微型泵以及用于微型泵的支承元件和工作方法技术

微型泵（1），用于将流体从一低压入口（16）向一高压出口（17）推送，所述微型泵具有：一带外齿部的内转子（3）；一带内齿部的外转子（13）；以及一支承元件（6）；其中，所述内转子（3）的所述外齿部与所述外转子（13）的所述内齿部啮合，其中，所述内转子（3）抗相对转动地布置在一轴（2）上，其中，所述外转子（13）相对所述内转子（3）偏心地沿径向方向支承在一转子接收部（10）中，从而使得在内转子和外转子之间构造有一推送腔，其中，所述支承元件（6）具有从所述推送腔导向所述高压出口（17）的、用于被推送的流体的流体通道（24、25、26、27、28），并且所述支承元件（6）构成了至少一个用于所述轴的径向轴承（4、5）和一用于所述内转子和所述外转子的、沿至少一个轴向方向的轴向轴承（9）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微型泵以及用于微型泵的支承元件和工作方法
本专利技术涉及一种微型泵，尤其小的和最小的结构大小的微型泵和一种用于这样的泵的支承元件。这样的泵用于将流体和介质从低压入口推送到高压出口并且具有少于30、优选少于20mm和特别优选地少于10mm的大小等级（微型泵的尺寸设定的最大程度，尤其外转子的外直径的最大程度）。本专利技术也涉及一种用于将流体借助于这样的微型泵推送的方法。
技术介绍
类属的微型泵根据齿轮泵的原理工作。其具有带外齿部的内转子和带内齿部的外转子。所述内转子的外齿部与所述外转子的内齿部处在啮合嵌接中。内转子和外转子的两个轴线相对彼此以一偏心度错开地布置。基于该轴线错开，所述两个处在嵌接中的转子在其间构成了一个泵腔或多个泵腔，所述一个泵腔或多个泵腔基于这些转子的旋转而在其大小和位态方面周期地改变。这样的微型泵例如由WO00/17523A1公知。内转子和外转子彼此啮合地构造和布置，不仅内转子而且外转子能转动地布置在一套筒中。所述内转子与一轴转动刚性地耦接。相对于所述轴的轴线，所述外转子的轴线错开，从而使得进行内转子以其向外指向的齿在所述外转子的向内指向的齿结构上的偏心的滚动并且根据齿的数目测定地形成轴向密封线，这些轴向密封线分别成对地限定一推送腔。所述这些推送腔沿转动方向在抽吸侧上扩大，在那里接收流体并且将其通过一假想的、穿过轴线走向的中间平面过来地推送到压力侧上，在该压力侧上，现在过来的推送腔随着进一步的转动而持续变小，直至其实际上变为零并且在所述中间平面的相对置的侧上又被引导到抽吸侧上。在这里，所提到的泵腔又持续地随着转动运动开始打开，从而使得周期结束。对于推送腔所描述的运动同时地适用于所有存在的推送腔，它们在一瞬时时间点上分别具有密封线的对应的对之间的不同的容积，从而使得在所述泵的运行中在相对整个微系统结构的小型化的高的能力下获得最均匀的推送流。类属的泵和微型泵、尤其前面描述的类型的泵和微型泵接收在一壳体中，所述壳体保护所述泵并且将所述泵相对环境密封。用于接收这样的微型泵的可能的壳体形式由HNP微系统有限公司的数据页“Pumpenkopf4600”（即泵头4600）所公知。该泵头具有一轴，所述轴端侧地为了耦接马达而伸出。五个盘形的元件作为缸元件形成一壳体结构，以一壳体波形密封装置、一协调肾板和一转子接收板开始，由一流体引导部和一封闭盖跟随。在所述转子接收板中设置有一钻孔，所述钻孔相对于用于驱动所述内轮的所述轴的轴线偏心地错开，从而使得所述外转子在所述转子接收板中偏离中心地受支承。分别端侧地直接在其上地，在外转子和内转子的一侧上贴靠有所述协调肾板并且在相对置的侧上贴靠有所述流体引导板。这两个板向所述转子指向地在流体引入部的侧上具有一输入和输出肾并且在相对置的侧上具有用于提供液压平衡的镜面对称地布置的协调肾。因此获得从入口，通过入口肾向旋转的泵腔，向出口并且返回在数据页4600中沿径向引出的出口的U形流体流。DEB3310593（申请人White）示出了用于泵组件的壳体结构，所述泵组件与一斜杆一起实现了一偏心式工作的摆线转子（Gerotor）。在没有由轴穿过的端部上，居中地设置有一出口和与之相对沿径向错开地设置有一入口，而其间设置有具有多个通道段的中间板。DEA2408824（申请人McDermott）仅以三个板形的构造件（Aufbauten）工作，其示出了结合彼此啮合的齿的磨损现象的补偿的摆线转子原理，其中，通道段设置在用于轴的两个在外的支承盘和一在内的盘之间的直接邻接的区域中。CHA661323（申请人Weber）也研究了在由多个盘构建的壳体结构中的通道段，该壳体结构根据积木的形式由多个容易地可接合、可替换和可补充的构件组成一齿轮泵，在此实际上地描述了用于接收这样的泵的壳体。在由现有技术公知的具有壳体的这些泵中的缺点是，所述这些泵具有大量的单个构件，尤其是对于泵的可靠的运行必须以特别的精确度来制成的单个构件。所述单个构件必须以非常窄的公差来制作，因此，转子在壳体中以足够的密封性的通过大量单个部件的最后确定的接收能够在同时良好支承的情况下进行。此外，每个在另一单个部件上接合的安装元件必须足够地被密封，尤其是，当其与泵的运动的元件接触或由这些元件贯穿嵌接时。波形密封装置必须动态地实施，这导致提高的维护耗费和成本。所述装配由于高的部件数目而变得困难。
技术实现思路
由先前描述的现有技术出发，本专利技术基于如下任务：设置这样的微型泵，所述微型泵能够以精确部件的最小化的数目和伴随高的精确要求的简单的装配而制作优化和成本低廉地实现。所述泵的密封应当被简化并且尤其无动态密封装置也应付得了。最后，所述微型泵的支承件的润滑、冲洗和调温应当尽管其小的尺寸设定而安全和简单地被实现。本专利技术基于的任务通过一微型泵来解决，所述微型泵用于将流体从一低压入口向一高压出口推送，所述微型泵具有：一带外齿部的内转子；一带内齿部的外转子和一支承元件，其中，所述内转子的外齿部与所述外转子的内齿部啮合，所述内转子抗相对转动地布置在一轴上，所述外转子相对所述内转子偏心地沿径向方向支承在一转子接收部中，从而使得在内转子和外转子之间一流体腔构造为推送腔，所述支承元件具有从所述推送腔导向所述高压出口的、用于被推送的流体的流体通道并且所述支承元件构成了用于所述轴的至少一个径向轴承和一用于所述内转子和所述外转子的沿至少一个轴向方向的轴向轴承（权利要求1）。所述任务此外通过用于带有一内转子和一外转子的齿轮微型泵的轴的支承元件来解决，其中，在所述支承元件中构造有用于通过所述微型泵所推送的流体的流体通道并且所述支承元件具有用于所述轴的第一径向轴承和第二径向轴承以及具有一用于在所述轴的一端部侧接收部上布置的或能布置的内转子的、沿至少一个轴向方向的轴向轴承（权利要求11）。在方法上，该任务通过如下方法解决，该方法用于推送流体，借助于一微型泵、一优选根据权利要求1至10之一所述的微型泵和一优选具有根据权利要求11至14之一所述的支承元件的微型泵，其中，驱动所述微型泵的所述轴的至少一个径向轴承借助于被推送的流体被冲洗和/或润滑（权利要求14）。内转子和外转子在本专利技术的一实施方式中构成了一齿环或摆线转子泵或一内齿轮泵。外部带齿的内转子接收在内部带齿的外转子中。内转子和外转子的转动轴线沿径向方向以一偏心度错开。这优选通过承载所述内转子的轴相对于支承所述外转子的转子接收部的相应的定位来发生。例如，所述支承元件进而还有其中沿径向受支承的轴和所述转子接收部能够沿轴向方向相对彼此对中心。接收和支承所述外转子的、转子接收部中的缺口然后没有置于中心地布置在所述转子接收部中，而是以所提到的偏心度移动。支承元件和转子接收部相对彼此的沿轴向对中心或位态定位能够通过至少部分在其周围布置的壳体，尤其环形的或套筒式的壳体来进行。所述壳体可以此外相对于支承元件和转子接收部取向和对中心所述泵的其它元件，例如肾板。支承元件、转子接收部以及必要时肾板相对彼此绕轴向方向的角度位置的取向优选地可以借助于穿过它们的销钉元件或类似物进行。内转子以及外转子沿轴向方向的厚度根据本专利技术与转子接收部沿轴向方向的厚度协调。其尤其可以具有小的尺寸公差范围下线（Untermaβ），优选在2至10μm的范围内。内转子可以根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
微型泵（1），用于将流体从一低压入口（16）向一高压出口（17）推送，所述微型泵具有：一带外齿部的内转子（3）；一带内齿部的外转子（13）；以及一支承元件（6）；其中，所述内转子（3）的所述外齿部与所述外转子（13）的所述内齿部啮合，其中，所述内转子（3）抗相对转动地布置在一轴（2）上，其中，所述外转子（13）相对所述内转子（3）偏心地沿径向方向支承在一转子接收部（10）中，从而使得在内转子和外转子之间构造有一推送腔，其中，所述支承元件（6）具有从所述推送腔导向所述高压出口（17）的、用于被推送的流体的流体通道（24、25、26、27、28），并且所述支承元件（6）构成了至少一个用于所述轴的径向轴承（4、5）和一用于所述内转子和所述外转子的、沿至少一个轴向方向的轴向轴承（9）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.30 DE 102011051486.41.微型泵，用于将流体从一低压入口(16)向一高压出口(17)推送，所述泵具有：-一带外齿部的内转子(3)；-一带内齿部的外转子(13)；以及-一支承元件(6)，其中，所述内转子(3)的所述外齿部与所述外转子(13)的所述内齿部啮合，并且，所述内转子(3)抗相对转动地布置在一轴(2)上，-其中，所述外转子(13)相对所述内转子(3)偏心地沿径向方向支承在一转子接收部(10)中，从而使得在内转子和外转子之间连续地打开和关闭推送腔；-其中，所述支承元件(6)具有从一推送腔导向所述高压出口(17)的、用于被推送的流体的流体通道(24、25、26、27、28)，并且-仅由所述支承元件(6)构成了用于所述轴(2)的径向轴承(4、5)和一用于所述内转子以及所述外转子(3、13)的轴向轴承，其中，所述支承元件(6)具有一第一径向轴承(5)和一第二径向轴承(4)，并且，所述第一径向轴承(5)的直径大于所述第二径向轴承(4)的直径，-其中，所述支承元件(6)中的一流体通道(25)在流动方面与所述径向轴承(4、5)连通，并且，所述轴(2)贯穿伸过所述支承元件(6)中的所述流体通道(25)。2.根据权利要求1所述的微型泵，其中，所述第一径向轴承(5)的直径至少为6mm并且所述第二径向轴承(4)的直径最大为5mm。3.根据权利要求2所述的微型泵，其中，所述第一径向轴承(5)的直径大于6.5mm。4.根据权利要求1所述的微型泵，其中，在所述转子接收部(10)的与所述支承元件(6)相对置的侧上布置有一肾板(11)，所述肾板具有用于向所述转子接收部(10)引入流体的流体引入部(19)或用于从所述转子接收部引出流体的流体引出部(20)。5.根据权利要求1所述的微型泵，其中，在所述转子接收部(10)的与所述支承元件(6)相对置的侧上布置有一肾板(11)，所述肾板具有用于向所述转子接收部(10)引入流体的流体引入部(19)和用于从所述转子接收部引出流体的流体引出部(20)。6.根据权利要求1所述的微型泵，其中，所述支承元件(6)和所述转子接收部(10)相对彼此沿轴向对中心，通过一在其周围布置的壳体(12)。7.根据权利要求4所述的微型泵，其中，所述支承元件(6)和所述转子接收部(10)以及所述肾板(11)相对彼此沿轴向是对中心的。8.根据权利要求4所述的微型泵，其中，所述肾板(11)具有用于所述内转子(3)或所述外转子(13)的轴向轴承。9.根据权利要求4所述的微型泵，其中，所述肾板(11)构成了一用于所述内转子(3)和所述外转子(13)或者用于所述轴(2)的轴向轴承。10.根据权利要求...

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