具有带有强制冲洗的微型泵的磁驱动泵装置制造方法及图纸

本发明专利技术的技术的问题提出（任务）在于，实现具有微型泵的泵装置的低成本的结构并且以最小数量的组件实现，其在制造技术上尽可能简单地构成并且可以在装配技术上精密地进行组合。在所述任务的提出的一个特别的方面应该通过装配成本至少部分地代替制造成本，由此也实现了必要的小的公差。这对于微系统和微型泵是一个必要条件。在所述任务的提出的另一个方面也必须在轴承区域冲洗和润滑所述微型泵，这在超过5000U/min以上的转数中是一个绝对值得注意的问题。为此提出了一种具有一个用于输送流态输送介质的可磁驱动的微型泵（P）和一个作为基本件的轴承承载件（22）的泵装置，其中设有一个外磁体（44）和一个内磁体（40），它们通过一个轴向的轴（10）将旋转运动传递到所述微型泵（P）上。在所述轴承承载件（22）中定位并且固定有三个用于旋转支承（引导）所述轴（10）和所述微型泵（P）的径向轴承件（1、2、3），其中，所述轴承之一（3）能够旋转地容纳所述微型泵的外转子（80）并且与所述轴（10）偏心地设置。微型泵（P）由在端侧上设置的盖（26）保持在所述偏心的轴承（3）中。设有用于强制流动的通道结构（23），所述通道结构在压力侧具有至少一个在盖（26）中的径向通道部段（23b）和在轴承承载件（22）中的轴向通道部段（23c、23e），以便主动地以输送介质冲洗和/或润滑所述轴承（1、2、3）。所述轴承之一（2）靠近所述内磁体（40）地设置和/或所述轴承中的另一个靠近所述微型泵（P）地设置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有带有强制冲洗的微型泵的磁驱动泵装置
本专利技术涉及一种具有微型泵的泵装置，所述微型泵可以被磁地驱动。该微型泵工作用于输送流态输送介质的体积流量，其可以是或多或少地粘稠的。强制流动指的是或多或少粘稠的输送介质的流。最后本专利技术涉及一种微型泵，将其匹配于以磁驱动装置对其进行驱动，其中，内磁体和外磁体是磁构件。同样突出了用于流态输送介质的所提及的强制流动的特别强调的通道结构。
技术介绍
在现有技术中所述微型泵的支承证实为是有问题的。微型泵位于几乎不大于拇指甲的数量级。预给出了小于20mm特别是小于10mm的尺寸(微型泵的尺寸的最大度量)并且所述的泵装置的这样的微型泵必须被适合地支承。附属地阐述了在现有技术中的建议，参见WO2002/057631A2(HNP微系统)。在那儿精密支承构件被单独地制造并且应用在一个不太精密的承载件或保持件中。那个专利技术，参见在那儿的第二页，前四段谈到了不精确地制造的定子和简单的精密套筒，其机械地精密地制造。后者首先被应用并且通过接合与其连接(钎焊、粘接、压入)。由此可以实现，完成具有过高成本的最高的精度以及小的制造深度或制造复杂性。在那儿的图2、5中更确切地说附带地示出了轴向的通道部段，在那儿为22b，其实现了流体从一个间隔腔(在那儿的图2，在10与24之间)到抽吸侧的回流。该通道设置在壁30i中作为向内打开的阶梯孔并且连接间隔腔与抽吸侧以便流体回流到微系统中，参见在那儿的段落【74】。
技术实现思路
本专利技术提出的技术问题(任务)在于，实现具有微型泵的泵装置的低成本的结构并且以最小数量的组件实现，所述组件在制造技术上尽可能简单地构成并且可以在装配技术上精密地进行组合。在所述任务的提出的一个特别的方面应该通过装配成本至少部分地代替制造成本，由此也实现了必要的小的公差。这对于微系统和微型泵是一个必要条件。在所述任务的提出的另一个方面，也必须在轴承区域冲洗和润滑所述微型泵，这在5000U/min以上的转数中是一个绝对值得注意的问题。作为(第一)解决方案提出了一种具有微型泵的泵装置，所述微型泵可以被磁地驱动(权利要求1)。其输送流态输送介质。该微型泵由一个轴承承载件保持，其被称为基本件。所述磁驱动从外磁体实现到内磁体，并且后者将传递到其的扭矩经由所述轴向的轴传递到微型泵。所述轴承承载件应用三个轴承件，它们通过接合与其连接。该“径向轴承件”引起轴向的轴以及微型泵的旋转支承(也就是：引导)。该径向轴承件被定位并且固定在轴承承载件中，其中，所述轴承之一能够旋转地容纳所述微型泵的外转子。用于外转子的该轴承与所述轴偏心地设置。相反，内转子——其以该轴向的轴驱动——与所述轴向的轴同心地设置。该泵自身包含一个内转子和一个外转子，其中，这两者相互啮合并且相互旋转，然而以不同的速度。外转子容纳在“偏心的轴承”中并且在端侧上由一个盖支承地保持在那儿。所述至少两个另外的轴承件被设置用于该轴。所述轴承之一靠近所述内磁体而所述轴承(各为轴的轴承)中的另一个靠近所述微型泵。优选地，两个轴承尽可能远地相互离开，以便给予所述轴向的轴好的稳定性和同心性。通过以下概念，即一个轴承靠近所述内磁体而另一个轴承靠近所述微型泵，表达了一种相对关系。当然，在此可以将所述一个轴承“靠近”所述内磁体，或者但是由一个环形的磁体包围(那么该径向轴承具有一个小的径向的尺寸)。这绝对包括在关系的概念中。所述另一轴承靠近微型泵并且该概念也包括，其靠近或邻近微型泵、甚至直接在微型泵上设置以便在端侧上支撑和支承。然而要求保护的不是概念“靠近”，而是在观察内磁体和泵时各轴承的相互关系。为了实现冲洗或润滑在泵装置的压力侧设有一个通道结构(或：通道引导装置)。其用于(在运行中)强制流动。该通道结构具有多个部段，其中至少两个应该被强调。第一通道部段设置在盖中。第二通道部段设置在轴承承载件中。由此在通道结构的意义上的通道引导装置实现了将处于压力下的流态输送介质在压力侧上经由盖和轴承承载件导出以便实现所有三个所提及的轴承中的至少两个用于轴的轴承的冲洗和/或润滑。通过另一个独立的解决方案解决相同的问题，仅仅具有其他类型的轴承和轴承承载件。轴承承载件通过注射成型由金属或塑料制造。在注射成型期间所述轴承集成地形成在轴承承载件中，从而其不是单独的精密构件(轴承件)，而是直接在制造轴承承载件时产生。其在此或者由金属或者由塑料形成。产生的至少三个轴向间隔距离的径向轴承在此也可以称为轴承区域，它们与轴承承载件一体地或整体地构成。它们构成在两个用于支承所述轴的位置上和一个用于支承所述外转子和微型泵的位置上并且被匹配。该轴能够旋转地设置在偏心的轴承上(关于所述轴)。该微型泵也由一个外磁体驱动，所述外磁体将扭矩传递到与微型泵轴向间隔的内磁体。这可以被视为磁耦合，或者但是视为磁扭矩传递(权利要求2)。而且在本专利技术的该变型中，由在端侧设置的盖将所述泵保持在偏心的轴承中。而且在此该通道结构如以上所解释的用于强制流动，以便主动地以输送介质(输送的体积流量)冲洗和/或润滑所述轴的轴承。用于轴的两个轴承(轴的轴承)显著地相隔开。一个轴承靠近、特别是甚至在所述内磁体内部，并且是轴承承载件的组成部分。所述另一轴承靠近或直接在微型泵和轴承承载件的构件附近。在本专利技术的第三方面中，所述通道结构位于在前面部分中，这造成了，由所述泵输送的输送介质主动地冲洗和润滑确切地说存在的轴承，该权利要求提到了所述轴承中的至少三个。两个径向轴承是轴的轴承，这些轴承中之一是用于微型泵的外转子的轴承。所述通道结构的至少一个通道部段位于所述的盖中，另一通道部段位于轴承承载件中并且(也)在压力侧上设置。另外的通道部段可以附加。功能确定的公差在本专利技术的两个或三个方面中统一到三个精密轴承上。通过这些精密轴承的相互的精密装配产生了重要的比例。在定位之后通过接合方法实现了精密轴承与轴承承载件的连接。例如应用粘接、熔焊或钎焊，以便在装配技术上达到对公差的高要求。在此可以降低单件的制造成本。在所述的结构中也可以实现必要的轴向的轴承的数量的减少。所述盖(其在端侧上将微型泵保持在偏心的轴承中)是一个这样的轴向的轴承。优选地在此采用陶瓷作为材料，以便使磨损最小化。在轴的远离转子(远离泵)的端部上的轴侧上不需要轴向的轴承。作用在轴上的力被如此地调节，使得这样的支承是可有可无的。考虑随后的可以作用到轴上的力。泵的内转子的轴向力分量。通过滑动配合(多边形)在泵的旋转时然而没有轴向力传递到轴上。该磁驱动(也就是从外磁体到内磁体的扭矩传递，该内磁体通过轴承承载件与所述轴无相对转动地耦合)可以产生一个轴向力分量。但是如果如此调整内磁体和外磁体的轴向位置，使得不产生轴向力分量，那么在此也缺少由轴向的轴承吸收这样的力分量的必要性。壳体装置内产生的压降支持了这种另外的轴向的轴承的缺少，所述壳体装置由轴承承载件、安置在其上的帽形罩件和一个对置的盖形成(权利要求19、21、26)。在壳体内产生了严密的密封以及形成的压力，该压力通过泵的工作和存在的用于强制流动的通道部段产生。在轴的远离泵的端部上——该端部是轴的驱动或磁侧上的端部——产生的压力产生向着轴的转子侧的端部的压降，由此该轴在运行中通过在此形成的压降朝泵的方向被挤压。在那儿对于泵和对于轴的在泵侧上的端部通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.15 DE 102010060566.2;2011.03.02 DE 10201101.一种泵装置，其具有一个能够磁驱动的、用于输送流态的输送介质的微型泵(P)并且具有一个作为基本件的轴承承载件(22)，其中，设有一个外磁体(44，48)和一个内磁体(40)，所述外磁体和内磁体通过一个轴向的轴(10)将旋转运动传递到所述微型泵(P)上，并且其中：·在所述轴承承载件(22)中构造有用于旋转支承所述轴(10)和所述微型泵(P)的三个径向轴承件，其中，所述三个径向轴承件中的一个径向轴承件(3)将所述微型泵的外转子(80)可旋转地容纳并且与所述轴(10)偏心地设置，并且所述三个径向轴承件中的另外两个径向轴承件(1、2)可旋转地容纳所述轴(10)；·所述轴的径向轴承件中的一个径向轴承件(2)靠近所述内磁体(40)地设置，并且，所述轴的径向轴承件中的另一个靠近所述微型泵(P)地设置；·所述微型泵(P)由一个在端侧上设置的盖(26)保持在偏心的径向轴承件(3)中；·设有一个设置在压力侧的通道结构(23)，所述通道结构(23)用于由微型泵输送的作为压力侧的强制流动的主流的流态的输送介质，所述通道结构(23)具有至少一个在所述盖(26)中的径向的通道部段(23b)和至少一个在所述轴承承载件(22)中的轴向的通道部段(23c，23e)，以便主动地以来自输送介质的所述主流的旁通流冲洗或润滑所述轴的两个径向轴承件(1、2)。2.根据权利要求1所述的泵装置，其中，所述外磁体(44，48)和所述内磁体(40)形成一个磁式扭矩传递装置并且因此实现对所述轴(10)和所述微型泵(P)的内转子(82)的磁驱动。3.根据权利要求2所述的泵装置，其中，所述内磁体(40)的运动通过磁场实现，所述磁场由一个旋转的外磁体(44)产生，所述外磁体径向靠外地设置。4.根据权利要求2所述的泵装置，其中，所述内磁体由旋转的磁场旋转，所述磁场能够通过一个机械地不旋转的定子式外磁体(48)以旋转场的形式产生，所述定子式外磁体径向靠外地设置。5.根据权利要求1所述的泵装置，其中，所述外转子(80)是齿环泵(P)的外转子或内齿轮泵的外转子。6.根据权利要求1所述的泵装置，其中，所述内磁体(40)安装在内磁体承载件(42)上。7.根据权利要求1所述的泵装置，其中，径向轴承件(1、2、3)与所述轴承承载件(22)的接合连接通过粘接、钎焊或熔焊实现。8.根据权利要求1所述的泵装置，其中，所述轴承承载件(22)通过注射成型由金属或塑料制成。9.根据权利要求8所述的泵装置，其中，在注射成型的轴承承载件(22)中集成至少一个加热元件(71、72)。10.根据权利要求1所述的泵装置，其中，径向轴承件(1、2、3)是单独的精密构件，它们通过接合技术定位或固定在所述轴承承载件(22)中或者已经定位或固定在所述轴承承载件(22)中。11.根据权利要求3所述的泵装置，其中，所述磁式扭矩传递装置是中央旋转耦合装置。12.根据权利要求4所述的泵装置，其中，内磁体(40)和外磁体(44，48)同心地设置。13.根据权利要求6所述的泵装置，其中，所述内磁体(40)-是多件式的并设置有涂层；或者-是多件式的，不具有涂层；或者-是单件式的并设置有涂层；或者-是单件式的，不具有涂层。14.根据权利要求1所述的泵装置，其中，所述微型泵(P)在径向和轴向上的最大尺寸不大于20mm。15.根据权利要求1所述的泵装置，其中，用于强制流动的通道结构(23)在所述轴承承载件(22)中具有一个另外的轴向的通道部段。16.根据权利要求15所述的泵装置，其中，所述轴承承载件(22)中的至少两个轴向的通道部段(23c、23e)基本上沿轴向方向延伸。17.根据权利要求1或16所述的泵装置，其中，所述通道结构(23)的又一另外的通道部段(23f)穿过所述盖(26)延伸并且也设置在所述微型泵(P)的压力侧上。18.根据权利要求1所述的泵装置，其中，所述通道结构(23)具有一个面状的部段(23d)，其沿径向方向延伸。19.根据权利要求1所述的泵装置，其中，由所述轴承承载件(22)、一个帽形的罩(24)以及所述盖(26)形成一个严密地密封的壳体装置(20)，以便使输送的流态的输送介质能够从微型泵的压力侧通过所述通道结构(23)从内部冷却所述帽形的罩(24)。20.一种泵装置，其具有一个能够磁驱动的、用于输送流态的输送介质的微型泵(P)并且具有一个作为基本件的轴承承载件(22)，其中，设有一个外磁体(44，48)和一个内磁体(...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·马茨，S·赖曼，M·斯托伊基，G·弗格利，T·魏森尔，
申请(专利权)人：HNP微系统有限责任公司，
类型：
国别省市：