计量泵制造技术

本发明专利技术涉及一种计量泵、特别是微量计量泵，其具有泵室(70)，在该泵室中，在第一阀座处设置有流体入口(72)并且在第二阀座处设置有流体出口(74)。控制元件(30)联接至致动器(22)以使控制元件(30)移动以便于使泵室(70)在容积方面发生改变。控制元件(30)借助于柔性铰接部(32)以可移动的方式安装。部(32)以可移动的方式安装。部(32)以可移动的方式安装。

【技术实现步骤摘要】
计量泵


[0001]本专利技术涉及计量泵(dosing pump)、特别是所谓的微量计量泵(mircodosing pump)，该微量计量泵可以用于以受控的方式分配极少量的流体。

技术介绍

[0002]这种微量计量泵特别是在医疗和制药工业以及实验室技术中有所采用。
[0003]DE 10 2013 110 029C5公开了这样的计量泵。该计量泵由电动致动器操作，该电动致动器具有用于产生磁场的磁体和能够相对于磁体移动的控制元件。控制元件包括可通电的空气芯线圈，该空气芯线圈具有围绕非软磁材料卷绕多次的线材，空气芯线圈布置在磁场中并且牢固地联接至由非磁性材料制成的线圈承载件。在此，控制元件安装成围绕与磁场的主方向平行的旋转轴线旋转。这样的驱动器也被称为洛伦兹力致动器。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是进一步开发一种计量泵、特别是微量计量泵，该微量计量泵特征在于低公差、重复精确的泵送循环以及简单、低磨损的设计和设置。
[0005]该目的通过一种计量泵来实现，该计量泵具有：泵室，流体入口在第一阀座处通向该泵室中并且流体出口在第二阀座处从该泵室引出；控制元件；以及致动器，该致动器联接至控制元件以致动控制元件，通过移动控制元件使泵室在容积方面发生改变，并且第二阀座交替地关闭和打开以将流体从泵室泵送到流体出口中。控制元件借助于至少一个柔性铰接部以可移动的方式安装。
[0006]柔性铰接部被限定为部件的横截面有意减小的部分，该部分将两个刚性部分连接。横截面显着减小的部分则允许相邻的刚性部分弯曲和枢转。在此，这样的柔性铰接部具有力传递效果或者至少具有力承载效果并且将能够相对于彼此移动的两个部分一体地连接。
[0007]在计量泵中使用的、用于控制元件的柔性铰接部的优点在于，控制元件的位置被非常精确地指定，使得在运动期间几乎不会出现任何公差，不会发生摩擦和粘滑效应，并且在轴承中也没有游隙。这提高了泵送精度，特别是在长时间段(许多次泵送循环)内要确保恒定的定量给料体积的情况下。此外，所选定的设计需要比现有技术中更少的部件，使得组装也被简化。由于明显更容易实现的柔性铰接部以及对先前的多部分式轴承设计的省略，计量泵还可以具有紧凑的构型。
[0008]本专利技术的一个变型设置成控制元件包括直接铰接至柔性铰接部的自由突出的臂部和从该臂部延伸并且由致动器作用的致动元件。这种设计允许产生非常大的杠杆臂，即致动器能够通过该杠杆臂施加高致动力矩，并且另外，借助于杠杆臂与泵送扬程的大比率，隔膜的简单且精确的运动和泵室的低公差变化成为可能。
[0009]特别地，臂部和致动元件相对于彼此成角度以允许在计量泵的相应壳体的内部中的紧凑设计和空间利用。臂部和致动元件也可以执行不同的功能。
[0010]例如，臂部和致动元件可以一件式地过渡到彼此中，或者臂部和致动元件可以是联接至彼此的单独的部分。在这种情况下，可以将臂部和致动元件直接地连接至彼此。
[0011]控制元件可以联接至与泵室相邻的挺杆，挺杆经由另一柔性铰接部连接至控制元件。该另一柔性铰接部确保：尽管挺杆围绕第一柔性铰接部进行枢转运动，但当挺杆朝向和远离泵室移动以使该泵室的容积交替地增大和减小时，该挺杆没有或几乎没有任何侧向运动分量。通过使用两个柔性铰接部，作用在泵隔膜上的是很大程度上为线性的运动。
[0012]对于挺杆来说不需要侧向滑动导引。这减少了摩擦并且特别地避免了移动部件与静态部件之间的粘滑效应。
[0013]致动元件可以例如具有纵向轴线，该纵向轴线与挺杆的运动方向大致平行地延伸。术语“大致平行”意在限定关于运动方向在相反方向上的偏差不超过15度。这种构型使致动元件优选地以与该致动元件的纵向轴线成直角的方式被致动器偏转。然而，由于提升机构，挺杆的运动则大致沿纵向轴线的方向发生。这意味着杠杆的路线基本上是L形形状的；两个腿部当然可以采用任何期望的形状，但双臂式杠杆的活动臂在第一柔性铰接部处相遇。较长的杠杆臂通常是致动元件的杠杆臂，而较短的杠杆臂是直至挺杆的杠杆臂，从而产生一个力传递比。
[0014]挺杆可以经由另一柔性铰接部一体地过渡到保持部段中，该保持部段又紧固至控制元件，特别是紧固成能够以非破坏性的方式拆卸。这意味着挺杆是较大部件的一部段，该部段借助于保持部段附接至控制元件、在此特别是附接至自由突出的臂部。与臂部或控制元件进行的安装通常借助于紧固装置例如锁定销或类似物来实现。
[0015]挺杆的这种构型允许挺杆由特别适合的材料制造而成，该材料可以是与控制元件或臂部的材料不同的材料。这允许了另一柔性铰接部的疲劳强度得以优化。
[0016]计量泵优选是具有隔膜的隔膜泵，该隔膜界定并改变泵室。控制元件机械地联接至隔膜，特别是借助于上述挺杆机械地联接至隔膜。
[0017]特别地，挺杆基本上仅线性地移动，从而允许了隔膜的低疲劳运动。此外，隔膜仅相对于形成平面的阀座垂直地移动的情况是有利的。以此方式，阀座一致地打开和关闭。由此防止任何泄漏。
[0018]隔膜可以被夹持在内部部分与外部部分之间，其中“内部”和“外部”是参照计量泵的壳体而言的，即内部部分与外部部分相比位于更内侧，然而，外部部分不一定必须限定壳体的外壳。外部部分包括流体入口和流体出口，通常还包括阀座，然而阀座也可以是紧固至流体入口和流体出口的内置部分。内部部分具有用于挺杆的保持器，该保持器优选地具有比挺杆的横截面更大的凹部，使得在挺杆与内部部分之间存在侧向间隙以避免接触。挺杆使其两个端部各自附接至隔膜和另一柔性铰接部，使得在致动器被致动时，该挺杆沿独特的运动路径行进。
[0019]另一柔性铰接部可以位于控制元件与内部部分之间的间隙中，使得在此对于枢转运动来说有可用的空间。
[0020]控制元件可以从第一柔性铰接部围绕内部部分延伸为成角度的臂部以在致动器与隔膜之间延伸。这允许第一柔性铰接部相对于隔膜安置在几乎任何位置中以实现隔膜及其挺杆的所期望的提升运动。
[0021]根据本专利技术的一个实施方式，第一柔性铰接部与致动器的有效中心之间的杠杆臂
是第一柔性铰接部与另一柔性铰接部之间的杠杆臂的至少3倍，使得在计量泵的小尺寸的情况下大的传动比成为可能。
[0022]特别地，由至少一个阀座限定的平面与第一柔性铰接部相交，特别是在两个阀座位于同一平面中的情况下。以此方式，在由第一柔性铰接部限定的枢转运动期间，可以允许使阀座关闭的部分进行大致竖向的运动。在隔膜阀具有挺杆的情况下，挺杆的运动则与该平面大致垂直。
[0023]更具体地，致动器是如前所述的洛伦兹力致动器，控制元件具有设置在其上的空气芯线圈或永磁体；特别地，空气芯线圈和永磁体中的一者设置在致动元件处。相反地，空气芯线圈和永磁体中的另一者则设置在壳体侧上。
[0024]在流体入口和流体出口中的每一者处可以定位有相应的止回阀，止回阀适于沿相同的流动方向、即沿泵送方向打开。因此，例如，流体入口可以在泵送运动期间始终打开，使得止回阀控制流入。
[0025]可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计量泵，包括：泵室(70)，流体入口(72)在第一阀座(101)处通向所述泵室(70)中，且流体出口(74)在第二阀座(100)处从所述泵室(70)引出；控制元件(30)；以及致动器(22)，所述致动器(22)联接至所述控制元件(30)以使所述控制元件(30)移动，通过移动所述控制元件(30)使所述泵室(70)在容积方面发生改变，并且所述第二阀座交替地关闭和打开以将流体从所述泵室(70)泵送到所述流体出口(74)中，并且其中，所述控制元件(30)借助于至少第一柔性铰接部(32)以可移动的方式安装。2.根据权利要求1所述的计量泵，其特征在于，所述控制元件(30)包括直接铰接至所述柔性铰接部的自由突出的臂部(42)和从所述臂部延伸并且受所述致动器(22)作用的致动元件(46)。3.根据权利要求2所述的计量泵，其特征在于，所述臂部(42)和所述致动元件(46)一件式地过渡到彼此中，或者所述臂部(42)和所述致动元件(46)是联接至彼此的单独的部分。4.根据前述权利要求中的任一项所述的计量泵，其特征在于，所述控制元件(30)联接至挺杆(78)，所述挺杆(78)与所述泵室(70)相邻并且经由另一柔性铰接部(81)连接至所述控制元件(30)。5.根据权利要求4所述的计量泵，其特征在于，所述挺杆(78)经由所述另一柔性铰接部(81)一体地过渡到保持部段(102)中，所述保持部段(102)又紧固至所述控制元件(30)。6.根据权利要求5所述的计量泵，其特征在于，所述保持部段(102)紧固至所述控制元件(30)以便能够以非破坏性的方式拆卸。7.根据权利要求4至6中的任一项所述的计量泵，其特征在于，所述第一柔性铰接部(32)与所述致动器(22)的有效中心(Z)之间的杠杆臂(L1)对应于所述第一柔性铰接部(32)与所述另一柔性铰接部(81)之间的杠杆臂(L2)的至少3倍。8.根据前述权利要求中的任一项所述的计量泵，其特征在于，所述计量泵(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔夫，
申请(专利权)人：比尔克特韦尔克有限两合公司，
类型：发明
国别省市：