本發(fā)明涉及正位移活塞泵的領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

所述泵的有利應(yīng)用包括將橡膠供應(yīng)至旨在形成用于制造車輛輪胎的成型元件的擠出機(jī)。所述泵當(dāng)然可以用于所有類型的粘性和液體產(chǎn)品。

通常，正位移泵或容積泵包括產(chǎn)品計(jì)量活塞，所述產(chǎn)品計(jì)量活塞安裝在泵體的形成計(jì)量室的缸體中從而滑動(dòng)，正位移泵或容積泵還包括用于致動(dòng)活塞的裝置，例如與活塞的一端接觸的凸輪。

一種容積泵還包括分配栓塞，所述分配栓塞可旋轉(zhuǎn)地安裝在泵體的套筒內(nèi)從而通過在所述套筒的厚度中設(shè)置的孔使計(jì)量室與套筒的引入室和排出室交替地聯(lián)通。

為了該目的，在栓塞的外表面上形成第一組和第二組凹槽，并且將所述第一組和第二組凹槽設(shè)置成在栓塞的旋轉(zhuǎn)過程中在套筒中的孔的前方經(jīng)過，從而使計(jì)量室依次與引入室然后與排出室聯(lián)通。

因此，泵送的產(chǎn)品從引入室流動(dòng)至計(jì)量室，然后穿過相同的孔從該計(jì)量室流動(dòng)至排出室。對(duì)于與這種泵有關(guān)的更多細(xì)節(jié)，可以例如參考專利申請(qǐng)EP-A1-0 604 888。

在使用所述泵時(shí)，需要在旋轉(zhuǎn)栓塞的外表面和保持栓塞的泵體的套筒的內(nèi)孔之間設(shè)置徑向功能性間隙。此外，該間隙傾向于隨著栓塞和套筒之間存在的徑向摩擦和磨損而增大。因此，可能出現(xiàn)引入室內(nèi)存在的產(chǎn)品直接朝向排出室泄漏，特別是當(dāng)泵送的產(chǎn)品為橡膠或一些其它具有低粘度的粘性產(chǎn)品時(shí)。

此外，在栓塞的外表面例如通過可能由于待泵送的產(chǎn)品中包含的雜質(zhì)顆粒造成的刮擦、摩擦等而磨損的情況下，還可能沿著栓塞的外表面在引入凹槽和排出凹槽之間沿周向出現(xiàn)這樣的泄漏。

當(dāng)栓塞的引入凹槽和排出凹槽之間和/或栓塞和泵體的套筒之間的產(chǎn)品流動(dòng)不受控時(shí)，泵的流速可能不規(guī)律。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服該缺點(diǎn)。

更具體地，本發(fā)明旨在提供具有規(guī)律流速和簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)的容積泵。

在一個(gè)實(shí)施方案中，容積泵包括產(chǎn)品計(jì)量室、計(jì)量活塞、套筒和產(chǎn)品分配裝置，所述計(jì)量活塞安裝在所述計(jì)量室內(nèi)從而滑動(dòng)，所述套筒至少部分地限定用于產(chǎn)品的引入室和排出室，所述產(chǎn)品分配裝置被安裝成能夠在套筒內(nèi)圍繞軸線旋轉(zhuǎn)并且能夠使計(jì)量室與引入室和排出室交替地聯(lián)通。

分配裝置包括：引入構(gòu)件，所述引入構(gòu)件包括產(chǎn)品通道裝置，所述產(chǎn)品通道裝置能夠至少部分地面對(duì)計(jì)量室的入口孔從而使所述計(jì)量室與引入室聯(lián)通；和排出構(gòu)件，所述排出構(gòu)件包括產(chǎn)品通道裝置，所述產(chǎn)品通道裝置能夠至少部分地面對(duì)計(jì)量室的出口孔從而使所述計(jì)量室與排出室聯(lián)通。引入構(gòu)件和排出構(gòu)件沿軸向位于套筒的內(nèi)部隔離物的兩側(cè)并且分別被安裝成沿軸向抵靠所述隔離物。

分配裝置還包括保持裝置，所述保持裝置用于保持引入構(gòu)件和排出構(gòu)件抵靠套筒的內(nèi)部隔離物。

分配裝置被設(shè)計(jì)成分離用于產(chǎn)品的引入功能和排出功能，分別通過特定構(gòu)件執(zhí)行所述引入功能和排出功能。每個(gè)構(gòu)件的產(chǎn)品通道裝置保證單個(gè)引入功能或排出功能。引入構(gòu)件或排出構(gòu)件各自沿軸向鄰接泵體的隔離物安裝并且維持該軸向接觸使得能夠避免產(chǎn)品在引入室和排出室之間泄漏。

此外，通過使用由泵體的隔離物沿軸向分離的兩個(gè)不同的構(gòu)件，用于引入的通道裝置與用于排出的通道裝置沿軸向隔開，因此避免產(chǎn)品在這些裝置之間沿周向流動(dòng)。因此提供了具有改進(jìn)的內(nèi)部密封的泵，所述內(nèi)部密封有助于規(guī)律的流速。流速不再與分配裝置的磨損相關(guān)。此外，還設(shè)置分別用于引入產(chǎn)品或排出產(chǎn)品的兩個(gè)孔。

優(yōu)選地，引入構(gòu)件和排出構(gòu)件各自包括平坦的正面，所述平坦的正面被安裝成沿軸向抵靠套筒的內(nèi)部隔離物。引入構(gòu)件和排出構(gòu)件各自和隔離物之間的平面接觸有助于引入構(gòu)件和排出構(gòu)件之間的良好密封。

在一個(gè)實(shí)施方案中，引入構(gòu)件和排出構(gòu)件各自包括本體和摩擦環(huán)，所述本體設(shè)置有產(chǎn)品通道裝置，所述摩擦環(huán)與所述本體作為一個(gè)整體旋轉(zhuǎn)并且被安裝成沿軸向抵靠套筒的內(nèi)部隔離物。該設(shè)置能夠減小引入構(gòu)件和排出構(gòu)件與套筒之間的摩擦力。

在一個(gè)實(shí)施方案中，保持裝置包括至少一個(gè)彈性預(yù)負(fù)載裝置，所述彈性預(yù)負(fù)載裝置能夠在引入構(gòu)件和排出構(gòu)件之一上施加軸向預(yù)負(fù)載力。

因此，能夠保證在首次使用泵之前(即當(dāng)待計(jì)量的產(chǎn)品尚未被填充至引入室和排出室時(shí))維持套筒的隔離物與引入構(gòu)件和排出構(gòu)件之間的軸向接觸。在由于摩擦造成磨損的情況下，該軸向預(yù)負(fù)載力進(jìn)一步允許在引入構(gòu)件和排出構(gòu)件之間進(jìn)行軸向間隙補(bǔ)償。

分配裝置還可以包括公共支撐軸，引入構(gòu)件和排出構(gòu)件安裝在所述公共支撐軸上。優(yōu)選地，保持裝置也安裝在所述軸上。

有利地，引入構(gòu)件和排出構(gòu)件以及套筒的內(nèi)部隔離物為環(huán)形的。

內(nèi)部隔離物可以沿軸向位于計(jì)量室的入口孔和出口孔之間。在一個(gè)實(shí)施方案中，入口孔和出口孔以套筒的厚度形成。

通道裝置可以包括在引入構(gòu)件和排出構(gòu)件的外表面上形成的凹槽。

附圖說明

通過閱讀實(shí)施方案的詳細(xì)說明將更好地理解本發(fā)明，所述實(shí)施方案以完全非限制性實(shí)施例的方式給出并且通過附圖進(jìn)行說明，在附圖中：

-圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的容積泵在產(chǎn)品的引入位置下的橫截面的局部示意圖，并且

-圖2為圖1的泵在所述產(chǎn)品的排出位置下的橫截面的局部示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1和2顯示了附圖標(biāo)記為10的容積泵的示例性實(shí)施方案，所述容積泵用于分配粘性產(chǎn)品，例如由未硫化橡膠組成的彈性體。

泵10包括泵體12，所述泵體12設(shè)置有限定引入室16和輸送或排出室18的套筒14和限定計(jì)量室22的缸體20。套筒14具有延長(zhǎng)軸線X-X’并且缸體20具有與軸線X-X’正交的延長(zhǎng)軸線Y-Y’。缸體20固定至套筒14。在所顯示的示例性實(shí)施方案中，計(jì)量室22相對(duì)于引入室16和排出室18沿徑向向外偏離。在整個(gè)說明書中，術(shù)語“軸向、徑向和周向”相對(duì)于軸線X-X’進(jìn)行限定。

泵10還包括產(chǎn)品分配裝置24，所述產(chǎn)品分配裝置24安裝在套筒14內(nèi)從而能夠圍繞軸線X-X’旋轉(zhuǎn)。正如下文更詳細(xì)描述的，分配裝置24被設(shè)計(jì)成使計(jì)量室22通過兩個(gè)不同的構(gòu)件與引入室16和排出室18交替地聯(lián)通，并且避免產(chǎn)品在這些室之間泄漏。引入室16和排出室18通過分配裝置24彼此分離。

在所顯示的示例性實(shí)施方案中，泵10還包括連續(xù)型進(jìn)料螺桿26，所述進(jìn)料螺桿26設(shè)置在引入室16中并且能夠保證產(chǎn)品從室的入口孔(未顯示)在分配裝置24的方向上移動(dòng)并且對(duì)泵送的產(chǎn)品加壓。分配裝置24固定至螺桿26并且所述裝置的軸線X-X’與螺桿的軸線一致。替代性地，能夠設(shè)置一些其它進(jìn)料裝置從而使產(chǎn)品被迫朝向分配裝置24(所述產(chǎn)品以受壓狀態(tài)擠壓所述分配裝置24)機(jī)械轉(zhuǎn)移。在另一個(gè)變體形式中，根據(jù)待計(jì)量的產(chǎn)品，泵有可能不具有進(jìn)料裝置。

泵10還包括產(chǎn)品計(jì)量活塞28，所述產(chǎn)品計(jì)量活塞28安裝在計(jì)量室22內(nèi)從而沿著軸線Y-Y’滑動(dòng)。計(jì)量活塞28的滑動(dòng)移動(dòng)垂直于分配裝置24的旋轉(zhuǎn)軸線X-X’?；钊?8被安裝成在計(jì)量室22的最大體積位置和最小體積位置之間移動(dòng)，所述最大體積位置和最小體積位置分別對(duì)應(yīng)于所述活塞的下死點(diǎn)和上死點(diǎn)。

在圖1所示的產(chǎn)品引入階段的過程中，在借助分配裝置24從引入室16分配至計(jì)量室22的產(chǎn)品的壓力的作用下，活塞28從上死點(diǎn)移動(dòng)至下死點(diǎn)。通過附圖標(biāo)記為30的箭頭示意性地顯示了朝向下死點(diǎn)的移動(dòng)。在圖2所示的排出階段的過程中，活塞28在所述泵的致動(dòng)裝置(未顯示)的作用下從下死點(diǎn)移動(dòng)至上死點(diǎn)。通過附圖標(biāo)記為32的箭頭顯示了朝向上死點(diǎn)的移動(dòng)。致動(dòng)裝置可以例如包括安裝為與計(jì)量活塞28的下端接觸的凸輪。分配裝置24的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)和活塞28的平移移動(dòng)同步。

分配裝置24包括用于產(chǎn)品的引入構(gòu)件34，用于所述產(chǎn)品并且沿軸向與所述引入構(gòu)件隔開的排出構(gòu)件36，和安裝所述構(gòu)件的軸線為X-X’的公共支撐軸38。環(huán)形引入構(gòu)件和排出構(gòu)件34、36作為一個(gè)整體通過鍵40隨著所述軸38旋轉(zhuǎn)。引入構(gòu)件和排出構(gòu)件34、36可以在軸38上沿著鍵40沿軸向滑動(dòng)。軸38固定至進(jìn)料螺桿26。

引入構(gòu)件和排出構(gòu)件34、36沿軸向設(shè)置在套筒的內(nèi)部隔離物42的兩側(cè)上并且沿軸向抵靠所述隔離物。環(huán)形形狀的隔離物42沿軸向分離引入室16和排出室18。隔離物42從套筒的內(nèi)孔向內(nèi)延伸。隔離物42沿徑向延伸至支撐軸38的附近，與其保持一定的徑向距離。隔離物42具有兩個(gè)相反的平坦的正面，引入構(gòu)件和排出構(gòu)件34、36各自沿軸向抵靠所述正面。

引入構(gòu)件34設(shè)置在引入室16中。引入構(gòu)件34包括本體44和摩擦環(huán)46，所述摩擦環(huán)46被安裝成沿軸向抵靠所述本體。本體44和摩擦環(huán)46作為一個(gè)整體通過鍵40隨著軸38旋轉(zhuǎn)。本體44被安裝成沿軸向抵靠軸的肩部38a，并且摩擦環(huán)46沿軸向抵靠套筒的隔離物42。在該情況下，軸的肩部38a位于所述軸的一個(gè)軸向端部并且沿徑向向外延伸。肩部38a形成保持裝置從而維持抵靠套筒的隔離物42的引入構(gòu)件34的軸向位置。保持裝置被安裝成沿軸向抵靠引入構(gòu)件34。替代性地，可以用一些其它軸向止動(dòng)元件(例如彈性擋圈類型)替代肩部38a。

本體44包括圓筒狀軸向外表面44a和兩個(gè)相反的徑向正面44b、44c，所述軸向外表面44a的中心位于套筒14的內(nèi)孔中，所述徑向正面44b、44c沿軸向限定所述外表面。正面44b沿軸向朝向套筒的內(nèi)部隔離物42取向并且形成用于摩擦環(huán)46的支承面。正面44c沿軸向朝向引入室16中的產(chǎn)品入口孔取向。正面44c被安裝成沿軸向抵靠軸的肩部38a。

引入構(gòu)件的本體44進(jìn)一步包括多個(gè)凹部或凹槽44d，所述凹部或凹槽44d在外表面44a上形成并且通向正面44c。凹槽44d在周向方向上優(yōu)選以規(guī)律方式彼此隔開。

在引入構(gòu)件34(更通常為分配裝置24)的旋轉(zhuǎn)過程中，凹槽44d在計(jì)量室22的入口孔48的前方經(jīng)過。凹槽44d使計(jì)量室22與引入室16流體聯(lián)通。

排出構(gòu)件36具有與引入構(gòu)件34相似的設(shè)計(jì)。排出構(gòu)件36設(shè)置在排出室18中。排出構(gòu)件36包括本體50和摩擦環(huán)52，所述摩擦環(huán)52被安裝成沿軸向抵靠所述本體50。本體50和摩擦環(huán)52作為一個(gè)整體通過鍵40隨著軸38旋轉(zhuǎn)。摩擦環(huán)52被安裝成在軸向遠(yuǎn)離引入構(gòu)件34的側(cè)面上沿軸向抵靠套筒的隔離物42。

本體50包括圓筒狀軸向外表面50a和兩個(gè)相反的徑向正面50b、50c，所述軸向外表面50a的中心位于套筒14的內(nèi)孔中，所述徑向正面50b、50c沿軸向限定所述外表面。正面50b沿軸向朝向套筒的內(nèi)部隔離物42取向并且形成用于摩擦環(huán)52的支承面。正面50c沿軸向朝向排出室18中的產(chǎn)品疏散孔(未顯示)取向。

排出構(gòu)件36的本體50還包括多個(gè)凹部或凹槽50d，所述凹部或凹槽50d在外表面50a上形成并且通向正面50c并且在周向方向上彼此隔開。在分配裝置24的旋轉(zhuǎn)過程中，凹槽50d在計(jì)量室22的出口孔54的前方經(jīng)過。凹槽50d使計(jì)量室22與排出室18流體聯(lián)通。

排出構(gòu)件中的凹槽50d相對(duì)于引入構(gòu)件中的凹槽44d設(shè)置為使得當(dāng)其中一個(gè)凹槽44d面對(duì)計(jì)量室22的入口孔48時(shí)，排出構(gòu)件的凹槽50a都不面對(duì)出口孔54設(shè)置。在將產(chǎn)品引入計(jì)量室22的該引入位置下，出口孔54通過排出構(gòu)件的外表面50a關(guān)閉，如圖1所示。

相反地，在從計(jì)量室22中排出產(chǎn)品的排出位置下，其中一個(gè)凹槽50d面對(duì)出口孔54并且引入構(gòu)件的外表面44a關(guān)閉入口孔48。因此，分配裝置24能夠使計(jì)量室22與引入室16和排出室18交替地聯(lián)通。

在所顯示的示例性實(shí)施方案中，入口孔48和出口孔54在泵體的套筒14的厚度中形成并且通往計(jì)量室22。在該情況下，孔48、54沿徑向延伸穿過套筒14的厚度?？?8、54沿徑向面對(duì)計(jì)量活塞26并且沿徑向設(shè)置在所述活塞的上死點(diǎn)的上方。孔48、54沿軸向設(shè)置在隔離物42的兩側(cè)上，分別設(shè)置在引入室16一側(cè)和排出室18一側(cè)。

具有環(huán)形整體形狀的旋轉(zhuǎn)摩擦環(huán)46、52被安裝成沿軸向抵靠泵體的固定隔離物42。隔離物42的一側(cè)與引入構(gòu)件的摩擦環(huán)46沿軸向接觸并且另一側(cè)與排出構(gòu)件的摩擦環(huán)52沿軸向接觸。每個(gè)摩擦環(huán)46、52包括(在該情況下徑向的)平坦的正面46a、52a，所述平坦的正面46a、52a被安裝成與套筒的內(nèi)部隔離物42沿軸向接觸。有利地，每個(gè)摩擦環(huán)46、52由具有低摩擦系數(shù)并且可以具有自潤(rùn)滑性質(zhì)和良好耐磨損性的材料(例如青銅、石墨等)制成。

分配裝置24還包括環(huán)形墊圈56和螺母58，所述墊圈56安裝在軸38上并且沿軸向抵靠排出構(gòu)件36，所述螺母58旋擰至所述軸的螺紋部分(未顯示附圖標(biāo)記)并且沿軸向擋住墊圈56。墊圈56被安裝成沿軸向抵靠排出構(gòu)件36的正面50c。墊圈56可以例如為Belleville類型。墊圈56能夠在排出構(gòu)件36上施加軸向力從而施加軸向預(yù)負(fù)載，該軸向預(yù)負(fù)載傾向于保持所述構(gòu)件擠壓套筒的隔離物42。替代性地，能夠使用具有軸向彈性并且能夠在排出構(gòu)件36上施加軸向預(yù)負(fù)載力的任何其它彈性預(yù)負(fù)載裝置。還可以想到的是，將沿軸向堆疊的多個(gè)預(yù)負(fù)載裝置附接在螺母58和排出構(gòu)件36之間。

墊圈56和螺母58形成保持裝置從而維持抵靠套筒的隔離物42的排出構(gòu)件36的軸向位置。這些保持裝置被安裝成沿軸向抵靠排出構(gòu)件36。替代性地，還有可能不設(shè)置彈性墊圈56而是直接緊貼排出構(gòu)件36安裝螺母58。在另一個(gè)變體形式中，還有可能用一些其它軸向止動(dòng)元件(例如彈性擋圈類型)替代螺母。

通過本發(fā)明提供了包括分配裝置的泵，所述分配裝置被設(shè)計(jì)成分離用于產(chǎn)品的引入功能和排出功能，分別通過特定元件執(zhí)行所述引入功能和排出功能。為了保證該分離，每個(gè)構(gòu)件的通道裝置保證了單個(gè)引入功能或排出功能。即使在分配裝置和泵體的套筒的內(nèi)孔之間存在徑向功能性間隙，引入構(gòu)件或排出構(gòu)件各自和泵體的隔離物之間的軸向接觸能夠以有效和經(jīng)濟(jì)的方式避免產(chǎn)品在引入室和排出室之間泄漏。這有助于規(guī)律的流動(dòng)速度。

在操作中，沿軸向施加至引入構(gòu)件的產(chǎn)品壓力和/或沿軸向施加至排出構(gòu)件的產(chǎn)品壓力有助于抵著套筒的隔離物擠壓所述構(gòu)件。在由于摩擦造成磨損的情況下，引入側(cè)的產(chǎn)品壓力和/或排出側(cè)的產(chǎn)品壓力能夠維持該擠壓。在磨損的情況下，由墊圈施加的軸向預(yù)負(fù)載力也有助于維持套筒的隔離物和引入構(gòu)件和排出構(gòu)件之間的軸向接觸。

此外，考慮到引入構(gòu)件和排出構(gòu)件沿軸向設(shè)置在套筒的隔離物的兩側(cè)上，用于引入產(chǎn)品的通道裝置相對(duì)于用于排出的通道裝置沿軸向偏離。因此，在分配裝置的外表面磨損的情況下避免了產(chǎn)品在用于引入的裝置和用于排出的裝置之間流動(dòng)。

在所顯示的示例性實(shí)施方案中，引入構(gòu)件或排出構(gòu)件各自包括本體和單獨(dú)的摩擦環(huán)，所述摩擦環(huán)用于限制與泵體的隔離物的摩擦。替代性地，每個(gè)構(gòu)件可以僅由本體形成并且可以優(yōu)選包括耐摩擦和耐磨損涂層。在另一個(gè)變體形式中，摩擦環(huán)或涂層可以設(shè)置在泵體的固定的內(nèi)部隔離物的每個(gè)側(cè)面上。

在另一個(gè)變體形式中，引入構(gòu)件和排出構(gòu)件各自可以包括與套筒隔離物摩擦的密封件(例如O形環(huán)密封件或唇形密封件)代替摩擦環(huán)。替代性地，隔離物還有可能在其每個(gè)正面上包括與相關(guān)聯(lián)的引入構(gòu)件或排出構(gòu)件摩擦的密封件。