專利名稱：容積泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及特別以混合橡膠為目的的容積泵，更具體地說，涉及齒輪泵。
容積齒輪泵用于高黏性塑料材料已經(jīng)為人們所熟知，例如在公告US 5,120,206中所述。這種類型的泵采用一種齒輪系統(tǒng)，所述齒輪系統(tǒng)包括一個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的齒輪，即“驅(qū)動(dòng)輪”，和與所述第一個(gè)齒輪相嚙合因而被驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的第二齒輪，以及一個(gè)給料螺桿，所述螺桿使得能夠壓力供給高黏性的塑料材料給所述泵。
橡膠混合物也具有非常高的黏性，這會(huì)產(chǎn)生非常高的阻力扭矩作用于驅(qū)動(dòng)齒輪上。所述扭矩總是很大，因?yàn)樾枰ㄟ^提高齒輪的寬度來實(shí)現(xiàn)高流量。所述困難是如此之大，以至于齒輪泵在橡膠的應(yīng)用中，會(huì)經(jīng)常發(fā)生齒輪損壞的情況。
另外，對于橡膠混合物的高流量的實(shí)現(xiàn)受到發(fā)熱方面的限制，因?yàn)榱髁康脑黾樱渲饕驱X輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度的增加的函數(shù)，伴隨著橡膠混合物的溫度的大幅度增加；現(xiàn)在，這種溫度必須得到控制，同時(shí)特別要限制其增加，以便避免所述混合物的早期硫化。
本發(fā)明的目的在于克服所述缺點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，特別用于橡膠混合物的容積泵，包括用于將材料輸送到一個(gè)包圍空間的給料裝置，所述包圍空間通往一個(gè)開口且所述包圍空間中運(yùn)轉(zhuǎn)著兩個(gè)反向轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿，所述螺桿通過所具有的各自的螺旋面螺紋相互嚙合，所述螺桿的嚙合區(qū)的軸向長度大于或等于所述螺紋的螺矩與螺矩乘以每個(gè)螺桿的螺紋數(shù)量再乘以2之和。
所述相反轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿無接觸地嚙合著。
本實(shí)施例通過將驅(qū)動(dòng)扭矩傳遞給各螺桿，使得可以保證泵的容積流量和泵的可靠性。
通過參照附圖，閱讀根據(jù)本發(fā)明的計(jì)量泵的實(shí)施例的實(shí)例，本發(fā)明的其他特性和優(yōu)勢將變得明白而易于理解。
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圖1是沿著通過各螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的平面，穿過根據(jù)本發(fā)明的泵得到的縱向剖面；-圖2是沿著圖1中顯示的II-II線，穿過根據(jù)本發(fā)明的泵得到的徑向剖面。
在圖1中，齒輪泵1包括帶有兩個(gè)反向轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿2和3的本體10，螺桿2和3具有彼此平行的軸線。所述兩個(gè)螺桿2和3的自由端24和34，在由本體10所形成的包圍空間11之中通過其螺旋面螺紋相互配合在一起，以便實(shí)現(xiàn)計(jì)量(volumetrically)抽吸。請注意，在圖1中，只有螺桿3的螺桿螺紋通過虛線得到了顯示。
如以后將更為詳細(xì)地看到的，端部24和34形成了可以媲美齒輪系統(tǒng)的一種元件關(guān)聯(lián)，盡管在端部24和34之間沒有接觸，其間的螺紋也不相互接觸。
這樣，每個(gè)螺桿2和3包括多個(gè)區(qū)域，所述區(qū)域的功能和環(huán)境各不相同，為了更加清楚起見，在圖1和2中，所述區(qū)域?qū)⒈环Q為區(qū)域A、B、C和D。
因此，每個(gè)螺桿2和3具有-端部21、31，每個(gè)都連接到驅(qū)動(dòng)裝置，以便允許所述螺桿繞其自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)所述泵，兩個(gè)端部21和31處于對應(yīng)于區(qū)域A的由本體10所形成的單獨(dú)的殼體12和13中；-在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下混合物前進(jìn)方向上緊隨在區(qū)域A之后的區(qū)域B，在區(qū)域B中，每個(gè)螺桿2和3的部分22和32在一個(gè)共同的室4中但其螺紋不相互接觸地轉(zhuǎn)動(dòng)，在此區(qū)域中一個(gè)螺桿2具有大于另一個(gè)螺桿的直徑；-用于傳輸材料流的區(qū)域C緊隨在區(qū)域B之后，在此區(qū)域中，實(shí)現(xiàn)了對到達(dá)對應(yīng)于螺桿部分23和33的混合物流的分離，且室4被分割為兩個(gè)室42和43。在此區(qū)域中，兩個(gè)螺桿2和3具有相同的直徑。
-最后，是容積抽吸區(qū)D，在所述區(qū)域中所述螺桿2和3的兩個(gè)自由端24和34在相同的包圍空間，即包圍空間11中協(xié)同工作。
因此，區(qū)域A對應(yīng)于通過使每個(gè)螺桿2和3被驅(qū)動(dòng)來進(jìn)行的泵的驅(qū)動(dòng)。在此實(shí)施例中，帶有特殊的減速齒輪的單個(gè)的馬達(dá)被用于驅(qū)動(dòng)各螺桿。所述減速齒輪在所述螺桿2和3之間形成了有角度的間隙，這防止了它們的自由端24和34的機(jī)械接觸。另外，還是為了避免端部24和34之間的任何機(jī)械接觸，區(qū)域A中的雙邊的機(jī)械限位裝置(沒有示出)限定了兩個(gè)螺桿2和3的軸向位置。所述構(gòu)造使得所述泵更加可靠和堅(jiān)固，因?yàn)樾纬闪艘环N齒輪系統(tǒng)的螺桿的自由端24和34是由彼此獨(dú)立的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的，兩個(gè)端部中的任何一個(gè)都不會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
用于供給混合物的區(qū)域B本身沿軸向被劃分成區(qū)域B′和區(qū)域B″，這是通過徑向的側(cè)壁6來限定的，區(qū)域B′是由本體10的內(nèi)壁15來限定的。
處于區(qū)域B″中的室4經(jīng)單獨(dú)的給料口5得到供給，所述給料口5設(shè)在區(qū)域B′中兩個(gè)螺桿2和3周圍的軸間間隙中，因而處于兩個(gè)螺桿的部分22′和32′的水平面上。
較小直徑的螺桿3的區(qū)域32′起著其他螺桿的給料滾輪的作用，這個(gè)區(qū)域沒有任何螺紋，其直徑使之與本體10的側(cè)壁15相接觸。所述混合物，在通往區(qū)域B″的切入到本體10中的螺紋16的作用下，被迫從兩個(gè)螺桿的軸間間隙穿過供給到室4。
在此區(qū)域B中的直徑差通常能夠有助于所述混合物的輸送，從而實(shí)現(xiàn)所述泵的給料。
從區(qū)域B到區(qū)域C的通道包括分界面，將室4劃分成兩部分，并形成螺桿3的圓錐部分23′以便將直徑減小到與螺桿3相同的直徑。為了使得所述泵能夠工作，螺桿2和3事實(shí)上必須具有與其自由端上游相同的扭矩和相同的流量。
反之，在區(qū)域D中，每個(gè)螺桿都具有各自的錐形區(qū)域24′和34′，這使其能夠增加其直徑來調(diào)節(jié)區(qū)域C和D之間的流量。
為了產(chǎn)生能夠計(jì)量的區(qū)域D，每個(gè)螺桿端部24、34的螺旋面螺紋必須與其他螺桿端部34、24無接觸地相互配合，但在其間具有非常小的間隙，且所述螺桿端部24和34必須使得其各自的軸向長度L(圖2)大于或等于所述螺紋螺矩與所述螺矩乘以各螺桿的螺紋數(shù)量乘以2之和。
因此，在進(jìn)入包圍空間11的區(qū)域中，然后通過優(yōu)化處于各端24、34的螺旋面螺紋的數(shù)量，密封性得到了保證，所述螺旋面螺紋對應(yīng)于至少一個(gè)處于送料位置(admission)中的螺旋槽，一個(gè)處于出料位置(delivery)中的螺旋槽和一個(gè)處于兩者之間的螺旋槽。
對于所述螺旋面螺紋的結(jié)構(gòu)可以選擇不同的形式。特別是，一種有利的形式是利用圓的漸開線作為螺紋側(cè)面。
為了在泵中獲得足夠的壓力并保證給料，安裝超大尺寸的螺桿是有利的，所述螺桿在給料區(qū)域B中具有大于工作區(qū)域C中的流量，其也大于在區(qū)域D中要求獲得的流量。
包圍空間11通往一個(gè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)朝著一個(gè)開口面17收縮，如圖2中可以看出的那樣。
權(quán)利要求
1.一種特別用于橡膠混合物的容積泵，其包括用于將材料傳遞給包圍空間(11)的給料裝置，所述包圍空間通往出口(17)且其中轉(zhuǎn)動(dòng)著兩個(gè)反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿(24，34)，所述螺桿(24，34)通過各自帶有的螺旋面螺紋彼此相互嚙合，所述螺桿(24，34)的嚙合區(qū)域的軸向長度大于或等于所述螺紋的螺矩與所述螺矩乘以各螺桿的螺紋數(shù)量乘以2之和。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵，其中所述反向轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿(24，34)非接觸地相互嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任何一項(xiàng)所述的泵，其中兩個(gè)相互嚙合的螺桿(24，34)是通過相同的驅(qū)動(dòng)扭矩直接驅(qū)動(dòng)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的泵，其中所述給料裝置是由兩個(gè)給料螺桿(2，3)形成的，其自由端形成了所述相互嚙合的螺桿(24，34)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的泵，其中所述給料螺桿(2，3)包括給料區(qū)(B)，在給料區(qū)(B)中給料螺桿(2，3)被安裝在一個(gè)公共的給料室(4)中，一個(gè)用于傳輸材料流的區(qū)域(C)，在區(qū)域(C)中所述公共室被劃分成兩個(gè)獨(dú)立的室(42，43)，以及一個(gè)計(jì)量抽吸區(qū)域(D)，在所述區(qū)域(D)中所述獨(dú)立的室被重新結(jié)合起來而形成其中轉(zhuǎn)動(dòng)著相互嚙合的螺桿(24，34)的包圍空間(11)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的泵，其中在所述給料區(qū)域(B)中，所述給料螺桿中的一個(gè)(3)起著其他螺桿(2)的給料滾輪(32′)的作用。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任何一項(xiàng)的所述的泵，其中所述給料螺桿(2，3)的直徑是在不同的給料(B)、傳輸(C)和抽吸(D)區(qū)域中被確定的，使得給料區(qū)域(B)中的流量大于傳輸區(qū)域(C)中的流量，其順次大于抽吸區(qū)域(D)中的流量。
全文摘要
本發(fā)明特別涉及一種用于橡膠混合物的空積泵，其包括用于將材料傳遞給包圍空間(11)的給料裝置，所述包圍空間(11)通往開口(17)且其中轉(zhuǎn)動(dòng)著兩個(gè)反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿(24，34)，螺桿(24，34)通過各自帶有的螺旋面螺紋相互嚙合，所述螺桿(24，34)的嚙合區(qū)域的軸向長度大于或等于所述螺紋的螺矩與所述螺矩乘以各螺桿的螺紋數(shù)量乘以2之和。
文檔編號B29K21/00GK1543395SQ02815983
公開日2004年11月3日 申請日期2002年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月16日
發(fā)明者F·科泰, F 科泰 申請人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司