無(wú)脈動(dòng)正排量式旋轉(zhuǎn)泵的制作方法
【專利說(shuō)明】無(wú)脈動(dòng)正排量式旋轉(zhuǎn)栗
[0001]本發(fā)明涉及一種優(yōu)選無(wú)脈動(dòng)正排量式泵，該泵由兩個(gè)旋轉(zhuǎn)式活塞組成，以用于液體、藥品、食品、洗滌劑、化妝品、化合物或其他任何類型的流體、膠體或氣體的可變流速的精確分配。
現(xiàn)有技術(shù)
[0002]存在使用旋轉(zhuǎn)式活塞的多種不同的馬達(dá)和系統(tǒng)，例如在美國(guó)專利1776843、4177771和7421986中所說(shuō)明的，其運(yùn)行原理在于通過(guò)燃燒這些汽缸中所包含的燃料來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子包含兩個(gè)平行的偏心活塞以及兩個(gè)相對(duì)的汽缸。
[0003]在美國(guó)專利1776843中這些活塞是由固定到活塞末端的支承件來(lái)引導(dǎo)的，這些支承件沿一個(gè)凸輪(沿該定子的內(nèi)壁布置)和一個(gè)第二凸輪(在該轉(zhuǎn)子側(cè)連接到該定子上)滑動(dòng)。這些支承件沿這兩個(gè)凸輪的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了這些活塞的往返運(yùn)動(dòng)。
[0004]在美國(guó)專利4177771中這些活塞式是由固定到活塞末端的支承件引導(dǎo)的，這些支承件沿具有長(zhǎng)方形形狀的定子滑動(dòng)。因此當(dāng)該轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)這些活塞徑向運(yùn)動(dòng)。僅僅通過(guò)將兩對(duì)平行活塞進(jìn)行藕接就可以產(chǎn)生這些活塞的往返運(yùn)動(dòng)，這兩對(duì)平行活塞被固定到該轉(zhuǎn)子上、每對(duì)相對(duì)另一對(duì)偏置180°并且相對(duì)于該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線偏心，這樣使得壓縮一對(duì)活塞中的氣體的運(yùn)動(dòng)是發(fā)生在另一對(duì)活塞中的氣體爆炸的時(shí)候。
[0005]在美國(guó)專利7421986中這些活塞是通過(guò)定子上的盤形凸輪來(lái)引導(dǎo)的，其中這些鏈接的驅(qū)動(dòng)軸被連接到活塞滑塊上。這些活塞的往返運(yùn)動(dòng)是由該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)該定子軸線的偏心率產(chǎn)生的。
[0006]盡管這些系統(tǒng)可以潛在地適合于作為泵送系統(tǒng)來(lái)起作用，但這些系統(tǒng)遇到的第一個(gè)問(wèn)題是它們包括很多零件，這使得其對(duì)于在醫(yī)藥和食品環(huán)境中使用而言制造和維修成本高，例如它們必須被清潔和消毒。
[0007]第二個(gè)問(wèn)題是這些系統(tǒng)為分配器所采用的彈簧加載的閥的原理不適合用于泵送系統(tǒng)使用注射模制塑料零件的生產(chǎn)，這些零件通常使用彈性密封件。
[0008]第三個(gè)問(wèn)題是這些系統(tǒng)具有一種不連續(xù)的交變運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)，如果其被用作泵送系統(tǒng)的話就不能產(chǎn)生一種無(wú)脈動(dòng)的流動(dòng)。
[0009]遇到的第四個(gè)問(wèn)題是這些系統(tǒng)不能由注射模制塑料零件制成從而不能產(chǎn)生使用低成本的、一次性流體模塊(用完即可丟棄)的泵。
[0010]發(fā)明實(shí)施方式
[0011]本發(fā)明涉及一種高性能的包括少量以極低成本生產(chǎn)的零件的泵，以用于以可變流速無(wú)脈動(dòng)地泵送和測(cè)量液體、粘性產(chǎn)品或氣體。
[0012]本發(fā)明解決了上述的問(wèn)題并且使得能夠針對(duì)泵的大批量生產(chǎn)而用一個(gè)與所泵送的流體相接觸的、可更換的并且優(yōu)選由一次性低成本塑料制成的元件來(lái)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化的發(fā)展。
[0013]該泵包括兩個(gè)相對(duì)的平行活塞，這兩個(gè)活塞被安置在一個(gè)轉(zhuǎn)子的兩個(gè)柱狀腔中，該轉(zhuǎn)子在一個(gè)柱狀定子中轉(zhuǎn)動(dòng)，該柱狀定子帶有至少一個(gè)進(jìn)入端口和至少一個(gè)排出端口，該定子在其內(nèi)部面上具有一個(gè)活塞引導(dǎo)凸輪并且優(yōu)選具有一個(gè)用于密封元件的殼體，該密封元件位于該轉(zhuǎn)子與定子之間。
[0014]泵送原理在于轉(zhuǎn)動(dòng)安置在該定子內(nèi)部的轉(zhuǎn)子從而使這些活塞借助位于該定子內(nèi)壁上的凸輪來(lái)在該轉(zhuǎn)子內(nèi)軸向地移動(dòng)。該凸輪被確定尺寸有六個(gè)區(qū)段，一個(gè)短的名義填充區(qū)段；兩個(gè)短區(qū)段，用于以低于該泵的額定流速的流速排放；一個(gè)長(zhǎng)區(qū)段，用于以該泵的額定流速排放；以及兩個(gè)區(qū)段，用于轉(zhuǎn)換位于每個(gè)泵室的進(jìn)入端口與排出端口之間的這些閥。在一個(gè)室以該泵的額定流速排放的階段中，另一個(gè)室從排出端口轉(zhuǎn)接到進(jìn)入端口并且隨后被完全填滿并且從進(jìn)入端口轉(zhuǎn)接到排出端口，在這之后這兩個(gè)室優(yōu)選同時(shí)地向該排出端口以低流速排放，其流速之和等于該泵的額定流速?gòu)亩沟迷撆懦龆丝诘牧魉偈莾?yōu)選穩(wěn)定的、連續(xù)的、不間斷的并且無(wú)脈動(dòng)的。
[0015]為了利用最少的部件產(chǎn)生高性能的密封，用于轉(zhuǎn)換進(jìn)入端口和排出端口到這些泵室的連接的系統(tǒng)被適配成與這些活塞的運(yùn)動(dòng)同步而不需要任何額外元件。
[0016]該泵的這種驅(qū)動(dòng)安排主要由一個(gè)支架、一個(gè)驅(qū)動(dòng)頭部和一個(gè)優(yōu)選是馬達(dá)形式的致動(dòng)器構(gòu)成。該泵尤其適合于低成本生產(chǎn)，只要它僅僅是由易于以塑料注射模制并且易于自動(dòng)組裝的零件形成的即可。
[0017]附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
[0018]在閱讀通過(guò)非限制性圖示給出的對(duì)實(shí)例的說(shuō)明并且參照附圖之后，本發(fā)明將會(huì)被更好地理解，在附圖中:
[0019]-圖1是該定子一端的一個(gè)視圖
[0020]-圖2安置在該定子另一末端內(nèi)的轉(zhuǎn)子的一個(gè)視圖
[0021]-圖3是本發(fā)明與一個(gè)馬達(dá)組件相聯(lián)接的總體視圖
[0022]-圖4是帶有一個(gè)用于固定本發(fā)明的支架的馬達(dá)的總體視圖
[0023]-圖5是構(gòu)成本發(fā)明的這些元件的分解側(cè)視圖
[0024]-圖6是構(gòu)成本發(fā)明這些元件的分解內(nèi)部圖
[0025]-圖7a是本發(fā)明正面的一個(gè)視圖
[0026]-圖7b是本發(fā)明的一個(gè)側(cè)視圖
[0027]-圖7c是沿根據(jù)圖7b的線A-A截取的一個(gè)縱截面
[0028]-圖7d是沿根據(jù)圖7b的線B-B截取的一個(gè)縱截面
[0029]-圖8是本發(fā)明背面的一個(gè)視圖
[0030]-圖8a是沿根據(jù)圖8的線C-C截取的一個(gè)縱截面
[0031]-圖8b是沿根據(jù)圖8的線D-D截取的一個(gè)縱截面
[0032]-圖9是活塞的一個(gè)俯視圖
[0033]-圖9a是沿根據(jù)圖9的線E_E截取的一個(gè)縱截面
[0034]-圖10是帶有這些活塞和引導(dǎo)凸輪的定子的一個(gè)俯視圖
[0035]-圖11是隨著該轉(zhuǎn)子的角位移而變化的這些活塞的線性運(yùn)動(dòng)的一個(gè)曲線圖
[0036]第二奪體
[0037]-圖12是本發(fā)明的第二變體的一個(gè)俯視圖
[0038]-圖13是沿根據(jù)圖12的線A-A截取的一個(gè)縱截面
[0039]-圖14是沿根據(jù)圖12的線B-B截取的一個(gè)縱截面
[0040]-圖15是本發(fā)明的一個(gè)透視仰視圖
[0041]-圖16是本發(fā)明的定子的一個(gè)內(nèi)部視圖
[0042]-圖17是本發(fā)明的蓋體的一個(gè)內(nèi)部視圖
[0043]-圖18是本發(fā)明轉(zhuǎn)子的一個(gè)視圖
[0044]-圖19是本發(fā)明活塞的一個(gè)視圖
[0045]-圖20是本發(fā)明引導(dǎo)元件的一個(gè)視圖
[0046]第三奪體
[0047]-圖21是本發(fā)明帶有驅(qū)動(dòng)安排和馬達(dá)的第三變體組件的一個(gè)視圖
[0048]-圖22是本發(fā)明的一個(gè)透視俯視圖
[0049]-圖23是本發(fā)明的一個(gè)透視仰視圖
[0050]-圖24是該組件的一個(gè)側(cè)視圖
[0051]-圖25是該組件的一個(gè)前視圖
[0052]-圖26是該組件的一個(gè)俯視圖
[0053]-圖27是沿根據(jù)圖24的線A-A截取的一個(gè)縱截面
[0054]-圖28是沿根據(jù)圖26的線B-B截取的一個(gè)縱截面
[0055]-圖29是沿根據(jù)圖26的線C-C截取的一個(gè)縱截面
[0056]-圖30是沿根據(jù)圖25的線D-D截取的一個(gè)縱截面
[0057]-圖31是沿根據(jù)圖25的線E-E截取的一個(gè)縱截面
[0058]-圖32是本發(fā)明的一個(gè)前視圖
[0059]-圖33是沿根據(jù)圖32的線F-F截取的一個(gè)縱截面
[0060]-圖34是沿根據(jù)圖26的線G-G截取的一個(gè)縱截面
[0061]第四奪體
[0062]-圖35是本發(fā)明帶有驅(qū)動(dòng)安排和馬達(dá)的第四變體組件的一個(gè)視圖
[0063]-圖36是該組件的一個(gè)前視圖
[0064]-圖37是該組件的一個(gè)側(cè)視圖
[0065]-圖38是沿根據(jù)圖36的線A-A截取的一個(gè)縱截面
[0066]-圖39是沿根據(jù)圖36的線D-D截取的一個(gè)縱截面
[0067]-圖40是沿根據(jù)圖37的線E-E截取的一個(gè)縱截面
[0068]-圖41是沿根據(jù)圖37的線F-F截取的一個(gè)縱截面
[0069]根據(jù)圖1和圖2，該泵(I)由一個(gè)定子(2)和在該定子(2)內(nèi)的一個(gè)轉(zhuǎn)子(3)組成。根據(jù)圖3和圖4，該泵(I)優(yōu)選通過(guò)一個(gè)驅(qū)動(dòng)頭部(31)和一個(gè)保持支架(34)被連接到一個(gè)馬達(dá)(30)上，該保持支架旨在接收該泵(I)的定子(2)。當(dāng)泵被連接到該馬達(dá)組件(35)上時(shí)該驅(qū)動(dòng)頭部(31)上的并且位于該轉(zhuǎn)子(3)的空心基座(33)內(nèi)的多個(gè)銷(32，32’ )使該泵⑴的轉(zhuǎn)子⑶轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0070]根據(jù)圖5和圖6，該定子⑵包括一個(gè)位于其內(nèi)部面(2’ )上凸輪(10)、接收一個(gè)密封元件⑷的殼體(11)、一個(gè)進(jìn)入端口(14)以及一個(gè)排出端口(16)。該轉(zhuǎn)子(3)包括兩個(gè)優(yōu)選柱狀的、平行的并且相對(duì)的腔(18，18’)，這兩個(gè)腔相對(duì)于該轉(zhuǎn)子(2)的旋轉(zhuǎn)軸線是偏心的并且在這