必要に応じて、搬送速度の増加を可能にし、圧力の増加を可能にし、及び／又は、２つ以上の搬送媒体の搬送を同時に可能にすると共に、偏心スクリューポンプの動作時におけるエネルギー消費量が比較的小さく、しかも製造及びメンテナンスコストが安価な偏心スクリューポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、この課題は、モジュール式の搬送システムを備える偏心スクリューポンプによって解決される。該偏心スクリューポンプは、ロータ及びステータを１個ずつ含む少なくとも２個の搬送モジュールを備え、該搬送モジュールは互いに結合され、また搬送システムには単一の駆動装置だけが割り当てられ、更に搬送システムは、搬送媒体のために、２つ以上の入口及び／若しくは出口を含むか、又は少なくとも１個のモジュール式の貫流ハウジングを含む。
【００１３】
この場合の搬送モジュールとは、ロータ・ステータアセンブリのことであり、該アセンブリにより搬送媒体が運ばれる。本発明に係る偏心スクリューポンプ及び２個以上の搬送モジュールを使用することにより、異なる製品だけでなく同一の製品を、異なるソースから同時に搬送することができる。更に、ポンプで得ることのできる圧力は、複数個の搬送モジュールを直列に接続することにより増加させることができる。この目的のために、搬送モジュールは、単一の駆動装置だけで駆動できるよう互いに結合される。
【００１４】
本発明は、モジュール式に構成された搬送システムにより、所定の搬送タスクへの適合化が特に簡単に実現可能であるとの考えに基づくものである。この場合、搬送媒体用の入口及び出口の数並びに搬送モジュールの個数は、基本的に任意に増加させると共に組み合わせ可能とする。このように構成したモジュール式のシステムにより、ポンプを使用者の要件に効果的に適合させることが可能になる。
【００１５】
この点は、少なくとも２個の搬送モジュールが互いに結合されることにより達成される。これら搬送モジュールは、それぞれステータ及びロータを含み、該ロータは単一の駆動装置によってのみ駆動される。この目的のために、ロータは、偏心スクリューポンプの動作時に生じる力、特に駆動装置によるトルクを伝達すべく互いに接続される。好適には、搬送モジュールは、回転角に依存する圧力パルセーション及び搬送モジュールの各ロータによって生じる振動の間で、位相が180°異なるよう結合される。この場合、単一の駆動システムのみが使用されることに起因して振動数が同一であるため、振動が最小限に低減される。
【００１６】
好適には、搬送モジュールは、吸引ハウジング、圧力ハウジング又は貫流ハウジングによって互いに結合される。このことには、偏心スクリューポンプを、搬送タスクに応じて異なるよう取り付けられるという利点がある。この場合に吸引ハウジング及び圧力ハウジングには、搬送管に接続するための接続ピースが設けられる。これにより、吸引ハウジングは吸引管に接続でき、圧力ハウジングは圧力管に接続することができる。
【００１７】
各ハウジングを適切に選択かつ組み合わせることにより、所定の搬送タスクに応じて、偏心スクリューポンプを比較的低コストで適合化又は修正することが可能である。搬送モジュールは、選択的に、圧力ハウジング、吸引ハウジング若しくは貫流ハウジングによって互いに結合することができ、又はその端部を圧力ハウジング若しくは吸引ハウジングに結合することができる。搬送モジュールは更に、構成を相違させることができるため、ロータの回転数が同一の場合でも搬送速度を相違させることができる。異なる製品が搬送される場合、このように特定の混合比を設定することができる。
【００１８】
好適には、搬送モジュールに割り当てられたロータは、ハウジング内における堅固な結合部によって互いに結合されるため、駆動装置によってロータに作用する力が遊び及び損失を生じることなく伝達可能である。この場合にロータは、トルク及び軸線方向力を、用途に応じて伝達するのに適した従来既知の堅固な結合部によって互いに結合することができる。この場合、堅固に結合した結合部、例えば溶接継手、接着継手若しくははんだ継手、又は摩擦ロック式及び／又は形状適合式の結合部、例えばねじ結合部、クランプ結合部若しくはピン結合部を例示することができる。ただし、関節継手によってもロータを互いに結合できることは言うまでもない。
【００１９】
好適な実施形態において、ロータは、互いに着脱可能に接続される。これにより、搬送モジュールの組み立て及び解体が容易になるだけでなく改善される。このため、本発明に係る偏心スクリューポンプを、搬送タスクの変更に応じて改造することが可能である。
【００２０】
他の実施形態において、ロータは、少なくとも２個の搬送モジュールに関して一体的に構成される。この構成では結合箇所がないため、例えば研磨媒体や危険な媒体を搬送するのに特に適している。組み立てにおいて、ハウジング及びステータは、一体的なロータ上から装入される。この特殊な実施形態において、搬送モジュールは組み立て後に各ロータ部分と共にその機能を発揮するにも関わらず、ステータが搬送モジュールと見なされる。
【００２１】
偏心スクリューポンプは、駆動装置方向に作用する軸線方向力Ｆがゼロに近いか、又は少なくとも低減されるよう構成するのが好適である。このことは、それぞれ２個の搬送モジュールにおいて、ロータが、同一の速度及び同一の回転方向で、搬送媒体を互いに対して逆方向に搬送することによって達成される。この目的のために、それぞれ２個の搬送モジュールは、逆のリードを有するものとする。例えば２個の搬送モジュールを備える偏心スクリューポンプであれば、一方の搬送モジュールは左巻きのリードを、また他方の搬送モジュールは右巻きのリードを有する。偏心スクリューポンプの動作時に搬送モジュール毎に生じる軸線方向力は、互いに対して逆方向に作用すると共に、同種の搬送モジュールが使用される場合、互いにほぼ完全に相殺される。この場合に同種とは、異なるリードは別として、搬送要素に関する特定の実施形態及び寸法を意味するものである。これにより、駆動側で生じる軸線方向力はゼロに近づくため、基本的に駆動部品及び接続ピースを有するポンプハウジングで構成される駆動装置における高価な軸受要素を、例えばより安価な軸受要素に変えることが可能になる。このように、駆動装置の全体的な負荷が大幅に低減される。
【００２２】
本発明に係る偏心スクリューポンプにおいて、搬送モジュールは、直列に接続するのが特に好適である。これにより、駆動装置からロータへのトルクの伝達が特に容易に維持される。例えば上述したように、この構成とすれば、ロータを一体的に構成することもできる。このように、この場合の実施形態においては、偏心スクリューポンプの全ての搬送要素に関して１個のロータを設けるだけで十分である。
【００２３】
他の好適な実施形態において、隣接した２個の搬送モジュールは、貫流ハウジングによって互いに結合されると共に、同一の方向に搬送するよう構成される。この目的のために、２個の搬送モジュールにおけるリードは同一とし、好適には左巻きのリードとする。即ちこの場合、製品は、ポンプハウジングの入口における接続ピースを介して、第１搬送モジュールから貫流ハウジングを経て第２搬送モジュールへ一方向に搬送される。それぞれの搬送モジュールは、圧力段として機能するため、直列に接続した複数個の搬送モジュールによって、生じる圧力を増加させることができる。
【００２４】
更に、吸引ハウジング又は圧力ハウジングによって、隣接した２個の搬送モジュールを互いに結合すれば有利なことがある。この場合に搬送モジュールは、互いに対して逆方向に搬送するよう構成される。この目的のために、２個の搬送モジュールにおけるリードは異なるものとする。このように、偏心スクリューポンプは、左巻きのリードを有する第１搬送モジュールと、右巻きのリードを有する第２搬送モジュールを備えることができ、これら２個のモジュールは圧力ハウジングによって互いに結合される。これにより、搬送媒体は、搬送モジュールによって圧力ハウジングに向けて搬送される。第２実施形態において、偏心スクリューポンプは、右巻きのリードを有する第１搬送モジュールと、左巻きのリードを有する第２搬送モジュールを備えることができ、これら２個の搬送モジュールは、吸引ハウジングによって互いに接続される。これにより、搬送媒体は、搬送モジュールによって互いに対して逆方向に吸引される。
【００２５】
有利な実施形態において、偏心スクリューポンプは、搬送モジュールを２個のみ備える。この場合に偏心スクリューポンプは、使用される搬送モジュールが２個のみだとしても、搬送タスク用に所定の要件に応じて構成しつつ、依然としてコンパクトなものとすることができる。
【００２６】
例えば偏心スクリューポンプは、従来既知の偏心スクリューポンプに比べて、同一の速度及び同一の回転方向の場合に、やはり同一の圧力出力によって２倍の搬送速度を達成するよう構成することができる。この目的のために、駆動装置に結合された第１搬送モジュールは、左巻きのリードを有し、直列に接続された第２搬送モジュールは、右巻きのリードを有するものとする。これら搬送モジュールは、圧力ハウジングによって互いに結合される。この場合、第２搬送モジュールは、圧力ハウジングとは逆側の端部において吸引ハウジングを有する。従来既知の偏心スクリューポンプと同様に、搬送媒体は、ポンプハウジング上の吸引接続ピースを介して吸引されるが、本発明に係る偏心スクリューポンプにおいては、吸引ハウジング上の吸引接続ピースを介しても吸引される。即ち、ポンプの動作状態において、搬送媒体は、２つの方向から圧力ハウジングに向けて搬送され、圧力ハウジング上の圧力接続ピースを介して流出する。したがって、異なる搬送媒体を供給することもできる。これらの搬送媒体は合流し、搬送モジュールを適切に選択することにより混合比を設定することができる。
【００２７】
ただし、本発明に係る偏心スクリューポンプは、従来既知の偏心スクリューポンプと同様に１倍の搬送速度であっても、２倍の圧力を得られるよう構成することも可能である。この目的のために、偏心スクリューポンプには同一のリード、好適には左巻きのリードを有する２個の搬送モジュールが設けられる。これら２個の搬送モジュールは、貫流ハウジングによって互いに結合される。この場合、第２搬送モジュールは、貫流ハウジングとは逆側の端部において圧力ハウジングを有する。この実施形態において、搬送媒体は、ポンプハウジングの吸引接続ピースを介して吸引され、第１搬送モジュール、貫流ハウジング及び第２搬送モジュールを介して、圧力接続ピースが設けられた圧力ハウジングに向けて搬送される。
【００２８】
他の実施形態において、偏心スクリューポンプは、全部で４個の搬送モジュールを備える。これにより、構成に応じて、従来既知の偏心スクリューポンプと比べた場合に、同一の圧力で４倍の搬送量が達成されるか、又は２倍の圧力で２倍の搬送量が達成される。
【００２９】
４倍の搬送量を達成するのであれば、異なるリードを有するそれぞれ２個の搬送モジュールが、圧力ハウジングによって互いに結合される。更に、このようにして構成された２個の搬送モジュールの対は、吸引ハウジングによって互いに結合される。偏心スクリューポンプにおける駆動装置とは逆側の端部においては、更なる吸引ハウジングが配置される。このように、搬送媒体は、全部で３個の吸引接続ピース及び２個の圧力接続ピースによって搬送することができる。好適には、搬送モジュールは、第１〜第４搬送モジュールに関して、左巻き／右巻き／左巻き／右巻きのリードを有するものとする。
【００３０】
偏心スクリューポンプの好適な実施形態、即ち全部で４個のモジュールが設けられると共に、ポンプシステムが２個の吸引ハウジング及び２個の圧力ハウジングを備える実施形態の他に、さらに好適な実施形態において、搬送モジュールは、１個の吸引ハウジング、２個の貫流ハウジング及び１個の圧力ハウジングによって互いに結合される。この場合、同一のリードを有するそれぞれ２個の搬送モジュールが、貫流ハウジングによって互いに結合される。更に、このようにして構成された２個の搬送モジュールの対は、圧力ハウジングによって互いに結合される。偏心スクリューポンプにおける駆動装置とは逆側の端部では、吸引ハウジングが配置される。好適には、搬送モジュールは、左巻き／左巻き／右巻き／右巻きのリードを有するものとする。
【００３１】
好適には、搬送モジュールの結合領域において、偏心スクリューポンプは、ロータに結合された混合手段を備える。これにより、搬送媒体は、搬送時に混合可能である。このことは、２個の異なる製品が偏心スクリューポンプ内に導入される場合、例えば一方の製品が第１吸引ハウジングを介して導入され、他方の製品が第２吸引ハウジングを介して導入される場合に特に有利である。製品を特に効果的に混合するために、混合手段は、圧力ハウジング内に配置されると共に、ロータに直接に結合される。従って、別個の駆動部は不要である。
【００３２】
好適な実施形態によれば、各ハウジングは、ほぼ同一に構成される。特に、吸引ハウジング及び圧力ハウジングは同一であり、用途の性質のみによって規定されるものである。これに対して、貫流ハウジングは、吸引ハウジング又は圧力ハウジングによって構成されるのが好適である。この場合、吸引接続ピース又は圧力接続ピースには、閉鎖手段が設けられる。この閉鎖手段は、例えば、フランジ接続部によって、ハウジング接続ピースに固定されるブランクフランジとして構成することができる。
【００３３】
本発明によって実現される利点は、特に、１個のみのポンプシステムによって異なる搬送媒体を所定の混合比で搬送できることである。この場合にポンプシステムは、搬送モジュール及び結合手段の個数並びに選択によって、搬送タスクに特に容易に適合させることができる。偏心スクリューポンプにおける搬送量及び搬送速度は、様々な要因、例えばロータ及びステータの形状及びリードによって規定されると共に影響を受けるため、搬送量は、モジュール式のポンプ構成とすることによって特に容易に調整することができる。搬送媒体の混合比は、異なる搬送速度を有する搬送モジュールを使用することによって変えることができる。更に、コストの節約も可能である。即ち、エネルギー及び材料に関するコストも節約可能である。なぜなら、本発明に係る偏心スクリューポンプにおけるモジュール式の構成は、結合ロッドや関節継手を必要とせずに機能するものであり、従って搬送媒体における可動部分の個数は比較的小さいからである。更にこれにより、ポンプの効率及び寿命に悪影響を及ぼす摩擦力も低減される。搬送モジュールは、軸線方向力がほぼ完全に相殺されるよう配置することができる。搬送方向は、ロータの回転方向を逆転させることによって変えることができる。
【００３４】
更なる利点は、駆動システムの吸引側において、必要かつメンテナンスすべきシールシステムが１個ということである。
【００３５】
搬送量は、同一のパイプ径、即ち同一の孔又は穿孔の場合に、本発明に係る偏心スクリューポンプをいわゆる浸漬ポンプとして使用すれば、例えば２倍に増加させることができる。
【００３６】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて例示的に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】端部に圧力ハウジングが配置された、貫流ハウジングによって互いに結合された２個の搬送モジュールを備える偏心スクリューポンプを示す略図である。
【図２】端部に吸引ハウジングが配置された、圧力ハウジングによって互いに結合されると共に、互いに対して逆方向への搬送を可能にする２個の搬送モジュールを備える偏心スクリューポンプを示す略図である。
【図３】端部に吸引ハウジングが配置された、圧力ハウジングによって互いに結合されると共に、互いに対して逆方向への搬送を可能にする２個の搬送モジュールと、補償クラッチを含む駆動装置とを備える偏心スクリューポンプを示す略図である。
【図４】端部に吸引ハウジングが配置された、吸引ハウジング及び２個の圧力ハウジングによって互いに結合された全部で４個の搬送モジュールを備える偏心スクリューポンプを示す略図である。
【図５】端部に吸引ハウジングが配置された、圧力ハウジング及び２個の貫流ハウジングによって互いに結合された全部で４個の搬送モジュールを備える偏心スクリューポンプを示す略図である。
【図６】全部で４個の偏心スクリューポンプが並列に接続された、従来既知の搬送システムを示す略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１に係る装置は、貫流ハウジング12によって互いに結合されると共に、ステータ８及びロータ10を１個ずつ含む第１及び第２搬送モジュール４，６を備える、偏心スクリューポンプ２を示す。偏心スクリューポンプ２の駆動装置14とは逆側の端部に位置する第２搬送モジュール６には、圧力接続ピース18を有する圧力ハウジング16が配置されている。何れの搬送モジュール４，６も同一に構成され、左巻きのリードＬを有する。貫流ハウジング12は、圧力ハウジング又は吸引ハウジングとして構成され、閉鎖手段20が設けられている。この閉鎖手段20は、圧力ハウジング近傍に配置することにより、デッドスペースを回避するのが望ましい。このようなデッドスペースにより、流れに悪影響が及び得るだけでなく、搬送媒体が堆積する可能性がある。
【００３９】
偏心スクリューポンプ２には、支持フット（図示せず）が設けられている。この場合、搬送に使用されない貫流ハウジング12の接続ピースは、支持フット又は支持フットを組み立てるためのベースとして有利に利用することができる。
【００４０】
実質的に搬送モジュール４，６及びハウジング12，16によって構成された搬送システムは、駆動装置14に結合されている。この駆動装置14は、吸引接続ピース24を有するポンプハウジング22及び駆動部品26を含むものである。第１搬送モジュール４のロータ10への力伝達は、関節継手28によって結合された駆動軸30によって行われる。更に、駆動装置14は、搬送媒体が外部に漏出するのを回避するためのシール32を含む。
【００４１】
搬送モジュール４，６のロータ10は、堅固な結合部34によって互いに接続されている。偏心スクリューポンプ２の動作に際しては、搬送媒体が吸引管（図示せず）から吸引接続ピース24を介してポンプハウジング22内に到達し、搬送モジュール４，６によって貫流ハウジング12を通過して圧力ハウジング16まで搬送され、そしてこの圧力ハウジング16において、圧力接続ピース18を介して圧力管（図示せず）内に運ばれる。この場合に生じる軸線方向力は、搬送方向に反して作用するものであり、軸線方向力を吸収するために設けられた軸受によって吸収される。図示の実施形態における搬送モジュール４，６は直列に接続されることにより、ロータ・ステータアセンブリが１個しか設けられない従来既知の偏心スクリューポンプに比べて、２倍の圧力を得ることができる。
【００４２】
図２は、圧力ハウジング16によって結合された２個の搬送モジュール４，６を備える偏心スクリューポンプ２を示す。この場合、第１搬送モジュール４は、左巻きのリードＬを有し、第２搬送モジュール６は、右巻きのリードＲを有する。各ロータ10は、堅固な結合部34によって互いに接続されている。偏心スクリューポンプ２の駆動装置14とは逆側の端部においては、吸引接続ピース24を有する吸引ハウジング36が配置されている。図１の偏心スクリューポンプ２と同様に、ポンプハウジング22は、更なる吸引接続ピース24を有する。
【００４３】
搬送モジュール４，６におけるリードＬ，Ｒを左巻き及び右巻きに異ならせることにより、偏心スクリューポンプ２の端部に配置されたハウジングは、吸引ハウジング36として機能する。これにより、搬送媒体は、何れの吸引接続ピース24を介して圧力ハウジング16内に運ばれ、圧力接続ピース18を通過するよう搬送される。この場合、共通の駆動装置14によって駆動されるロータ10の回転方向が同一であっても、搬送媒体は互いに対して逆方向に運ばれる。このことは即ち、偏心スクリューポンプ２の動作時に生じると共に、ロータ10に作用する軸線方向力が互いに対抗することを意味し、これにより駆動装置14の軸受に作用する合力がゼロに等しいか又は少なくとも低減される。この場合、ロータ10用の結合部34は、生じる引張り力を吸収できるよう構成するのが望ましい。これにより駆動軸30，関節継手28及び軸受32にかかる負荷が有利に低下し、従って摩耗が低減される。これにより、偏心スクリューポンプ２の部品の寸法もよりコスト効率が高いものとすることができる。圧力ハウジング16の結合部34の領域には混合手段が配置され、該混合手段は、ロータに結合されると共に、撹拌要素37として構成されている。図示の実施形態における搬送モジュール４，６は、並列に接続されることにより、従来既知の偏心スクリューポンプに比べて、２倍の搬送速度を得ることができる。
【００４４】
図２の代替的な実施形態（図示せず）において、ロータ10は一体的に構成することもできる。これにより、結合部34を設ける必要がない。この目的のために、ロータ10は、搬送モジュール４，６用に２つのセクション、即ち左巻きのリードＬを有する第１セクションと、右巻きのリードＲを有する第２セクションを含む。
【００４５】
図３は、図２に示した偏心スクリューポンプと同様の偏心スクリューポンプ２を示すが、図３の実施形態では駆動装置14が異なっている。この場合の駆動装置は、トルクをロータに伝達するための補償クラッチ33を含む。図示の実施形態における駆動装置14は構成がコンパクトであるため、搬送モジュール４，６が直列に接続されることによる偏心スクリューポンプ２の細長構成をほぼ完全に補償することができる。
【００４６】
図４は、全部で４個の搬送モジュール４，６，38，40を備える偏心スクリューポンプ２を示す。この場合、図２の実施形態に類似して圧力ハウジング16によって互いに結合された２個の搬送モジュールは、搬送システムの搬送モジュール４，６，38，40におけるリードが、駆動装置14を起点として、左巻き／右巻き／左巻き／右巻きになるよう吸引ハウジング36によって互いに結合されている。偏心スクリューポンプ２の駆動装置14とは逆側の端部においては、吸引接続ピース24を有する吸引ハウジング36が配置されている。各ロータ10は、堅固な結合部34によって互いに接続されている。搬送媒体は、全部で３個の吸引接続ピース24及び２個の圧力接続ピース18を介して搬送される。図示の実施形態における搬送モジュール４，６，38，40は、並列に接続されるため、従来既知の偏心スクリューポンプに比べて、４倍の搬送速度を得ることができる。この場合、左巻き及び右巻きのリードを有する搬送モジュール４，６，38，40の個数が等しいため、駆動装置14の軸受に作用する合力は、ゼロに等しいか又は少なくとも低減される。
【００４７】
図５は、全部で４個の搬送モジュール４，６，38，40を含む更なる代替的な実施形態を示す。この実施形態において、直列に接続されると共に、貫流ハウジング12によって互いに結合された２個の搬送モジュールの対、即ち第１搬送モジュール４，６の対と、第２搬送モジュール38，40の対は、それぞれ圧力ハウジング16によって互いに結合されている。この場合、直列に接続された搬送モジュールの対４，６及び対38，40は、異なるリードを有することにより、搬送システム全体は、左巻き／左巻き／右巻き／右巻きのリードを有する搬送モジュール４，６，38，40を含む。
【００４８】
偏心スクリューポンプ２の動作に際して、搬送媒体は、吸引ハウジング36に設けられた吸引接続ピース24及びポンプハウジング22によって吸引され、単一の圧力接続ピース16を介して運ばれる。図示の実施形態においては、それぞれ２個の搬送モジュールが直列に接続され、このように構成されたこれら２個の搬送モジュールの対は、並列に接続されることにより、従来既知の偏心スクリューポンプに比べて、２倍の搬送速度及び２倍の圧力を得ることができる。この場合、左巻き及び右巻きのリードを有する搬送モジュール４，６，38，40の個数が同一であるため、駆動装置14の軸受に作用する合力は、ゼロに等しいか又は少なくとも低減される。
【００４９】
図６は、比較のために、構造が同一かつ複数個の従来既知の偏心スクリューポンプ42を備える既知のアセンブリを示す。破線で表す搬送媒体の流れから明らかなように、全部で４個の偏心スクリューポンプ42は、並列に接続されることにより、単一の偏心スクリューポンプに比べて４倍の搬送速度を得ることができる。本発明に従ってモジュール式に構成された偏心スクリューポンプ２と比べた場合、従来既知のアセンブリは特に、ポンプを動作させる上で不都合に大きなエネルギー要件、大きな製造及びメンテナンス用のコスト、及び大きなスペースを必要とするものである。
【００５０】
これら４個の偏心スクリューポンプ42のそれぞれは、駆動装置14と、ロータ・ステータアセンブリ44と、駆動装置14とは逆側の端部に配置され、かつ圧力接続ピース18が設けられた圧力ハウジング16を備える。この場合、搬送媒体は、ポンプハウジング22において吸引接続ピース24を介して吸引され、圧力ハウジング16方向に運ばれ、該圧力ハウジング16から圧力接続ピース18を介して圧力管（図示せず）内に運ばれる。
【００５１】
本発明に係る装置は、特に偏心スクリューポンプ２用に構成されるものであり、柔軟に使用できるだけでなくコスト及び費用を節約することができる。特に簡単なモジュール式の構成により、また適切な搬送モジュール４，６，38，40及びハウジング16，36の個数と選択とにより、偏心スクリューポンプ２を所定の搬送タスクに適合させることが可能になる。この目的のために必要なのは、単一の駆動装置14だけであり、これにより特にエネルギー及びメンテナンスに求められる要件が比較的小さい。更に、異なるリードＬ，Ｒを有する搬送モジュールを相互に配置することにより、偏心スクリューポンプの軸受に作用する軸線方向力を低減することができる。
【符号の説明】
【００５２】
02     偏心スクリューポンプ
04     第１搬送モジュール
06     第２搬送モジュール
08     ステータ
10     ロータ
12     貫流ハウジング
14     駆動装置
16     圧力ハウジング
18     圧力接続ピース
20     閉鎖手段
22     ポンプハウジング
24     吸引接続ピース
26     駆動部品
28     継手
30     駆動軸
32     シール
33     補償クラッチ
34     結合部
36     吸引ハウジング
37     撹拌要素
38     第３搬送モジュール
40     第４搬送モジュール
42     偏心スクリューポンプ（従来技術）
44     ロータ・ステータアセンブリ（従来技術）
【図１】
2016505756.tif 000003
【図２】
2016505756.tif 000004
【図３】
2016505756.tif 000005
【図４】
2016505756.tif 000006
【図５】
2016505756.tif 000007
【図６】
2016505756.tif 000008
【国際調査報告】
2016505756.tif 000009
2016505756.tif 000010
2016505756.tif 000011
2016505756.tif 000012