具有用于转子轴向位移的凸轮机构的微型泵制造技术

一种微型泵，其包括：定子(4)；转子(6)，其至少部分能够滑动且能够旋转地安装在该定子中；第一阀门(V1)，其由第一阀门密封件(18)结合转子上的第一通道(42)而形成，第一阀门密封件围绕第一轴向延伸部安装在定子上；第二阀门(V2)，其由第二阀门密封件(20)结合转子中的第二通道(44)而形成，第二阀门密封件围绕第二轴向延伸部安装在定子上；泵室(8)，其形成于转子和定子之间以及第一阀门密封件和第二阀门密封件之间，以及凸轮系统，其包括位于转子或定子中的一个上的凸轮轨道(22，22

【技术实现步骤摘要】
具有用于转子轴向位移的凸轮机构的微型泵
[0001]本申请为申请号为CN201880079985.8、专利技术名称为“具有用于转子轴向位移的凸轮机构的微型泵”的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种微型泵。该微型泵可用于分配少量流体，特别是用于医疗应用，例如用于药物输送装置中。与本专利技术有关的微型泵还可以用于需要高精度输送少量流体的非医疗应用中。

技术介绍

[0003]在EP1803934和EP1677859中描述了一种用于输送少量流体的微型泵，该微型泵特别地可以用于医疗和非医疗应用。前述文献中描述的微型泵包括具有不同直径的第一轴向延伸部和第二轴向延伸部的转子，该第一轴向延伸部和第二轴向延伸部与定子的第一密封件和第二密封件接合以形成第一阀门和第二阀门，该第一阀门和第二阀门根据转子的角位移和轴向位移而打开和关闭越过相应密封件的流体连通。在定子的第一密封件和第二密封件之间形成泵室，由此，转子的每个旋转周期所泵送的流体体积是第一转子轴向延伸部和第二转子轴向延伸部之间的直径差以及转子的轴向位移的函数，转子的轴向位移是根据转子相对于定子的角位置而通过凸轮系统来实现的。根据转子的旋转位移和轴向位移来控制每个循环的泵送体积的能力以及旋转延伸部之间的直径差，使得能够以高精度在转子的每转中泵送非常少量的流体。上述微型泵输送的最小体积对应于泵室的最大填充体积。
[0004]尽管可以用上述已知的泵精确地泵送很少的量，但是在某些应用中，以良好控制的方式分配甚至更少量的流体的能力将是有益的。
[0005]前述已知泵的凸轮系统的构造可能引起转子的轻微倾斜，这可能影响泵的磨损和精度，并引起不希望的振动。

技术实现思路

[0006]鉴于前述内容，本专利技术的目的是提供一种微型泵，其能够以准确、可靠和安全的方式分配非常少量的流体。
[0007]有利地，提供一种在运行期间坚固且非常稳定的微型泵。
[0008]有利地，提供一种制造经济的微型泵。
[0009]有利地，提供非常紧凑的微型泵。
[0010]有利地，提供一种微型泵，该微型泵可以具有低成本的一次性部件和易于联接和使用的可重复使用的部件。
[0011]本文公开了一种微型泵，其包括：
[0012]‑
定子，
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转子，其至少部分可滑动地且可旋转地安装在定子中，该转子包括具有第一直径的第一轴向延伸部和具有第二直径的第二轴向延伸部，第二直径大于第一直径，
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第一阀门，其由第一阀门密封件结合转子中的第一通道而形成，该第一阀门密封件围绕第一轴向延伸部安装在定子上，该第一通道构造成当第一阀门处于打开位置时允许流体越过第一阀门密封件连通，
[0015]‑
第二阀门，其由第二阀门密封件(20)结合转子中的第二通道而形成，该第二阀门密封件围绕第二轴向延伸部安装在定子上，该第二通道构造成当第二阀门处于打开位置时，允许流体越过第二阀门密封件连通，
[0016]‑
泵室，其形成于转子和定子之间以及第一阀门密封件和第二阀门密封件之间，以及
[0017]‑
凸轮系统，其包括位于转子或定子中的一个上的凸轮轨道和位于转子或定子中的另一个上的凸轮从动件，以用于根据转子的旋转使转子相对于定子轴向移位。凸轮轨道包括阀门关闭满腔室区、阀门关闭空腔室区、进气区和排出区。
[0018]根据本专利技术的第一方面，排出区包括排出保持位置，该排出保持位置在阀门关闭满腔室区和阀门关闭空腔室区之间限定中间轴向位置，以在排出阶段期间部分地输送泵送循环体积。
[0019]根据本专利技术的第二方面，凸轮系统包括径向外凸轮轨道和相关联的径向向外凸轮从动件，以及径向向内凸轮轨道和相关联的径向向内凸轮从动件，径向向外凸轮轨道和径向向内凸轮从动件彼此在直径方向相对，并限定了360度上展开的相同凸轮轮廓。有利地，在直径方向相对的凸轮轨道减小了转子上的倾斜力矩。
[0020]在有利的实施例中，排出保持位置包括大致垂直于转子的旋转轴线的平台(plateau)。
[0021]在有利的实施例中，排出保持位置的平台在至少15度的角度弧上延伸，优选在至少20度的角度弧上延伸。
[0022]在有利的实施例中，凸轮从动件包括斜切的前端角。
[0023]在有利的实施例中，排出部分包括排出斜面部分，其相对于阀门关闭满腔室区和空腔室区以小于45度的角度(β)倾斜。
[0024]在有利的实施例中，排出区在轴向位置处包括一个或两个排出保持位置，这些排出保持位置构造成将排出区分隔成与满泵室位置和空泵室位置之间的总轴向位移基本相等的子单元。
[0025]在实施例中，泵模块联接到包括步进电机的旋转驱动器上，该步进电机具有步进位置，该步进位置允许转子在阀门关闭满腔室区和阀门关闭空腔室区中间的排出保持位置被停止并保持，排出保持位置与步进位置的整数倍相对应。
[0026]在有利的实施例中，凸轮轨道安装在转子的头部上，凸轮从动件安装在定子上。
[0027]通过权利要求书、详细描述和附图，本专利技术的其他目的和有利特征将变得显而易见，在附图中：
附图说明
[0028]图1是根据本专利技术实施例的泵模块的横截面图(示出为没有电机驱动器并且没有流体源和流体出口接头)；
[0029]图2a和图2b是从图1的处于满泵腔位置的泵模块的相对侧观察的侧视图。
[0030]图3a和图3b是从图1的处于中间流体排出位置的泵模块的相对侧观察的侧视图；
[0031]图4a是图1的泵模块的立体图，示出了从定子拆卸下来的转子；
[0032]图4b是图4a的泵模块的转子的立体图；
[0033]图4c是图4a的泵模块的定子的立体图；
[0034]图5是根据本专利技术的实施例的用于使转子相对于微型泵的定子轴向位移的凸轮系统的展开的凸轮轨道的示意图；
[0035]图6a和图6b是根据本专利技术的另一实施例的用于使转子相对于微型泵的定子轴向位移的凸轮系统的展开的凸轮轨道轮廓的示意图；
[0036]图7是根据本专利技术的又一实施例的用于使转子相对于微型泵的定子轴向位移的凸轮系统的展开的凸轮轨道轮廓的示意图；
[0037]图8是示出根据本专利技术实施例的微型泵的视图。
具体实施方式
[0038]参照附图，微型泵1包括泵模块2，该泵模块2包括定子4和转子6，转子6由旋转驱动器3驱动，该旋转驱动器3包括电机5，电机5在转子上围绕旋转轴线A施加旋转运动。转子6轴向偏置，例如由弹簧9偏置，使得凸轮系统(其包括转子上的凸轮轨道46，凸轮轨道46与定子上的互补凸轮从动件48接合)根据转子旋转时其角位置的变化向转子施加相对于定子的轴向位移Ax。转子相对于定子的轴向位移和旋转位移导致第一阀门V1和第二阀门V2(将在下文中更详细地描述)打开和关闭以实现泵送作用。该通用功能原理本身是已知的，并且例如在EP1803934中进行了描述。
[0039]在实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微型泵，其包括：
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定子(4)，
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转子(6)，其至少部分能够滑动且能够旋转地安装在所述定子中，所述转子包括具有第一直径(D1)的第一轴向延伸部(24)和具有第二直径(D2)的第二轴向延伸部(26)，所述第二直径大于所述第一直径，
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第一阀门(V1)，其由第一阀门密封件(18)结合所述转子上的第一通道(42)而形成，所述第一阀门密封件围绕所述第一轴向延伸部安装在所述定子上，所述第一通道构造成当所述第一阀门处于打开位置时，允许流体越过所述第一阀门密封件连通，
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第二阀门(V2)，其由第二阀门密封件(20)结合所述转子中的第二通道(44)而形成，所述第二阀门密封件围绕所述第二轴向延伸部安装在所述定子上，所述第二通道构造成当所述第二阀门处于打开位置时，允许流体越过所述第二阀门密封件连通，
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泵室(8)，其形成于所述转子和所述定子之间以及所述第一阀门密封件和所述第二阀门密封件之间，以及
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凸轮系统，其包括位于所述转子或所述定子中的一个上的凸轮轨道(22，22
’
)和位于所述转子或所述定子中的另一个上的凸轮从动件(36，36
’
)，以用于根据所述转子的旋转使所述转子相对于所述定子轴向移位，所述凸轮轨道包括阀门关闭满腔室区(28)、阀门关闭空腔室区(30)、进气区(32)和排出区(34)，其特征在于，所述凸轮系统包括至少两个凸轮轨道(22，22
’
)和相关联的凸轮从动件(36，36
’
)，包括径向向外凸轮轨道(22)和相关联的径向向外凸轮从动件(36)，以及径向向内凸轮轨道(22
’
)和相关联的径向向内凸轮从动件(36
...

【专利技术属性】
技术研发人员：德里克，
申请(专利权)人：森西勒医药股份公司，
类型：发明
国别省市：