CN104114870B - 泵配件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种泵配件具有用于连接到流体容器（38）的出口（39）的入口适配器（10），并包括入口通道（10）、用于流体的出口通道（11）以及在入口通道（10）和出口通道（11）之间的泵外壳（12）。泵外壳（12）容纳能够旋转地接收在外壳（12）的内表面中的转子（17）。转子（17）包括与外壳（12）的内表面协作以在其间形成密封的外壳接合表面（23、24）并且还包括位于外壳接合表面的径向内部的至少一个成形表面（21、22），所述成形表面与外壳的内表面形成借助于使得转子（17）旋转而将流体从入口通道（10）传送到出口通道（11）的室（25、26）。密封件（28）被设置在出口通道（11）和入口通道（10）之间，密封件（28）被推动以与转子（17）接合，从而在成形表面旋转时防止流体从出口通道（11）传送到入口通道（10）。入口通道（10）、出口通道（11）和外壳（12）形成为一件式模制件。

Description

泵配件及其制造方法

本发明涉及泵配件及其制造方法。

已知利用泵或龙头从容器分配液体。例如，当液体是酒时，容器可包括为此目的的手动操作的龙头。这种龙头不能分配精确的量并且也不能以恒定的流率分配，尽管所述龙头价格低廉且可与容器一起丢弃。替代性地，容器连接到分配器，该分配器包括从容器抽吸液体以用于传送的蠕动泵或隔膜泵或其它旋转泵。这些部件能够传送更精确量的液体，但是制造昂贵并且为卫生起见需要频繁清洁以及定期维护。

根据本发明的第一方面，提供一种用于流体容器的泵配件，其包括用于连接到流体容器的出口的入口适配器，并包括入口通道、用于流体的出口通道、以及在入口通道和出口通道之间的泵外壳，泵外壳容纳能够旋转地接收在外壳的内表面中的转子，转子包括与外壳的内表面协作以在其间形成密封的外壳接合表面并且还包括位于外壳接合表面的径向内部的至少一个成形表面，所述成形表面与外壳的内表面形成借助于使得转子旋转而将流体从入口传送到出口的室，密封件被设置在出口通道和入口通道之间，密封件被推动以与转子接合，从而在成形表面旋转时防止流体从出口通道传送到入口通道，入口通道、出口通道、密封件和外壳形成为一件式模制件。

这种泵配件易于制造且成本低、可传送精确量的液体并可与容器一起被丢弃。

根据本发明的第二方面，提供一种液体传送系统，其包括根据本发明的第一方面的泵配件以及连接到泵配件的入口通道的液体容器。

根据本发明的第三方面，提供一种制造根据本发明的第一方面的泵配件的方法，并且其中，密封件是位于外壳的孔口中的柔性膜片，所述方法包括以下步骤：将入口通道、出口通道和外壳形成为单个模制件；然后在原位将膜片与入口通道、出口通道和外壳模制为一件。

下文是参照附图通过举例方式进行的本发明的一些实施例的更详细描述，在附图中：

图1是用于流体容器的泵配件的立体图；

图2是从图1的泵配件的上方看的平面图；

图3是沿图2的线III-III的剖面图，其中泵配件的转子处于第一位置；

图4是与图3类似的图，但转子处于第二位置；

图5是沿图2的线V-V的剖面图，其中转子处于图3的第一位置；

图6是与图5类似的图，但转子处于图4的第二位置；

图7是与图1类似的图，但泵配件被部分去除且转子处于图3和5的第一位置；

图8是与图7类似的图，但转子处于图4和6的第二位置；

图9是与图6类似的图，但示出泵配件被放置为连接到流体容器；

图10是与图4类似的图，但示出泵配件被放置为连接到流体容器；

图11是在用于模制图1至10的泵配件的模制机器中使用的模制工具的一部分的示意性截面图，并示出了一件式模制件以及第一、第二、第三和第四芯移动以形成用于配件的膜片密封件的模制件；

图12是图11的模制工具的仰视平面图。

首先参照图1至6，泵配件包括入口通道10、出口通道11、和在入口通道10和出口通道11之间的泵外壳12。入口通道10、出口通道11和泵外壳12可通过单个模制工艺由任何合适材料形成为一件。这将在下文更详细地描述。

如图1至6所示，入口通道10为大体圆柱形，其中外表面13形成有多个轴向间隔开的周向延伸的肋14。泵外壳12为大体圆柱形并且具有比入口通道10的直径小的直径。泵外壳12附在入口通道10的下端处，并且其轴线法向于入口通道10的轴线。这在图3、4、5和6中被最佳地示出。泵外壳12设置有入口开口15（见图5和6），入口开口15提供入口通道10和泵外壳12的内部之间的流体连通。出口开口16（见图5和6）提供泵外壳12的内部和出口通道11之间的流体连接。此外，如图3和4所示，外壳12具有封闭端42和开口端43。

出口通道11为大体圆柱形并具有与入口通道10的轴线平行的轴线。如图5和6所示，出口通道11的轴线与入口通道10的轴线间隔开。

转子17被可旋转地容纳在泵外壳12的内表面18中。如图3和4所示，转子17具有大体圆柱形的第一端19和第二端20。这些端部19、20与泵外壳12的内表面18紧密配合（见图3和4），以支撑转子17旋转并防止在转子17和内表面18之间的流体泄漏。在转子17的第二端20处的端面44抵靠外壳12的封闭端42，以提供转子17的推力支承壁。使得在转子的第一端19处的端面45露出，以便将转子17连接到驱动器，如下所述。

转子17形成有两个成形表面21、22。如图5和6所示，表面21、22被成形为使得转子在转子17的中心处的剖面为大体椭圆形（见图5和6），而邻近圆柱形端部19、20的剖面为大体圆形。

转子17形成有第一外壳接合表面23和第二外壳接合表面24（见图5和6），所述第一和第二外壳接合表面在成形表面21、22之间延伸并相对于泵外壳12的内表面18密封以防止流体在转子17周围流过。

第一成形表面21和第二成形表面22与泵外壳12的内表面18形成相应的第一室25和第二室26。下面将结合泵配件的操作来描述这些室25、26的功能。

泵外壳12在出口开口16和入口开口15之间形成有通过柔性膜片密封件28封闭的孔口。孔口27被壁29包围，壁29沿法向于泵外壳12的轴线的方向远离转子17延伸并突起到入口通道10中。壁29形成容纳柔性中空管31的室30。如图3所示，管31在其基本未压缩状态下在其第一和第二端处具有最小直径并且在所述端部中间具有最大直径。通过帽32按压管31以使其接触膜片28，膜片28继而被按压成接触转子17。

如图5、6、7和8所示，帽32包括滑动配合在入口通道10内的环形外壁33。两个在直径上对置的局部筒形导引表面34a、34b从外壁33向上突起并且也与入口通道10的内表面滑动接合。中心肋35在导引表面34a、34b之间延伸。由盘片36来封闭外壁33的下端。如图5和6所示，此盘片36承靠管31，以迫使管31与膜片密封件28接触。如图10所示，导引表面34a、34b的自由端包括相应凸耳6046a、6046b，其与入口通道10中的孔6147a、6147b接合，以相对于入口通道10来定位帽32。在组装时，圆形入口通道10暂时扭曲为椭圆形以允许帽32上的凸耳6046a、6046b进入通道10中。

盘片36设置有孔口37，以允许流体沿入口通道10流到转子17。

以上参照附图描述的泵配件用于连接到液体容器38，图9和10示意性地示出了容器38的一部分。容器38可盛装任何合适的待泵送液体，诸如酒。但是，术语“液体”被认为包括诸如汤和涂料的液体。

容器38包括圆柱形形状的出口通道39，所述出口通道与泵配件的入口通道10相匹配。入口通道10被插入出口通道39中，其中肋35将这些部分固定在一起并提供密封。这种接合防止管10扭曲，并且由此凸耳6046a、6046b不能从管10脱离，从而确保帽32锁定到管10。

转子17的露出的端面45连接到驱动器（未示出），所述驱动器可以是电动马达的形式。驱动器自身可由控制系统（未示出）控制。如图5和6所示，马达使得转子17沿逆时针方向旋转。从图5所示的位置开始，转子17的旋转使第一室25围绕外壳12旋转以使第一室25与出口通道11连通。同时第二室26与入口通道10连通，以从容器38接收液体。转子17的进一步旋转将第二室2周围中的液体传送到出口通道11，同时将液体从第一室25挤压通过出口通道11。

在此旋转期间，膜片密封件28和管31一起协作以防止液体从出口通道11传送到入口通道10。如图3、4、5和6所示，管31推动膜片密封件38以使其在转子17的整个旋转期间与转子17的表面接触，即，交替地接触转子的外壳接合表面23、24和转子的成形表面21、22。如图3和4所示，管的形状确保均匀的压力沿其轴向范围施加到膜片密封件28。

如图5和6所示，膜片密封件28和管31位于入口通道11的端部。这节省空间，因此使泵配件紧凑。此外，同样如图5和6所示，室30从入口通道10接收液体并且此液体的压力被施加到膜片密封件28的下表面。这增加了相对于转子17推动膜片密封件28的力。如果容器38中的流体压力增加（这例如通过压溃容器38实现），则相对于转子17推动膜片密封件28的压力将增加，由此减少或防止由压力增加导致的液体经过转子17的泄漏。

控制系统可用于控制驱动器，从而使得转子将预定体积的液体以预定流率传送通过出口通道11。

泵外壳12和转子17的布置不必与上述相同。其可以是在PCT/GB2005/003300和PCT/GB2010/000798中描述的任何类型的。

应该明白，泵配件提供从容器38传送液体的简单且不昂贵的方式。入口通道10和出口通道11提供离开容器38的直接路径，所述路径仅被转子和膜片中断。泵配件具有少量移动部件，因此操作可靠。此外，泵配件能够相当精确地传送测定量的液体，从而使其适于传送测定量的饮料液体，诸如酒和浓缩液体。由于泵配件制造成本低，因此其可作为容器38的一部分被提供并在容器38排空之后与容器38一起被丢弃。刚性出口通道39可以是可坍陷的容器38的部分。期望尽可能多地清空这种容器。难以清空留在此刚性部分中的任何液体，因此在此空间中尽可能多地包括泵减小了死区体积并因此提高了液体利用率。

如上所述，入口通道10、出口通道11、膜片密封件28和泵外壳12在同一模制工艺中形成为一件式模制件，如在下文并且参照图11和12所述的。

参照图11和12，用于将入口通道10、出口通道11、和泵外壳12模制成一件的模制工艺利用具有第一芯47、第二芯48、第三芯49和第四芯50的模制工具。第一芯47限定入口通道11的内部，并与第二芯48协作来限定泵外壳12中的孔口27。此外，第一芯47限定狭槽51，狭槽51与邻近孔口27的边缘的壁52形成一件式模制件。第三芯49限定从泵外壳12延伸的浇口56，并且第四芯50与第三芯49接合，以形成进料点55。

一旦已经形成模制件的此部分，就可如图11所示地缩回第一芯47，以使其与第二芯48分隔达膜片密封件28的所需厚度以形成模制室53。第三芯49和第四芯50也缩回以形成从进料点55通向形成膜片密封件模制腔的模制室53的通道54。适于形成膜片密封件27的熔化材料被注入通过进料点55、通过通道54并进入模制室53，以使得膜片密封件28与其余部件形成为一件。

以此方式，可利用工具中的同一腔、利用用于外壳和膜片材料每者的双螺杆模制机器将整个泵配件制造为一件式模制件。这减小了工具的尺寸并减少了生产时间，由此降低泵配件的成本。

Claims (23)

1.一种用于流体容器的泵配件，所述泵配件包括用于连接到流体容器（38）的出口（39）的入口适配器，并包括入口通道（10）、用于流体的出口通道（11）、以及在所述入口通道和所述出口通道之间的泵外壳（12），所述泵外壳（12）容纳能够旋转地接收在所述外壳（12）的内表面（18）中的转子（17），所述转子（17）包括与所述外壳的内表面（18）协作以在其间形成密封的外壳接合表面（23、24）并且还包括在所述外壳接合表面（23、24）的径向内部的至少一个成形表面（21、22），并且所述成形表面与所述外壳（12）的内表面（18）形成借助于所述转子的旋转而将流体从所述入口通道（10）传送到所述出口通道（11）的室（25、26），密封件（28）被设置在所述出口通道（11）和所述入口通道（10）之间，所述密封件（28）被推动成与所述转子（17）接合，从而在所述成形表面（21、22）旋转时防止流体从所述出口通道（11）传送到所述入口通道（10），所述入口通道（10）、所述出口通道（11）、所述密封件（28）和所述外壳（12）形成为一件式模制件，其中所述外壳（12）和所述转子（17）为大致圆柱形，所述外壳（12）的直径小于所述入口适配器的直径。

2.根据权利要求1所述的泵配件，其中，所述入口通道（10）为围绕轴线的大致圆柱形，所述入口通道的轴线法向于所述转子（17）的旋转轴线。

3.根据权利要求2所述的泵配件，其中，所述出口通道（11）为围绕轴线的大致圆柱形，所述出口通道的轴线平行于所述入口通道的轴线。

4.根据权利要求3所述的泵配件，其中，所述出口通道的轴线偏离于所述入口通道的轴线。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的泵配件，其中，所述外壳（12）的直径小于所述入口通道（10）的直径。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的泵配件，其中，所述入口通道（10）终止于所述外壳（12）的入口开口（15），所述外壳的出口开口（16）通向所述出口通道（11）。

7.根据在引用权利要求2的情况下的权利要求6所述的泵配件，其中，所述入口开口和所述出口开口（15、16）都法向于所述入口通道的轴线。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的泵配件，其中，所述一件式模制件形成由沿法向于所述外壳（12）的轴线的方向延伸的围壁（29）提供的另一室（30），所述围壁的一端由所述密封件（28）封闭并且所述围壁（29）的相对端由帽（32）封闭，一个或多个管（31）位于所述另一室（30）内并在所述帽（32）和所述密封件（28）之间起作用以朝向所述转子（17）推动所述密封件（28）。

9.根据权利要求8所述的泵配件，其中，所述围壁（29）突起到所述入口通道（10）中，所述帽（32）包括滑动配合在所述入口通道（10）中的盘片形构件（36），所述盘片形构件（36）的表面接合从而提供所述帽。

10.根据权利要求9所述的泵配件，其中，所述盘片形构件（36）包括孔口（37），以允许流体沿所述入口通道（10）通过。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的泵配件，其中，所述外壳（12）在一端处被端壁（44）封闭，从而为所述转子（17）的相关端提供推力支承，所述外壳（12）的相对端是开口的，以露出用于连接到驱动器的转子的相对端，所述驱动器用于使得所述转子（17）旋转以将流体从所述入口通道（10）泵送到所述出口通道（11）。

12.一种液体传送系统，所述液体传送系统包括根据权利要求1至11中任一项所述的泵配件、以及连接到所述泵配件的入口通道的液体容器。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述容器包括出口（39），所述泵配件的入口通道（10）与所述出口（39）推入配合式连接。

14.根据权利要求12或13所述的系统，进一步包括连接到所述转子（17）的驱动器，以使得所述转子旋转并将液体从所述容器泵送到所述泵配件的出口通道（11）。

15.根据权利要求14所述的系统，进一步包括用于控制所述驱动器的控制系统，以将预定体积的液体以预定流率从所述容器（38）传送到所述泵配件的出口通道（11）。

16.一种制造权利要求1至11中任一项所述的泵配件的方法，其中，所述密封件（28）是位于所述外壳的孔口中的柔性膜片，所述方法包括以下步骤：将所述入口通道（10）、所述出口通道（11）和所述外壳（12）形成为单个模制件；然后在原位将所述密封件（28）与所述入口通道（10）、所述出口通道（11）和所述外壳（12）模制为一件。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，形成一件式模制件包括：定位第一模具部分（47）和第二模具部分（48）以形成所述外壳（12）中的所述孔口（27），调节所述第一模具部分（47）和第二模具部分（48）的相对位置以形成模制腔，然后将使得所述密封件（28）与所述外壳形成为一件的材料注入所述腔中。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一模具部分（47）限定所述入口通道（10），相对于所述第二模具部分（48）移动所述第一模具部分（47）以形成密封件模制腔。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一模具部分（47）是位于所述一件式模制件的入口通道（10）中的芯体，并且所述芯体在移动以形成所述密封件模制腔时由所述入口通道（10）导引。

20.根据权利要求18或19所述的方法，其中，所述一件式模制件包括用于将膜片材料注入所述密封件模制腔中的通道（54）。

21.根据权利要求1至4中任一项所述的泵配件，其中，在使用时，液体从所述入口通道（10）被应用到所述密封件（28），以相对于所述转子（17）推动所述密封件。

22.一种用于流体容器的泵配件，所述泵配件包括用于连接到流体容器（38）的出口（39）的入口适配器，并包括入口通道（10）、用于流体的出口通道（11）、以及在所述入口通道和所述出口通道之间的泵外壳（12），所述泵外壳（12）容纳能够旋转地接收在所述外壳（12）的内表面（18）中的转子（17），所述转子（17）包括与所述外壳的内表面（18）协作以在其间形成密封的外壳接合表面（23、24）并且还包括位于所述外壳接合表面（23、24）的径向内部的至少一个成形表面（21、22），并且所述成形表面与所述外壳（12）的内表面（18）形成借助于所述转子的旋转而将流体从所述入口通道（10）传送到所述出口通道（11）的室（25、26），密封件（28）被设置在所述出口通道（11）和所述入口通道（10）之间，装置（31、32）被设置用于将所述密封件（28）推动成与所述转子（17）接合，以在所述成形表面（21、22）旋转时防止流体从所述出口通道（11）传送到所述入口通道（10），所述装置（31、32）位于所述入口通道（10）的端部处，其中所述外壳（12）和所述转子（17）为大致圆柱形，所述外壳（12）的直径小于所述入口适配器的直径。

23.根据权利要求22所述的泵配件，其中，在使用时，液体从所述入口通道（10）被应用到所述密封件（28），以相对于所述转子（17）推动所述密封件（28）。