技术领域
[0001] 本
发明涉及一种如
权利要求1前序部分所述的
计量泵机组。
背景技术
[0002] 公知的计量泵机组具有计量室和与之相毗邻的例如隔膜状的位移部件。这种位移部件通过
连杆进行线性运动。在这种公知的计量泵机组中,连杆通过电驱动
电机、特别是步进电机运动。此外,压
力弹簧(
压缩弹簧)作为弹簧储能器作用于连杆上。在公知的计量泵机组中,连杆和弹簧在此难以组装,因为弹簧在压缩时可能会由于所发生的侧向力而导致连杆发生倾斜,这又会导致侧向力作用于隔膜上并由此造成对隔膜的快速磨损。因此,在公知的结构设计中设置调整螺丝,以便能够纠正连杆方向。但是,这使得整体结构和安装变得比较复杂。
发明内容
[0003] 因此,本发明的目的在于提出一种改进的计量泵机组(计量泵装置),其具有通过连杆驱动的位移部件和弹簧储能器,该计量泵机组具有简化的结构,安装起来更简单,而且该泵机组能够长期可靠地运行。
[0004] 本发明的目的通过一种具有如权利要求1所给出特征的计量泵机组得以实现。优选的实施方式由
从属权利要求、下面的说明以及
附图给出。
[0005] 与公知的计量泵机组一样,根据本发明的计量泵机组具有计量室,其容积可以通过与计量室相毗邻的或设置在计量室中的位移部件而改变。这种位移部件例如可以是隔膜,其形成计量室的
侧壁。位移部件可通过连杆线性运动,连杆就其本身而言必要时通过旋转的
驱动电机的传动装置(由旋转的驱动电机的传动装置带动)进行运动。另外,被设计为压力弹簧的
螺旋弹簧作用于连杆和位移部件上。压力弹簧构成弹簧储能器,其沿一行程方向(Hubrichtung)存储
能量,以便此后沿另一行程方向再将该能量释放。因此,弹簧例如在吸入行程中被压缩,然后在
压缩行程中通过放松再将其能量释放。螺旋弹簧通过这种方式沿运动方向、优选沿朝向压缩行程的运动方向对连杆施加附加的力。
[0006] 根据本发明,螺旋弹簧被设计为在松弛状态下在至少一个轴向端部上不具有被贴靠的弹簧端部。也就是说,螺旋弹簧的该自由端并未贴靠于随后的弹簧圈上。而根据本发明,在松弛状态下在至少一个轴向端部上,弹簧丝(Federdraht)的端部相对于与其连接的弹簧圈轴向突出,即间隔开。至此,通常为了上述使用目的而使得螺旋弹簧的端部这样形成,即:使得其自由端贴靠于邻接的弹簧圈的弹簧丝上。现在根据本发明放弃使用这种设计方案。而是根据本发明使得弹簧丝在至少一个轴向端部上被切断,使得最后一个弹簧圈也螺旋形地延伸至弹簧丝的轴向端部,并使弹簧丝的该端部在轴向端部上相对于与其连接的弹簧圈轴向突出。但是为了形成垂直于弹簧纵轴线伸展的平整的
接触面,优选弹簧丝在毗邻自由端处被磨光(磨削)。这样被磨光的表面垂直于弹簧纵轴线伸展。由此获得平整的接触面,该接触面优选围绕弹簧的纵轴线在200°至300°的
角度范围或圆周范围上伸展。该弹簧端部的不进行贴靠的这种设计方案的优点在于,当压缩弹簧时产生较小的侧向力或不产生侧向力,该侧向力会导致连杆倾斜,并由此引发对位移部件、特别是隔膜的不希望有的侧向负荷。由此可以放弃使用附加的调整盘并大大简化了安装。同时还降低了作用于位移部件、特别是隔膜上的不希望有的侧向负荷,由此提高了隔膜的使用寿命。
[0007] 优选地,螺旋弹簧在两个彼此相对的轴向端部上以所描述的方式被设计为:在松弛状态中,弹簧丝的端部相对于与其连接的弹簧圈轴向突出,即不紧靠。通过这种方式,可以避免在两个轴向端部上的不希望有的垂直于弹簧纵轴线的侧向力或横向力。还优选在两个轴向端部上形成所述的被磨光的接触面。
[0008] 根据另一种优选的实施方式,在螺旋弹簧的两个轴向端部处的弹簧丝的端部位于相对于螺旋弹簧纵轴线的相同的角
位置上。即,在两个端部上的轴向端部位于同一直线上或位于平行于弹簧纵轴线的假想轴线上。因此,弹簧丝的两个轴向端部,优选为相对于邻接的弹簧圈沿轴向方向突出的端部,位于相同的圆周位置上。通过该实施方案还可以在不出现不希望有的横向力或侧向力的情况下实现优化的力传导。
[0009] 根据另一种优选的实施方式,螺旋弹簧在至少一个轴向端部上具有仅通过切断弹簧丝成一定长度产生的端部构造(Endkonfiguration)。即,弹簧丝在这里只是被简单地切断,而不进行其它特殊的成型处理。但是,优选如上所述地例如通过磨光来对直接毗邻弹簧丝的端部的区域进行加工,以便在那里形成横向于弹簧纵轴线或垂直于弹簧纵轴线的平整的接触面。在此,将弹簧丝磨光,以产生平整的接触面,其在压力弹簧的松弛状态下相对于弹簧纵轴线横向伸展,即基本上垂直于弹簧纵轴线伸展,并且相对于弹簧纵轴线在超过四分之一的圆周上、优选在50%至90%的圆周上、进一步优选在介于55%与85%之间的圆周上延伸。
附图说明
[0010] 下面根据附图对本发明做示例性的说明。
[0011] 图1示出了根据本发明的计量泵机组的整体的截面图;以及
[0012] 图2示意性示出了在该计量泵机组中用作弹簧储能器的压力弹簧。
具体实施方式
[0013] 根据本发明的计量泵机组以公知的方式具有驱动机构壳体2,其中设置有将要在后面详细说明的驱动机构,并且在该壳体上的一侧安装有泵头4。在泵头4中形成计量室6,该测量室的侧表面通过隔膜8限定,该隔膜8用作位移部件。隔膜8通过连杆10驱动,即沿运动轴线X线性地往复运动。为此设置电驱动电机12,例如可以将其设计为步进电机。
该旋转的驱动电机12通过
齿轮传动装置14和
凸轮16使连杆10置身于所期望的线性摆动运动(oszillierende Bewegung)。在连杆的前端部(即连杆的面对隔膜8的端部)与同壳体相连接的支承件18之间设置作为弹簧储能器的压力弹簧20。该压力弹簧20被设计为螺旋弹簧,并通过其背离隔膜8的端部支承在支承件18的接触面上以及通过其相对的端部支承在与连杆10连接的安装盘(Anlagescheibe)22上。由此可以将压力弹簧20设置为,其在吸入行程中,也就是在连杆10被拉回并远离计量室6时被压缩,并在接下来的压缩行程中,当连杆10朝向计量室6运动并且隔膜8被压入计量室6时变松弛。因此,压力弹簧20在吸入行程中吸收能量,然后在压缩行程中将该能量作为附加的抽吸能量通过连杆10传递到隔膜8上。
[0014] 下面参照图2对压力弹簧20的这种实施方案进行详细说明。在图2中,压力弹簧20在其松弛状态下被放大示出。可以看出,在两个轴向端部24上这样构成弹簧丝的端部
26,使其沿轴向方向X在与其连接的弹簧圈28上突出。也就是说,弹簧端部或弹簧丝26的端部并未设置在最后一个弹簧圈28上。实际上,弹簧丝的端部26基本上被简单地切断,而不用对弹簧的轴向端部进行其它特殊的
变形。只有弹簧圈28的与弹簧丝26的端部相邻的最后的部分30被加工或磨削,从而获得平整的接触面,该接触面垂直于纵轴线X伸展。但是,该部分30并不在关于纵轴线X的整个圆周上伸展,而是仅在该圆周的介于50%与90%之间的圆周部分上、优选在介于200°与300°之间的角度范围上伸展。
[0015] 另外,弹簧丝的各端部26位于相同的圆周范围内并且处于关于纵轴线X(即平行于纵轴线X的直线或假想轴线)的相同的角度上。通过对两个端部26的
定位以及端部26与同其连接的弹簧圈28之间的间隔32,使得在如图1所示的计量泵机组中安装压力弹簧20时,可以在压力弹簧20的压缩过程中没有不希望的横向力或侧向力产生,这种横向力或侧向力会导致连杆侧向偏转并因此引起隔膜的横向负荷。
[0016] 附图标记列表
[0017] 2 驱动机构壳体
[0018] 4 泵头
[0019] 6 计量室
[0020] 8 隔膜
[0021] 10 连杆
[0022] 12 驱动电机
[0024] 16 凸轮
[0025] 18 支承件
[0026] 20 压力弹簧
[0027] 22 安装盘
[0028] 24 轴向端部
[0029] 26 弹簧丝的端部
[0030] 28 最后一个弹簧圈
[0031] 30 部分
[0032] 32 间隔
[0033] X 运动轴线,弹簧纵轴线