專利名稱：泵機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泵機，帶有至少兩只運動在一共同圓形路徑上的泵機活塞。
背景技術(shù)：
泵機，所謂真空泵，已知具有多種形態(tài)。比如，已知有連續(xù)轉(zhuǎn)動式徑向壓縮機，還有活塞式壓縮機，其進行往復運動或擺振運動。

發(fā)明內(nèi)容
相反，本發(fā)明涉及一種新型泵機，帶有至少一只運動在圓形路徑上的泵機活塞以及一泵殼，此泵機活塞，任由選定地以剛性方式聯(lián)接于一或多只另外的泵機活塞，以擺振方式圍繞一轉(zhuǎn)動軸線運動在一相應地具有兩個反轉(zhuǎn)位置上的活塞，以及一種介質(zhì)經(jīng)由一出口閥門被排出并在從一個反轉(zhuǎn)位置轉(zhuǎn)入另一反轉(zhuǎn)位置的過程中，一入口閥門被打開，此后，在壓力聚積的過程中，介質(zhì)被排放在當時獲得的泵機活塞的壓力一側(cè)上和被吸入在當時獲得的抽吸一側(cè)上。
在這樣一種泵機下，可以達到較高的輸入值，比方與徑向壓縮機相比。在此情況下，泵機具有比較簡單的結(jié)構(gòu)。
下面參照權(quán)利要求1的主題來說明其他各項要求的主題，但后者在它們的獨立構(gòu)成方面也具有重要性。
在一種結(jié)構(gòu)中，設(shè)定入口閥門在從一個反轉(zhuǎn)位置轉(zhuǎn)入另一反轉(zhuǎn)位置中被掠過。
各泵機活塞在泵腔中運動。泵腔制成在最好是由制成得相對于泵機活塞以轉(zhuǎn)動方式配裝的內(nèi)壁沿徑向形成的內(nèi)側(cè)上。如果設(shè)置許多泵機活塞，它最好也是兩只或多只泵機活塞之間的連接壁板。沿徑向?qū)⒈们唤缍ㄔ谕鈧?cè)上的機殼壁板以固定方式制成。不過，一如以下進一步較為詳細地所述，它也可以是可動的。入口閥門可以制成在泵腔底板上和/或在泵腔頂板上和/或機殼外壁上和/或機殼分隔壁板上。
泵腔由一固定的機殼分隔壁板在泵機活塞的運動方向上-在兩側(cè)上-予以界定。在兩只泵機活塞的情況下，機殼分隔壁板分出兩個泵腔。這一機殼分隔壁板使之當泵機活塞進入反轉(zhuǎn)位置時壓力聚積-到所需程度-成為可能。出口閥門最好是制成止回閥。出口閥門可以制成在機殼分隔壁板上和/或在泵腔底板上和/或泵腔頂板上和/或機殼外壁上。
泵機例如可以由電氣馬達予以驅(qū)動。不過，它也可以由某些其它的馬達予以驅(qū)動。一如以下仍要說明的那樣，可以具體建議借助于曲柄軸來實現(xiàn)動力傳輸。
馬達也可以是直接產(chǎn)生往復運動的電氣馬達。在此情況下，電氣馬達可以，更加具體地說，是普通的通用馬達。不過，它也可以是所謂磁阻馬達。步進馬達比如適于直接產(chǎn)生的往復運動。此外，例如也可能設(shè)置一種電氣或電磁彈簧/質(zhì)量系統(tǒng)作為驅(qū)動系統(tǒng)。各個質(zhì)量必須予以均衡。
在此重要的是設(shè)置驅(qū)動裝置和各泵機的軸線，比如是否兩部泵機與一中心驅(qū)動裝置彼此連接。雖然兩部泵機的各活塞的各個反轉(zhuǎn)位置是同相的，但在各中間位置上獲得各不相同的角度位置，以及取決于各中心點位置的一相位偏差。這一點可以通過驅(qū)動裝置軸線與泵機軸線之間有意的高度調(diào)定而使之最小化。
當驅(qū)動動力借助于曲柄軸傳輸給泵機時，也可建議同時驅(qū)動兩個或多個這種泵機。曲柄軸使得馬達，亦即特別是電氣馬達，可能從事連續(xù)的運動。泵機或各泵機活塞的有限角度往復運動是借助于以本質(zhì)上可比于汽車中汽油引擎或柴油引擎的已知方式作用在曲柄軸上的各連桿而造成的。這種類型的兩部泵機，優(yōu)先地借助于同一曲柄軸予以運動，而后適當?shù)卦谙喾磧蓚€方向上運動。
對于泵機殼體中各泵機活塞的密封給予了特別的關(guān)注。密封首先設(shè)置在比如外部周邊區(qū)域上，而且也在內(nèi)部周邊區(qū)域上，比方在與相對于后一區(qū)域配裝的機殼分隔壁板的交會處，而所形成的有效間隙長度致使間隙單獨的長度可產(chǎn)生適當?shù)拿芊?。這至少帶有充分小的間隙尺寸，最好是在百分之幾毫米的范圍之內(nèi)，至少不是顯著地超過十分之幾毫米的范圍之內(nèi)。更為可取的是在百分之幾毫米的范圍之內(nèi)。
不過，其次，各個單獨的密封唇板可以用在此處或一個或多個以密封方式相互作用的表面上，以及/或者一種在泵機運作過程中以低磨方式本身不斷介入的敷層至少施用于彼此相互作用的各個表面區(qū)域之一。
各只活塞的往復運動或擺振運動的實現(xiàn)方式是，最好是與機殼分隔壁板沒有任何接觸。在反轉(zhuǎn)位置上，相應的泵機在機殼分隔壁板之十分之幾毫米處停頓一下，或是相對于由各泵機活塞在從一個反轉(zhuǎn)位置轉(zhuǎn)入另一反轉(zhuǎn)位置中所經(jīng)過的轉(zhuǎn)動角度范圍的百分之幾處，或最好是千分之幾處停頓一下。
更為具體地說，機殼分隔壁板可以以如下方式制成，即離開相關(guān)活塞區(qū)域的距離在最為接近的圓周角范圍內(nèi)的徑向是不變的。不過，也可以選擇得以致(平直表面區(qū))-楔狀的(沿徑向)向外漸寬的間隙形成在所指位置上的各相關(guān)區(qū)域之間。
活塞的轉(zhuǎn)角范圍最好是大約90°。不過，也可以在此以上延伸比方高至+/-30°，同時包含相應的各中間階段，諸如95°、100°、105°、110°等在內(nèi)，以及處在其間的各角度范圍。同樣這都適用于90°以下的各值。這樣，可以導致相應的充氣容積與活塞尺寸之間的協(xié)調(diào)。
各泵機活塞本身最好是由一種諸如鋁這樣的輕質(zhì)材料制成的。更為可取的是，它們包括擠壓成的型材(雖然這并不取決于鋁材作為材料)。在這方面，以如下方式設(shè)計結(jié)構(gòu)，即較大的一些質(zhì)量相對于各泵機活塞的轉(zhuǎn)動軸線沿徑向盡可能地向外推出?？傊?，由于慣性矩出現(xiàn)的緣故，各運動的質(zhì)量應當盡可能地小，為此原因，諸如鋁材這樣的輕質(zhì)材料的確可以建議用于各運動的質(zhì)量。
當制成為各擠壓成的型材時，各泵機活塞具有各相應的凹腔。這些空腔可以在頂和底部由蓋子予以封閉。
各泵機活塞的高度或它們在共同轉(zhuǎn)動軸線軸向上的尺度最好是大致上對應于從轉(zhuǎn)動軸線到某一泵機活塞周向外壁的直徑。在此，目的是盡量減小這些間隙。
入口閥門可以制成為簡單的永久孔口。比方狀為通孔或另外狀為槽孔。此外，也可以制成為止回閥(比如球閥)。
在泵機帶有兩只泵機活塞的情況下，分別設(shè)置四個出口閥門和兩個入口閥門。不過，也可以設(shè)置四個入口閥門，例如如果另外兩個在任何情況下都被關(guān)斷的話。
作為另一代換方案，入口閥門和出口閥門可以關(guān)聯(lián)于運動路徑的同一端部區(qū)域，具體地說是一相應的反轉(zhuǎn)位置。入口閥門和出口閥門在此情況下設(shè)置得彼此鄰近。在這方面，如果入口閥門和出口閥門都設(shè)置在同一機殼分隔壁板之內(nèi)，則可證實是有利的。
入口閥門和/或出口閥門在此情況下可以由沖壓或彎折成的板金構(gòu)件制成，帶有一蓋板，關(guān)聯(lián)于一閥門孔口和一鄰接的拱出部分。在這方面，可以設(shè)置一鋼制板金構(gòu)件，特別是由彈簧鋼制成的一種。另外優(yōu)選的是，入口閥門和/或出口閥門在此具有彼此以共面方式并合的各自蓋板和拱出部分。因此它們最好是關(guān)于一個平面彼此相對沒有任何偏移地予以設(shè)置。其次，入口閥門和/或出口閥門具有一安裝腳座，比如以卡緊方式予以安裝，特別是在機殼分隔壁板附近以卡緊方式予以安裝。此安裝腳座也優(yōu)選地以共面方式至少部分地并合于拱出部分。
為了密封封閉入口閥門和/或出口閥門，蓋板最好是座放在一密封支座上，后者以卡緊方式安裝在閥門與相關(guān)的機殼部分之間。比方它也可以以粘接方式予以裝接。在以卡緊方式安裝的情況下，這最好是借助于一卡緊件或一加壓件予以實現(xiàn)。支座可以是由塑料，比如一種合成橡膠制成的構(gòu)件構(gòu)成的。
特別是在各閥門狀為沖壓或彎折成的板金構(gòu)件的結(jié)構(gòu)的情況下，它們基本上是由一安裝腳座、一拱出部分和一蓋板組成的，入口閥門和/或出口閥門的縱向尺度伸展在各泵機活塞轉(zhuǎn)動軸線的方向上。因此，也可能在轉(zhuǎn)動軸線方向上彼此挨靠地設(shè)置多個出口閥門。在此也可以想到平行于轉(zhuǎn)動軸線彼此挨靠地相應地設(shè)置多個入口閥門。
在機殼分隔壁板中相對于出口閥門局部定位一彈簧加載式入口閥門被證實在吸入(亦即壓力腔重新充氣)期間的能耗減少方面是有利的。結(jié)果，壓差減小了。閥門-入口閥門和出口閥門二者-制成為一種無潤滑劑彈簧閥門，更為具體地優(yōu)選制成一種舌簧閥門，帶有由合成橡膠制成的密封件。
各閥門另外最好是制成在一閥門板條之內(nèi)，后者可以容易更換或改裝。如此即包括入口閥門的外部邊緣配置可以通過簡單地調(diào)轉(zhuǎn)閥門板條而變換為出口閥門的外部邊緣配置或反之亦然。這對于許多泵機有可能希望的相互串聯(lián)或并聯(lián)是很有意義的。按照這一情況，所需的閥門此時可以以如下方式配置，即(通過轉(zhuǎn)動閥門板條)不需要很長的各氣流通道。在這方面，閥門板條相對于縱向軸線以鏡像方式制成。在任何情況下，各入口閥門和各出口閥門相對于閥門板條的中心縱向軸線是彼此對置的。
各舌簧閥門的閥門舌簧是對稱形成的。彈簧鋼可以是一種適合的材料，或者另外比如氟化橡膠也是。各閥門是平面的這一事實允許相對于某一活塞的一個反轉(zhuǎn)位置可以實現(xiàn)非常最小化的盲區(qū)。各入口閥門齊平于閥門板條的表面。至于各出口閥門，在閥門板條上實現(xiàn)了薄壁厚度和/或可以在泵機活塞上另外制成一U形構(gòu)件以避免閥件前面的盲區(qū)。
泵機活塞可以使一孔口突起關(guān)聯(lián)于出口閥門，以便起動出口閥門。如果許多出口閥門彼此挨著設(shè)置，相應的許多孔口突起設(shè)置在泵機活塞部分上。泵機活塞上的這些凸起的表面元件與各出口閥門特別是各彈簧閥門在反轉(zhuǎn)位置上相互作用，并相應地導致出口閥門的機械式開啟。
還可以設(shè)置得一部泵機具有三、四或更多的泵機活塞，其中至少兩只在一共同的圓形路徑上運動。如果設(shè)置不同的圓形路徑，比如在每一情況下兩只泵機活塞在其上運動，則這些不同的圓形路徑最好是實現(xiàn)在不同的泵殼之中。每一泵殼在此可以具有兩只泵機活塞，可以擺振方式運動而其在各個泵殼之中的各泵腔由各機殼分隔壁板彼此分隔開來。
對于在以上提及的實例的情況下所獲得的四只活塞，最好是設(shè)置一共同的驅(qū)動裝置，此驅(qū)動裝置設(shè)置在第三機殼中，即一驅(qū)動機殼中，后者最好是與此時為兩個的各泵殼分離開來。更為可取的是，此時這是在兩側(cè)上相鄰地聯(lián)接于兩個泵殼的一個驅(qū)動機殼。
各機殼-既有驅(qū)動機殼也有各泵殼-可以制成擠壓形成的構(gòu)件。不過，例如它們也可以是鑄造構(gòu)件。一種(第一種)各機殼彼此相對地結(jié)合和限定可以通過借助于各相應的縱向溝槽和縱向凸棱(在各泵機活塞轉(zhuǎn)動軸線方向上)將它們連接在一起而予以實現(xiàn)，這些溝槽和凸棱在各擠壓成的構(gòu)件的情況下以簡單方式同時予以設(shè)置。不過，這些縱向溝槽和相關(guān)聯(lián)的各凸棱一般只是被認為是組裝附件。此外，各機殼之間適當?shù)氖怯幸环N螺絲接合和/或一種粘接結(jié)合或某種其他進一步的連接。
特別是，如果各機殼制成為各擠壓成的型材，傳送通道可以以簡單的方法整體制成到機殼里面。之所以如此，是因為它同時可以裝入機殼作為在各泵機活塞轉(zhuǎn)動軸線方向伸展的空腔并隨后由相應的各蓋子在一或兩側(cè)上予以封閉。
為了密封泵腔，泵機活塞和/或泵殼可以在一相關(guān)的運動間隙的表面區(qū)域上墊以棉絮。這種棉墊構(gòu)成一磨合敷層，它在各初始操作循環(huán)期間通過研磨而被除去以產(chǎn)生一最小間隙。這些棉墊生成一種有利的迷宮效應。在這方面當然也可能另外采用在其中研磨自身的其他各種敷層(它們無需也不必具有迷宮式密封的優(yōu)點)。
在由鋁材制成的泵機活塞上，比如，可以設(shè)置冷縮配裝的鋼軸用于形成轉(zhuǎn)動的物理軸線。
泵腔的幾何形狀最好是方形的，這就是說在各反轉(zhuǎn)位置之間各泵機活塞的自由路徑大致上對應于泵腔在轉(zhuǎn)動軸線方向上的尺度。目的是要盡量減小各間隙長度。這最好是符合以下公式，即使兩倍的間隙長度和兩倍的泵腔外徑與內(nèi)徑差別之和成為最小。也完全有可能實現(xiàn)以下的泵腔幾何特性，即其中各反轉(zhuǎn)位置之間各泵機活塞的自由路徑小于泵腔在轉(zhuǎn)動軸線方向上的尺度，并且其中各泵機活塞的自由路徑做得大于泵腔在轉(zhuǎn)動軸線方向上的尺度。


本發(fā)明下面根據(jù)附圖進一步予以說明，附圖只是表明一些示范實施例或結(jié)構(gòu)上的改進，而其中圖1表明第一實施例中此種泵機的示意性俯視圖；圖2表明彼此連接的兩只泵機活塞的示意性透視圖；圖3表明借助于一驅(qū)動裝置同時驅(qū)動的兩個泵機的示意圖；圖3a表明以凸緣安裝在驅(qū)動裝置上的一曲軸的示意圖；圖4至6表明關(guān)于密封的細節(jié)和各泵機活塞相對于機殼的閥門致動狀況；圖7表明帶有各出口閥門的機殼分隔壁板的一種可能的結(jié)構(gòu)；圖8表明另一實施例的局部示圖；圖9表明上面設(shè)有各入口和出口閥門的機殼分隔壁板的透視圖；圖10表明符合圖9的機殼分隔壁板的分解透視圖；圖11表明貫穿一泵機機泵的縱向剖面，可看到具有各出口閥門的機殼分隔壁板又一另外實施例；圖12表明一透視圖，該圖是各出口閥門設(shè)置在機殼分隔壁板上的一泵腔附近的細節(jié)圖像；圖13表明一對應于圖12的圖像，但用于另一實施例，其中旋轉(zhuǎn)活塞與各出口閥門聯(lián)接的各孔口凸起；圖14表明符合圖4中圖像的詳細圖像，但適用于與間隙密封有關(guān)的另一實施例；圖15表明對應于圖5的圖像，但適用于對應于圖14的密封結(jié)構(gòu)；圖16以橫截面示出泵機；圖17從后部示出符合圖16的泵機；圖18以透視圖表明帶有設(shè)置在兩側(cè)上的各分立泵機機殼一驅(qū)動裝置機殼；圖19至21表明帶有入口/出口閥門各另外實施例的一閥門板條的各局部視圖；圖22至24表明關(guān)于圖19至21的各剖面視圖；圖25表明符合圖17的圖像，但在一整體機殼之內(nèi)帶有分立制成的各泵機機殼；圖26表明符合圖25的主題的另一視圖，帶有作用在各泵機機殼上的一曲柄驅(qū)動裝置。
具體實施例方式
首先參照圖1予以圖示和說明的是帶有兩只泵機活塞2、3的泵機1，兩只活塞經(jīng)由共同的中心區(qū)域4彼此連接，在此示范實施例的情況下后者具有基本上圓形的橫截面。在中心區(qū)域4中，還在中心處具有轉(zhuǎn)動軸線5，泵機活塞2、3圍繞此軸線以擺動方式前后轉(zhuǎn)動。
在運作期間，泵機活塞2、3被順時針推出圖1之中所示的位置(第一反轉(zhuǎn)位置)直至它們達到第二反轉(zhuǎn)位置為止，然后每次都掠過入口閥門9。之后，壓力建立在此泵機位置與機殼腹板6、7之間，直至達到出口閥門8的預定制衡壓力為止(或者，如以下進一步說明的那樣，出現(xiàn)強制開啟)。各泵機活塞然后處在一個反轉(zhuǎn)位置上。由此開始，它們主動地在與第一運動相反的方向上向回運動，而此過程在此反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動方向上予以重復。
在示范實施例中覆蓋大約60°角度范圍α的各自泵機活塞每次相應地移動經(jīng)過120°的角度范圍。在180°的區(qū)域內(nèi)，兩塊機殼分隔壁板6、7制成得對置在泵機機殼18之內(nèi)(只是概略地畫出)。在符合圖1的示范實施例情況下，出口閥門8分別在泵機活塞2、3轉(zhuǎn)動方向上制成在機殼分隔壁板6和7的上游。大致上在機泵活塞2或3運動所在的180°泵腔的90°附近，制成入口閥門9。
在一項在此方面可作代換的實施例的情況下，各機泵活塞制成得超出大約90°的角度范圍，以致它們各自移動經(jīng)過90°的角度范圍。由于密封長度較大而獲得密封上的優(yōu)勢。其次，優(yōu)勢還在于，入口閥門不開啟過久而氣體最初不再被部分推出(在回返路徑上)。
此外，就活塞而言，角度大小還可能超出90°。比如，就其而言110°、120°或130°或者一些中間的角度范圍。此時有可能無需在其后側(cè)上的壓縮。入口閥門然后在壓縮開始時適當?shù)卦O(shè)置在泵機活塞附近。
雖然各出口閥門8都是止回閥，出口閥門9卻制成為一簡單的孔口。
在圖2中，雙活塞本身是以透視圖代表的?；钊?或3的高度h可以對應于從轉(zhuǎn)動軸線5至活塞外壁10的半徑r。其次，中心區(qū)域4的直徑D最好是大致上對應于與中心區(qū)域4一起制成為一個組件的兩個泵機活塞2和3的整個直徑d的三分之一。
在圖3中，借助于電氣馬達11一起予以驅(qū)動的兩部泵機1的驅(qū)動裝置示意性地畫出。以凸緣安裝在電氣馬達11上的曲軸12示意性地表明在圖3a之中，而泵機活塞2、3借助于曲軸通過連桿13在兩相反方向上被驅(qū)動。曲軸12可以具有平衡重量或飛輪質(zhì)量14。
圖示的設(shè)置在以下方面也是有利的，即在保持各轉(zhuǎn)軸水平位置的同時，以某一方式有可能作出節(jié)省空間的設(shè)置，從而整個組件可以豎立在只是作為基底的一臺機泵上，就是說，馬達和另一機泵則以塔狀伸展在上方，一如所述帶有各水平轉(zhuǎn)軸。這一點最好是通過同時制成矩形的機殼來予以實現(xiàn)，意義在于這提供了至少兩個豎立基底。對應于圖3中設(shè)置的一個基底和用于如上所述設(shè)置的另一豎立基底。
圖4至6表明為高性能機泵所需的各間隙密封的細節(jié)。
在圖4中，示意性地表明機泵活塞3上沿徑向向外的間隙密封。作為在本說明引論部分中所述密封的代換方案，機泵活塞3由于如此的間隙尺寸而可以具有一些密封唇板15，牢固地連接于機泵活塞3并貼靠泵殼的內(nèi)壁16。它們可以是諸如由塑料制成的唇板，比方PVC、PP或PE。
有可能沿徑向在內(nèi)側(cè)上關(guān)于各機泵活塞機殼分隔壁板/連接壁板的密封，也是這樣的。在圖5中，示意性地表明機殼腹板7與中心區(qū)域4之間的密封。在此情況下，密封唇板17牢固地連接于機殼腹板6并以密封方式與泵殼內(nèi)壁相互作用，后者由中心區(qū)域4形成并相對于機泵活塞2、3以轉(zhuǎn)動方式配裝而制成。
在圖7中，機殼腹板6在另一實施例中以橫截面畫出。在兩個機殼腹板6、7的每一個上，制成一個、兩個或三個出口閥門8。各出口閥門8包括閥板19、20，在此示范性實施例的情況下以U形橫截面的方式彼此連接并在彈簧彈力作用下貼靠孔眼21、22。密封件23、24分別設(shè)置在孔眼21、22與閥板19、20之間，都分別具有對應于孔眼21、22的配合孔口。
作為對于借助于所產(chǎn)生的正壓來開啟各出口閥門的代換方案，還可能，特別是以各出口閥門設(shè)置在一如圖7之中所示各機殼腹板上的時候，設(shè)想強制開啟各出口閥門，一如圖6之中所示。借助于牢固地連接于每一機泵活塞的一種開啟構(gòu)件而后每次將各閥板推入開啟位置。這一點特別是在有待達到的各控制時刻方面是很有好處的。
在這方面，但也與之無關(guān)地，可以設(shè)置得機泵活塞2、3的相關(guān)各側(cè)壁只在反轉(zhuǎn)位置上才接觸于機殼腹板6、7的各個壁板。在此同樣有利的是，在某一機泵活塞2、3的機殼腹板和/或相關(guān)壁板上設(shè)置一個柔軟、順遂的敷層，一如由發(fā)泡橡膠構(gòu)件所制成者。
圖8示意性地表明各出口閥門8和各入口閥門9的另一種設(shè)置。在此，這些全都設(shè)置在將兩個泵腔25彼此分隔開來的機殼分隔壁板6的附近。沿直徑對置的機殼分隔壁板7制成得完全等同于示出的機殼分隔壁板6。
特別從圖9之中的詳細圖示可以了解到，機殼分隔壁板6最初制成為一空心構(gòu)件，具有平行于機泵活塞2和3轉(zhuǎn)動軸線5而伸展的對中性。所制成的凹槽大致上在中心處被橫向壁板26所打斷。在此橫向壁板26的兩側(cè)上，制成各出口閥門8和各入口閥門9，面對各泵腔25的機殼分隔壁板6的各壁面最初則配有孔眼21、22。
入口閥門9和出口閥門8分別關(guān)聯(lián)于分別配有孔眼21和22的機殼分隔壁板6的每一側(cè)。無論功能如何，一閥門首先具有蓋板27，由拱出部分28與之鄰接。蓋板27和拱出部分28制成為一個構(gòu)件，以共面方式彼此合并且由一沖出或彎成的板金件制成，特別是由一彈簧鋼件制成。各拱出部件28大致上伸展在機殼分隔壁板6的縱向上，也就是說平行于轉(zhuǎn)動軸線5。
在端部處，也就是說背離閥板27，拱出部分28形成安裝腳座29。入口閥門9的彈簧件，由閥板27、拱出部分28和安裝腳座29構(gòu)成，外廓加工成形為像是一把鑰匙。不過，它也可以加工成形為連續(xù)的平直舌板。
出口閥門8的彈簧件30在拱出部分28的端部處具有兩個相反設(shè)置的安裝腳座29，從而后者與拱出部分28彼此相對設(shè)置成一T形輪廓。
在彈簧件30與機殼分隔壁板6的相關(guān)壁面之間設(shè)置膜狀支承件31，它在入口閥門9的情況下在輪廓上適配于相關(guān)彈簧件3a的輪廓，具體請見圖10。在此，同樣設(shè)置柄狀部分32，而在其端部處設(shè)置大致上以直角調(diào)準于它的安裝腳座33并在其另一端部處裝有密封部分34，后者在特定的示范實施例中在形狀上為一圓環(huán)，而其具有的外徑適配于蓋板27的外徑并且其具有的內(nèi)徑適配于機殼分隔壁板6上相關(guān)孔眼22的直徑。
各入口閥門9和各出口閥門8是為每一機殼分隔壁板6和7提供的，各自指向由機殼分隔壁板6、7彼此相對密封的各泵腔25。各閥門相應地成對彼此相對而設(shè)置。
各出口閥門8，或者構(gòu)成各出口閥門8的各彈簧件30和各支承件31，設(shè)置在相對于機殼分隔壁板6的機殼內(nèi)側(cè)上，支承件31分別以卡緊方式安裝在彈簧件30與相關(guān)機殼部分之間。加壓件35是為此目的而設(shè)置的。它定位在空腔形狀的機殼分隔壁板中兩個彈簧件30的間隔開來的安裝腳座29的所述區(qū)域中。結(jié)果在腳座一側(cè)上為制成為各彈簧閥門的各出口閥門8形成一個承座。還可以提供一種粘接接合作為以卡緊方式安裝的一種代換方案，但如果適當，也可以作為其補充。
各入口閥門9的各支承件31和各彈簧件30分別位于在機殼分隔壁板6和7的外壁適配的面對各泵腔25的各凹部36之中，各支承件31在任何情況下都借助于卡緊件37以卡緊方式安裝在彈簧件30與相關(guān)的機殼壁面之間。這種卡緊件37在頂側(cè)上凹部區(qū)域之中伸過機殼分隔壁板6或7。在卡緊位置上，橫截面大致為C形的卡緊件37的兩肢接合在支承件31和彈簧件30的安裝腳座33和29上面，從而在此也實現(xiàn)了各舌板閥門的端部安裝。
在機殼分隔壁板內(nèi)設(shè)置各出口閥門和入口閥門產(chǎn)生有利地小的盲區(qū)，并使之受到較好的壓縮。
閥門控制最好是根據(jù)壓力進行的。因此，從一個反轉(zhuǎn)位置開始，由分別從機殼分隔壁板6或7離開的泵機活塞2或3產(chǎn)生負壓，可能在超出某一預定的閾值之后具有開啟各入口閥門9的效果。在機殼分隔壁板6或7的方向上泵機活塞2或3的使介質(zhì)受壓的運動情況下，實現(xiàn)了壓力增大，導致各出口閥門8的開啟。
各出口閥門8的各彈簧件30在相關(guān)各泵腔25的方向上被偏壓，相應地當壓力超過閾值時，在機殼分隔壁板6或7的空腔方向上向內(nèi)開啟。另一方面，各入口閥門9的各彈簧件30在機殼分隔壁板6或7中相關(guān)空腔的方向上被偏壓并當超過預定的較低壓力值時，由于在各泵腔25方向上拱出而開啟。
從圖11中的剖面圖可以進一步了解到，許多彼此挨著設(shè)置的出口閥門8也可能設(shè)置在機殼分隔壁板6和7之中。在此，比如，三個出口閥門8設(shè)置于每一機殼分隔壁板6和7。這些出口閥門8是以類似于前述各出口閥門8的方式制成的，相應地具有舌板閥門式各彈簧件30。機殼分隔壁板6或7的所有三個出口閥門8的這些彈簧件30制成為一體，各自的安裝腳座29展開在共同的底座38上。
在此示范實施例中，每一泵腔25的各個入口閥門9制成為永久的孔口39，因而在形狀上是泵腔25底部區(qū)域上的一個孔眼(請見圖12)。如此制成的入口閥門9在從一個反轉(zhuǎn)位置到另一反轉(zhuǎn)位置的運動期間被掠過。
其次，圖13中的圖像表明另一實施例，其中泵機活塞2或3，與機殼分隔壁板6、7之中彼此挨著設(shè)置的各出口閥門8相關(guān)聯(lián)，在各自情況下具有孔口突起40，用于通過在一個反轉(zhuǎn)位置上的致動而起動各出口閥門8。借助于這些孔口突起40，各出口閥門8的各蓋板37以機械方式被推入其閥門開啟位置。
圖14和15表明泵機活塞2、3與泵殼之間間隙密封的進一步細節(jié)。比方，泵機活塞2或3沿徑向在運動間隙附近外側(cè)上設(shè)置棉墊41，用作一個磨合層，在最初的運作循環(huán)中以研磨方式被除去而造成一最小間隙。同樣也可能沿徑向在內(nèi)側(cè)上設(shè)置。比方，圖15示意性地表明在機殼腹板7與中心區(qū)域4之間帶有棉墊41的密封。此外，這種棉墊也設(shè)置在機泵活塞2、3的端面處，但并未具體畫出。棉墊只是一種優(yōu)先的敷層以實現(xiàn)所需的密封作用。其他一些敷層也是可能的。
在圖16中，畫出穿過泵殼G的一個剖面。泵殼是作為擠壓構(gòu)件比如由鋁材制成的，并在中心處具有用于容放電氣馬達11的部分。在電氣馬達11兩側(cè)上同時設(shè)置帶有兩個機泵活塞2、3的兩個泵腔，兩個活塞分別在一共同的圓形路徑上運動。每一泵機活塞2、3關(guān)聯(lián)于一個泵腔25，該泵腔沿直徑對置的兩塊機殼分隔壁板6、7彼此隔開，其中同時設(shè)置各出口閥門8。各入口閥門9制成在各泵腔25的各端面處。
圖17表明泵機1的后視圖。可以了解到，居中設(shè)置的電氣馬達11用于借助于曲柄裝置來驅(qū)動設(shè)置于其兩側(cè)的兩對泵機活塞。為此目的，可轉(zhuǎn)動地安裝的伸展臂桿43設(shè)置在電氣馬達11上或在其受驅(qū)轉(zhuǎn)軸42上，并且可以各自用于驅(qū)動連桿13，以便在相反方向上驅(qū)動成對的活塞泵機。
作為另一并未具體畫出的代換方案，在此也可能是每對活塞泵機的一種步進馬達驅(qū)動裝置。另一代換方案是一種機電振蕩器。
最后，圖18之中的透視圖示出泵殼G的另一實施例，泵殼在此制成為三部分。因此，設(shè)置了一個驅(qū)動機殼44和兩個泵機機殼18，后者制成用于容放一對泵機活塞。這些機殼制成為擠壓成的各部件，更為可取的是用鋁制成。
驅(qū)動機殼44適當?shù)刂瞥捎糜谌莘烹姎怦R達11。
兩個泵機機殼18制成得完全一樣，以致它們可以相互對換并可以相對于驅(qū)動機殼44對稱設(shè)置。相應地，兩個泵機機殼18可以由一模一樣的擠壓而成的部分制成。
兩個泵機機殼在驅(qū)動機殼44上的固定是借助于擠壓而成的各縱向溝槽45和相應的橫截面適配的各突起46來實現(xiàn)的。可取的是另外設(shè)置一種銷柱連接裝置，螺絲接合或粘接結(jié)合(各自另外地或組合一起地)。
所選定的結(jié)構(gòu)，特別是各泵殼18的，使得可能以最簡單的方式來獲得各泵腔25相對于各泵機活塞轉(zhuǎn)動軸線的不同的長度，從而各泵腔25的幾何形狀可再一次用最簡單的形狀、以可適配的方式來預先調(diào)定于各種不同的需求。在此優(yōu)選的是一種盡可能是方形的泵腔幾何形狀，其中各泵機活塞的直徑大致上對應于泵腔25在轉(zhuǎn)動軸線5方向上的尺度。
各輔助構(gòu)件，諸如抽吸或壓力連接零件，也可以設(shè)置在前面和/或后面-在轉(zhuǎn)動軸線方向上進行考慮。這樣一種附件也可以在此被整合在已創(chuàng)立的形式之中，比方在以下意義上，即它被配裝到在圖示實施例情況下以各孔隙方式造成的馬達機殼與驅(qū)動機殼之間的各居中空間里面。
各泵機也可以具有各自分立的機殼，以后與之一起被推入所示出的整體機殼中。
關(guān)于材料的選擇，設(shè)置的泵機活塞和泵殼由同一材料制成。如果設(shè)想不同的材料，則設(shè)定泵機活塞由膨脹系數(shù)低于泵殼材料的某種材料制成。
各入口/出口閥門的其他一些實施例圖示于圖19至24。
在圖19實施例的情況下制成一種出口閥門，只包括閥簾47，其設(shè)置在機殼腹板6的內(nèi)側(cè)上，以及在機殼壁板6或7上的孔口-在此為一專用孔口-內(nèi)部。重要的是，許多個別孔口48制成在出口附近，以致用于支承閥簾47的各腹板仍然在它們之間。所述閥簾因此可以做得很軟，在負壓下不需要不適當?shù)貜娭扑M入出口孔口。
原則上，入口閥門也可能具有同樣的構(gòu)成。在此可以推薦制成一個其中閥簾可以處在外壁之中的凹槽，以便如此地在閥簾與外表面之間在外壁上保持一個盡可能是平面的過渡段。
對應于圖19的橫截面圖像示出在圖22之中。在此可以了解到，一個閥簾47在出口位置上，而另一閥簾47以密封方式貼靠內(nèi)壁。
在圖20實施例的情況下，實現(xiàn)了球閥。這方面重要的是，相對于圖21的實施例同樣也是，出口閥門和入口閥門制成為一個組合閥門。入口閥門的入口位置直接伴隨著出口閥門的密封位置，反之亦然。一個作用器件，在此是封蓋球體53，既是入口閥門的作用器件，也是出口閥門的作用器件。
在圖20實施例的情況下，特別設(shè)置籠罩49，其具有一些用于供氣管線-未具體畫出-和排氣管線的小孔50?；\罩49具有與機殼腹板6或7相關(guān)聯(lián)的周邊密封凸緣51、52。這也可以適當?shù)赜媚撤N密封材料，諸如橡膠或合成橡膠，覆蓋在內(nèi)側(cè)上，即球體一側(cè)上。籠罩49也可以整體由這樣一種材料制成。封蓋球體53被抓放在籠罩49之內(nèi)。取決于它所承受的壓力，此球體進入其相應的密封位置?；\罩伸展在機殼腹板6與7之間，沿橫向連接二者。
從在此所述的各閥門顯然可見，為致動或移位只需要很小的壓力差別。它們的運作不需偏壓，或事實上不需偏壓。這一點依靠的背景是，在此所述的各種泵機或壓縮機都最好是以很小的壓差來工作的。至少無論何時容積流量是首要關(guān)注。如此。壓差可以是在十分之一或十分之幾巴的范圍之內(nèi)。
關(guān)于圖21和24，再次示出對應于圖22實施例的一種閥門，同時作為出口閥門和入口閥門工作。它具體地包括兩塊閥板54、55，這兩塊閥板借助于在示范實施例的情況下通過以一橫杠形式出現(xiàn)的連接件56，優(yōu)選是以剛性方式彼此聯(lián)接。連接件56相對于兩個機殼腹板6、7沿橫向伸展。在閥門板條之內(nèi)，或至少在兩個機殼腹板6與7之間，連接件6是借助于彈簧件56予以懸吊的。它因而可以調(diào)準于一中心位置，對應于既是入口閥門也是出口閥門的孔口。它也可以借此被拉進入口閥門或出口閥門的封蓋位置。
作為代換或補充，也可以設(shè)置只是管式導向器。作為對實際圖示的實施例的背反，如果一塊閥板54或55在密封位置上貼靠機殼壁板6或7的內(nèi)側(cè)，這就是特殊的。
圖25和26中表明一種泵機，其中各泵機活塞不僅在此處設(shè)計為第一機殼57的分立機殼之中運轉(zhuǎn)，后者本身然后也容放在外部機殼58之中，而且其中機殼57在任何情況下也可轉(zhuǎn)動地容放在機殼58之中，并且借助于示出在圖26之中的曲柄驅(qū)動裝置，最好是由驅(qū)動各泵機活塞的同一驅(qū)動裝置，與一泵機活塞運動的情況相反地予以推動。一泵機活塞從一個反轉(zhuǎn)位置進入另一反轉(zhuǎn)位置的絕對運動可以被減半作為結(jié)果(在相同輸出的情況下)。
在此實施例的情況下，機殼58也可以如參照圖18所述那樣以多件方式用同樣的方法予以設(shè)計。
所有闡明的細節(jié)本身都有關(guān)于本發(fā)明。相關(guān)/附加優(yōu)先權(quán)文件(優(yōu)先的專利申請的副本)的披露內(nèi)容也因此完全納入本申請的闡明之中，為此，包括本申請各項權(quán)利要求之中的這些文件的細節(jié)在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.泵機(1)，諸如真空泵或壓縮機，帶有在一圓形路徑上運動的至少一只泵機活塞(2、3)和泵殼(18)；泵機活塞(2，3)，可選地以剛性方式聯(lián)接于一只或多只另外的泵機活塞(2，3)，在相應地具有兩個反轉(zhuǎn)位置的運動路徑上圍繞轉(zhuǎn)動軸線(5)以擺振方式運動；以及還有一種介質(zhì)，可選地受到壓縮或加壓，經(jīng)由出口閥門(8)被排出，而且在從一個反轉(zhuǎn)位置轉(zhuǎn)向另一反轉(zhuǎn)位置的運動過程中，入口閥門(9)被打開，這之后，在壓力聚積過程中，介質(zhì)被排出在當時獲得的泵機活塞(2，3)的壓力一側(cè)上和被吸入在當時獲得的泵機活塞(2，3)的抽吸一側(cè)上。
2.按照權(quán)利要求1或特別按照此項權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，入口閥門(9)在從一個反轉(zhuǎn)位置進入另一反轉(zhuǎn)位置的運動中掠過。
3.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，泵腔通過相對于泵機活塞可轉(zhuǎn)動固定形成的內(nèi)壁而沿徑向制成在內(nèi)側(cè)上。
4.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，沿徑向在外側(cè)上的泵腔的機殼外壁是以固定方式制成的。
5.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，沿徑向在外側(cè)上的泵腔的機殼外壁是可動的。
6.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，入口閥門(9)制成在泵腔腔底上和/或泵腔腔頂上和/或機殼外壁上和/或機殼分隔壁板上。
7.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，泵腔由固定的機殼分隔壁板在泵機活塞(2，3)的運動方向上予以界定。
8.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，出口閥門(8)制成為止回閥。
9.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，出口閥門(8)制成在機殼分割壁板上和/或泵腔腔底上和/或泵腔腔頂上和/或機殼外壁上。
10.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，泵機是由一電氣馬達驅(qū)動的。
11.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，泵機是由步進馬達驅(qū)動的。
12.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，泵機是由一電磁擺振部件形成的。
13.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，驅(qū)動裝置是借助于一曲柄軸實現(xiàn)的。
14.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，驅(qū)動裝置作用在借助于同一曲柄軸聯(lián)接的兩部或多部泵機上。
15.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，在借助于同一曲柄軸驅(qū)動兩部泵機(1)的情況下，它們在相反的兩個方向上運動。
16.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，入口閥門(9)和出口閥門(8)與運動路徑的同一端部區(qū)域相關(guān)聯(lián)。
17.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，入口閥門(9)和出口閥門(8)設(shè)置在同一機殼分隔壁板(6，7)上。
18.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，入口閥門(9)和/或出口閥門(8)是由沖壓或彎折成的板金構(gòu)件制成的，帶有關(guān)聯(lián)于閥門孔口(21，22)的蓋板(27)，以及鄰接的拱出部分(28)。
19.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，蓋板結(jié)合具有同一直徑的拱出部分(28)。
20.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，入口閥門(9)和/或出口閥門(8)具有以共面方面彼此結(jié)合的蓋板(27)和拱出部分(28)。
21.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，入口閥門(9)和/或出口閥門(8)具有以卡緊方式安裝的安裝腳座(29)。
22.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，安裝腳座(29)以共面方式結(jié)合拱出部分(28)。
23.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，蓋板(27)座放在支座(31)上，后者以卡緊方式安裝在閥門和相關(guān)機殼部分之間。
24.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，以卡緊方式進行的安裝是借助于卡緊件(37)實現(xiàn)的。
25.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，以卡緊方式進行的安裝是借助于壓力件(35)實現(xiàn)的。
26.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，入口閥門(9)和/或出口閥門(8)的縱向尺度平行于各泵機活塞(2，3)轉(zhuǎn)動軸線而伸展。
27.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，許多出口閥門(8)平行于轉(zhuǎn)動方向(5)彼此挨著設(shè)置。
28.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，泵機活塞(2，3)具有關(guān)聯(lián)于出口閥門(8)的孔口突起(40)，用于起動出口閥門(8)。
29.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，孔口突起，伸向泵機活塞(2，3)的相應端面，形成為一根推桿。
30.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，泵機(1)具有4只-或者較多于兩只-泵機活塞(2，3)，其中兩或多只分別在一共同的圓形路徑上運動。
31.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，在一共同的圓形路徑上運動的兩只泵機活塞(2，3)分別設(shè)置在一分立的泵殼(18)之中。
32.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，為4只泵機活塞(2，3)設(shè)置一共同的驅(qū)動裝置，以及在于，驅(qū)動裝置設(shè)置在與泵殼(18)分離的驅(qū)動機殼(44)之內(nèi)。
33.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，驅(qū)動機殼(44)設(shè)置上各泵殼(18)之間。
34.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，在許多泵殼(18)的情況下，各泵殼(18)制成得完全一樣，以致它們可以彼此互換。
35.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，泵機活塞(2，3)和/或泵殼(18)在一相關(guān)的運動間隙的表面區(qū)域上加以敷層。
36.按照一項或多項前述權(quán)利要求或特別按照這些權(quán)利要求所述的泵機，其特征在于，敷層是一棉墊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種泵機(1)，諸如真空泵或壓縮機，包括一泵殼(18)和至少一只沿著圓形路徑運動的泵機活塞(2，3)。為了實現(xiàn)一種所述型式的新穎泵機，泵機活塞(2，3)，任由選定地以剛性方式聯(lián)接于一或幾只另外的泵機活塞(2，3)，圍繞擺轉(zhuǎn)銷柱(57)運動以便沿著相應地配有兩處反轉(zhuǎn)位置的軌跡擺振。任由選定地經(jīng)過壓縮或加壓的介質(zhì)經(jīng)由排出閥門(8)排出而吸入閥門(9)在從一個反轉(zhuǎn)位置到另一的運動期間打開，從而介質(zhì)在泵機活塞(2，3)的一給定壓力端被排出而在壓力累積期間在其吸入端處被吸入。
文檔編號F01C21/00GK1780988SQ200480011542
公開日2006年5月31日 申請日期2004年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月2日
發(fā)明者薩拜恩·邁耶, 斯文·恩格爾布雷希特, 尤維·德魯斯, 魯?shù)婪颉ぐ湍?申請人:格布爾·貝克爾兩合公司