泵配件及其制造方法
【專利摘要】一種泵配件具有用于連接到流體容器（38）的出口（39）的入口適配器（10），并包括入口通道（10）、用于流體的出口通道（11）以及在入口通道（10）和出口通道（11）之間的泵外殼（12）。泵外殼（12）容納能夠旋轉(zhuǎn)地接收在外殼（12）的內(nèi)表面中的轉(zhuǎn)子（17）。轉(zhuǎn)子（17）包括與外殼（12）的內(nèi)表面協(xié)作以在其間形成密封的外殼接合表面（23、24）并且還包括位于外殼接合表面的徑向內(nèi)部的至少一個成形表面（21、22），所述成形表面與外殼的內(nèi)表面形成借助于使得轉(zhuǎn)子（17）旋轉(zhuǎn)而將流體從入口通道（10）傳送到出口通道（11）的室（25、26）。密封件（28）被設(shè)置在出口通道（11）和入口通道（10）之間，密封件（28）被推動以與轉(zhuǎn)子（17）接合，從而在成形表面旋轉(zhuǎn)時防止流體從出口通道（11）傳送到入口通道（10）。入口通道（10）、出口通道（11）和外殼（12）形成為一件式模制件。
【專利說明】泵配件及其制造方法
[0001] 本發(fā)明涉及泵配件及其制造方法。
[0002] 已知利用泵或龍頭從容器分配液體。例如，當(dāng)液體是酒時，容器可包括為此目的的 手動操作的龍頭。這種龍頭不能分配精確的量并且也不能以恒定的流率分配，盡管所述龍 頭價格低廉且可與容器一起丟棄。替代性地，容器連接到分配器，該分配器包括從容器抽吸 液體以用于傳送的蠕動泵或隔膜泵或其它旋轉(zhuǎn)泵。這些部件能夠傳送更精確量的液體，但 是制造昂貴并且為衛(wèi)生起見需要頻繁清潔以及定期維護。
[0003] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于流體容器的泵配件，其包括用于連接到流 體容器的出口的入口適配器，并包括入口通道、用于流體的出口通道、以及在入口通道和出 口通道之間的泵外殼，泵外殼容納能夠旋轉(zhuǎn)地接收在外殼的內(nèi)表面中的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子包括與 外殼的內(nèi)表面協(xié)作以在其間形成密封的外殼接合表面并且還包括位于外殼接合表面的徑 向內(nèi)部的至少一個成形表面，所述成形表面與外殼的內(nèi)表面形成借助于使得轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而將 流體從入口傳送到出口的室，密封件被設(shè)置在出口通道和入口通道之間，密封件被推動以 與轉(zhuǎn)子接合，從而在成形表面旋轉(zhuǎn)時防止流體從出口通道傳送到入口通道，入口通道、出口 通道、密封件和外殼形成為一件式模制件。
[0004] 這種泵配件易于制造且成本低、可傳送精確量的液體并可與容器一起被丟棄。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種液體傳送系統(tǒng)，其包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面 的泵配件以及連接到泵配件的入口通道的液體容器。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種制造根據(jù)本發(fā)明的第一方面的泵配件的方法， 并且其中，密封件是位于外殼的孔口中的柔性膜片，所述方法包括以下步驟：將入口通道、 出口通道和外殼形成為單個模制件；然后在原位將膜片與入口通道、出口通道和外殼模制 為一件。
[0007] 下文是參照附圖通過舉例方式進行的本發(fā)明的一些實施例的更詳細(xì)描述，在附圖 中： 圖1是用于流體容器的泵配件的立體圖； 圖2是從圖1的泵配件的上方看的平面圖； 圖3是沿圖2的線III-III的剖面圖，其中泵配件的轉(zhuǎn)子處于第一位置； 圖4是與圖3類似的圖，但轉(zhuǎn)子處于第二位置； 圖5是沿圖2的線V-V的剖面圖，其中轉(zhuǎn)子處于圖3的第一位置； 圖6是與圖5類似的圖，但轉(zhuǎn)子處于圖4的第二位置； 圖7是與圖1類似的圖，但泵配件被部分去除且轉(zhuǎn)子處于圖3和5的第一位置； 圖8是與圖7類似的圖，但轉(zhuǎn)子處于圖4和6的第二位置； 圖9是與圖6類似的圖，但示出泵配件被放置為連接到流體容器； 圖10是與圖4類似的圖，但示出泵配件被放置為連接到流體容器； 圖11是在用于模制圖1至10的泵配件的模制機器中使用的模制工具的一部分的示意 性截面圖，并示出了一件式模制件以及第一、第二、第三和第四芯移動以形成用于配件的膜 片密封件的模制件； 圖12是圖11的模制工具的仰視平面圖。
[0008] 首先參照圖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之間的泵外殼12。入口通道10、出口通道11和泵外殼12可通過單個模制工藝由 任何合適材料形成為一件。這將在下文更詳細(xì)地描述。
[0009] 如圖1至6所示，入口通道10為大體圓柱形，其中外表面13形成有多個軸向間隔 開的周向延伸的肋14。泵外殼12為大體圓柱形并且具有比入口通道10的直徑小的直徑。 泵外殼12附在入口通道10的下端處，并且其軸線法向于入口通道10的軸線。這在圖3、4、 5和6中被最佳地示出。泵外殼12設(shè)置有入口開口 15 (見圖5和6)，入口開口 15提供入 口通道10和泵外殼12的內(nèi)部之間的流體連通。出口開口 16 (見圖5和6)提供泵外殼12 的內(nèi)部和出口通道11之間的流體連接。此外，如圖3和4所示，外殼12具有封閉端42和 開口端43。
[0010] 出口通道11為大體圓柱形并具有與入口通道10的軸線平行的軸線。如圖5和6 所示，出口通道11的軸線與入口通道10的軸線間隔開。
[0011] 轉(zhuǎn)子17被可旋轉(zhuǎn)地容納在泵外殼12的內(nèi)表面18中。如圖3和4所示，轉(zhuǎn)子17 具有大體圓柱形的第一端19和第二端20。這些端部19、20與泵外殼12的內(nèi)表面18緊密 配合(見圖3和4)，以支撐轉(zhuǎn)子17旋轉(zhuǎn)并防止在轉(zhuǎn)子17和內(nèi)表面18之間的流體泄漏。在 轉(zhuǎn)子17的第二端20處的端面44抵靠外殼12的封閉端42,以提供轉(zhuǎn)子17的推力支承壁。 使得在轉(zhuǎn)子的第一端19處的端面45露出，以便將轉(zhuǎn)子17連接到驅(qū)動器，如下所述。
[0012] 轉(zhuǎn)子17形成有兩個成形表面21、22。如圖5和6所示，表面21、22被成形為使得 轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)子17的中心處的剖面為大體橢圓形(見圖5和6)，而鄰近圓柱形端部19、20的剖 面為大體圓形。
[0013] 轉(zhuǎn)子17形成有第一外殼接合表面23和第二外殼接合表面24 (見圖5和6)，所述 第一和第二外殼接合表面在成形表面21、22之間延伸并相對于泵外殼12的內(nèi)表面18密封 以防止流體在轉(zhuǎn)子17周圍流過。
[0014] 第一成形表面21和第二成形表面22與泵外殼12的內(nèi)表面18形成相應(yīng)的第一室 25和第二室26。下面將結(jié)合泵配件的操作來描述這些室25、26的功能。
[0015] 泵外殼12在出口開口 16和入口開口 15之間形成有通過柔性膜片密封件28封閉 的孔口?？卓?27被壁29包圍，壁29沿法向于泵外殼12的軸線的方向遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子17延伸并 突起到入口通道10中。壁29形成容納柔性中空管31的室30。如圖3所示，管31在其基 本未壓縮狀態(tài)下在其第一和第二端處具有最小直徑并且在所述端部中間具有最大直徑。通 過帽32按壓管31以使其接觸膜片28,膜片28繼而被按壓成接觸轉(zhuǎn)子17。
[0016] 如圖5、6、7和8所示，帽32包括滑動配合在入口通道10內(nèi)的環(huán)形外壁33。兩個在 直徑上對置的局部筒形導(dǎo)引表面34a、34b從外壁33向上突起并且也與入口通道10的內(nèi)表 面滑動接合。中心肋35在導(dǎo)引表面34a、34b之間延伸。由盤片36來封閉外壁33的下端。 如圖5和6所示，此盤片36承靠管31，以迫使管31與膜片密封件28接觸。如圖10所示， 導(dǎo)引表面34a、34b的自由端包括相應(yīng)凸耳6046a、6046b，其與入口通道10中的孔6147a、 6147b接合，以相對于入口通道10來定位帽32。在組裝時，圓形入口通道10暫時扭曲為橢 圓形以允許帽32上的凸耳6046a、6046b進入通道10中。
[0017] 盤片36設(shè)置有孔口 37,以允許流體沿入口通道10流到轉(zhuǎn)子17。
[0018] 以上參照附圖描述的泵配件用于連接到液體容器38,圖9和10示意性地示出了容 器38的一部分。容器38可盛裝任何合適的待泵送液體，諸如酒。但是，術(shù)語"液體"被認(rèn) 為包括諸如湯和涂料的液體。
[0019] 容器38包括圓柱形形狀的出口通道39,所述出口通道與泵配件的入口通道10相 匹配。入口通道10被插入出口通道39中，其中肋35將這些部分固定在一起并提供密封。 這種接合防止管10扭曲，并且由此凸耳6046a、6046b不能從管10脫離，從而確保帽32鎖 定到管10。
[0020] 轉(zhuǎn)子17的露出的端面45連接到驅(qū)動器(未示出），所述驅(qū)動器可以是電動馬達的 形式。驅(qū)動器自身可由控制系統(tǒng)(未示出)控制。如圖5和6所示，馬達使得轉(zhuǎn)子17沿逆時 針方向旋轉(zhuǎn)。從圖5所示的位置開始，轉(zhuǎn)子17的旋轉(zhuǎn)使第一室25圍繞外殼12旋轉(zhuǎn)以使第 一室25與出口通道11連通。同時第二室26與入口通道10連通，以從容器38接收液體。 轉(zhuǎn)子17的進一步旋轉(zhuǎn)將第二室2周圍中的液體傳送到出口通道11，同時將液體從第一室 25擠壓通過出口通道11。
[0021] 在此旋轉(zhuǎn)期間，膜片密封件28和管31 -起協(xié)作以防止液體從出口通道11傳送到 入口通道10。如圖3、4、5和6所示，管31推動膜片密封件38以使其在轉(zhuǎn)子17的整個旋轉(zhuǎn) 期間與轉(zhuǎn)子17的表面接觸，S卩，交替地接觸轉(zhuǎn)子的外殼接合表面23、24和轉(zhuǎn)子的成形表面 21、22。如圖3和4所示，管的形狀確保均勻的壓力沿其軸向范圍施加到膜片密封件28。
[0022] 如圖5和6所示，膜片密封件28和管31位于入口通道11的端部。這節(jié)省空間， 因此使泵配件緊湊。此外，同樣如圖5和6所示，室30從入口通道10接收液體并且此液體 的壓力被施加到膜片密封件28的下表面。這增加了相對于轉(zhuǎn)子17推動膜片密封件28的 力。如果容器38中的流體壓力增加(這例如通過壓潰容器38實現(xiàn))，則相對于轉(zhuǎn)子17推動 膜片密封件28的壓力將增加，由此減少或防止由壓力增加導(dǎo)致的液體經(jīng)過轉(zhuǎn)子17的泄漏。
[0023] 控制系統(tǒng)可用于控制驅(qū)動器，從而使得轉(zhuǎn)子將預(yù)定體積的液體以預(yù)定流率傳送通 過出口通道11。
[0024] 泵外殼12和轉(zhuǎn)子17的布置不必與上述相同。其可以是在PCT/GB2005/003300和 PCT/GB2010/000798中描述的任何類型的。
[0025] 應(yīng)該明白，泵配件提供從容器38傳送液體的簡單且不昂貴的方式。入口通道10和 出口通道11提供離開容器38的直接路徑，所述路徑僅被轉(zhuǎn)子和膜片中斷。泵配件具有少 量移動部件，因此操作可靠。此外，泵配件能夠相當(dāng)精確地傳送測定量的液體，從而使其適 于傳送測定量的飲料液體，諸如酒和濃縮液體。由于泵配件制造成本低，因此其可作為容器 38的一部分被提供并在容器38排空之后與容器38 -起被丟棄。剛性出口通道39可以是 可坍陷的容器38的部分。期望盡可能多地清空這種容器。難以清空留在此剛性部分中的 任何液體，因此在此空間中盡可能多地包括泵減小了死區(qū)體積并因此提高了液體利用率。
[0026] 如上所述，入口通道10、出口通道11、膜片密封件28和泵外殼12在同一模制工藝 中形成為一件式模制件，如在下文并且參照圖11和12所述的。
[0027] 參照圖11和12,用于將入口通道10、出口通道11、和泵外殼12模制成一件的模制 工藝?yán)镁哂械谝恍?7、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的內(nèi)部，并與第二芯48協(xié)作來限定泵外殼12中的孔口 27。此外，第一芯47限定 狹槽51，狹槽51與鄰近孔口 27的邊緣的壁52形成一件式模制件。第三芯49限定從泵外 殼12延伸的澆口 56,并且第四芯50與第三芯49接合，以形成進料點55。
[0028] -旦已經(jīng)形成模制件的此部分，就可如圖11所示地縮回第一芯47,以使其與第二 芯48分隔達膜片密封件28的所需厚度以形成模制室53。第三芯49和第四芯50也縮回以 形成從進料點55通向形成膜片密封件模制腔的模制室53的通道54。適于形成膜片密封件 27的熔化材料被注入通過進料點55、通過通道54并進入模制室53,以使得膜片密封件28 與其余部件形成為一件。
[0029] 以此方式，可利用工具中的同一腔、利用用于外殼和膜片材料每者的雙螺桿模制 機器將整個泵配件制造為一件式模制件。這減小了工具的尺寸并減少了生產(chǎn)時間，由此降 低泵配件的成本。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于流體容器的泵配件，所述泵配件包括用于連接到流體容器（38)的出口 (39)的入口適配器，并包括入口通道（10)、用于流體的出口通道（11)、以及在所述入口通 道和所述出口通道之間的泵外殼（12)，所述泵外殼（12)容納能夠旋轉(zhuǎn)地接收在所述外殼 (12)的內(nèi)表面（18)中的轉(zhuǎn)子（17)，所述轉(zhuǎn)子（17)包括與所述外殼的內(nèi)表面（18)協(xié)作以 在其間形成密封的外殼接合表面（23、24)并且還包括在所述外殼接合表面（23、24)的徑向 內(nèi)部的至少一個成形表面（21、22)，并且所述成形表面與所述外殼（12)的內(nèi)表面（18)形成 借助于所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而將流體從所述入口通道（10)傳送到所述出口通道（11)的室（25、 26 )，密封件（28 )被設(shè)置在所述出口通道（11)和所述入口通道（10 )之間，所述密封件（28 ) 被推動成與所述轉(zhuǎn)子（17)接合，從而在所述成形表面（21、22)旋轉(zhuǎn)時防止流體從所述出口 通道（11)傳送到所述入口通道（10)，所述入口通道（10)、所述出口通道（11)、所述密封件 (28)和所述外殼（12)形成為一件式模制件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵配件，其中，所述入口通道（10)為圍繞軸線的大致圓柱 形，所述入口通道的軸線法向于所述轉(zhuǎn)子（17)的旋轉(zhuǎn)軸線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的泵配件，其中，所述出口通道（11)為圍繞軸線的大致圓柱 形，所述出口通道的軸線平行于所述入口通道的軸線。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的泵配件，其中，所述出口通道的軸線偏離于所述入口通道的 軸線。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的泵配件，其中，所述外殼（12)和所述轉(zhuǎn)子（17) 為大致圓柱形，所述外殼（12)的直徑小于所述入口通道（10)的直徑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的泵配件，其中，所述入口通道（10)終止于所述 外殼（12)的入口開口（15)，所述外殼的出口開口（16)通向所述出口通道（11)。
7. 根據(jù)在引用權(quán)利要求2的情況下的權(quán)利要求6所述的泵配件，其中，所述入口開口 和所述出口開口（ 15、16 )都法向于所述入口通道的軸線。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的泵配件，其中，所述一件式模制件形成由沿法 向于所述外殼（12)的軸線的方向延伸的圍壁（29)提供的室（30)，所述壁的一端由所述密 封件（28)封閉并且所述壁（29)的相對端由帽（32)封閉，一個或多個管（31)位于所述室 (30)內(nèi)并在所述帽（32)和所述密封件（28)之間起作用以朝向所述轉(zhuǎn)子（17)推動所述密 封件（28)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的泵配件，其中，所述圍壁（29)突起到所述入口通道（10)中， 所述帽（31)包括滑動配合在所述入口通道（10)中的盤片形構(gòu)件（36)，所述盤片（36)的表 面接合從而提供所述帽。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的泵配件，其中，所述盤片形構(gòu)件（36)包括孔口（37)，以允許 流體沿所述入口通道（10 )通過。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的泵配件，其中，所述外殼（12)在一端處被端 壁（44)封閉，從而為所述轉(zhuǎn)子（17)的相關(guān)端提供推力支承，所述外殼（12)的相對端是開口 的，以露出用于連接到驅(qū)動器的轉(zhuǎn)子的相對端，所述驅(qū)動器用于使得所述轉(zhuǎn)子（17)旋轉(zhuǎn)以 將流體從所述入口通道（10 )泵送到所述出口通道（11)。
12. -種液體傳送系統(tǒng)，所述液體傳送系統(tǒng)包括根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的 泵配件、以及連接到所述泵配件的入口通道的液體容器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述容器包括出口（39)，所述泵配件的入口 通道（10)與所述出口（39)推入配合式連接。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的系統(tǒng)，進一步包括連接到所述轉(zhuǎn)子（17)的驅(qū)動器， 以使得所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)并將液體從所述容器泵送到所述泵配件的出口通道（11)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，進一步包括用于控制所述驅(qū)動器的控制系統(tǒng)，以將 預(yù)定體積的液體以預(yù)定流率從所述容器（38)傳送到所述泵配件的出口通道（11)。
16. -種制造根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的泵配件的方法，其中，所述密封 件（28)是位于所述外殼的孔口中的柔性膜片，所述方法包括以下步驟：將所述入口通道 (10)、所述出口通道（11)和所述外殼（12)形成為單個模制件；然后在原位將所述密封件 (28)與所述入口通道（10)、所述出口通道（11)和所述外殼（12)模制為一件。
17. 根據(jù)權(quán)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)以形成所述外殼（12)中的所述孔口（27)，調(diào)節(jié)所述第一模具部 分（47)和第二模具部分（48)的相對位置以形成模制腔，然后將使得所述密封件（28)與所 述外殼形成為一件的材料注入所述腔中。
18. 根據(jù)權(quán)利要求19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 )，相對于所述第二模具部分（48 )移動所述第一模具部分（47 )以形成密封件模制腔。
19. 根據(jù)權(quán)利要求19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)中的芯體，并且所述芯體在移動以形成所述密封件模制腔時由所述入 口通道（10)導(dǎo)引。
20. 根據(jù)權(quán)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將膜片材料 注入所述膜片模制腔中的通道（54 )。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項所述的泵配件，其中，在使用時，液體從所述入口通 道（10)被應(yīng)用到所述密封件（28)，以相對于所述轉(zhuǎn)子（17)推動所述密封件。
22. -種用于流體容器的泵配件，所述泵配件包括用于連接到流體容器（38)的出口 (39)的入口適配器，并包括入口通道（10)、用于流體的出口通道（11)、以及在所述入口通 道和所述出口通道之間的泵外殼（12)，所述泵外殼（12)容納能夠旋轉(zhuǎn)地接收在所述外殼 (12)的內(nèi)表面（18)中的轉(zhuǎn)子（17)，所述轉(zhuǎn)子（17)包括與所述外殼的內(nèi)表面（18)協(xié)作以在 其間形成密封的外殼接合表面（23、24)并且還包括位于所述外殼接合表面（23、24)的徑向 內(nèi)部的至少一個成形表面（21、22)，并且所述成形表面與所述外殼（12)的內(nèi)表面（18)形成 借助于所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而將流體從所述入口通道（10)傳送到所述出口通道（11)的室（25、 26 )，密封件（28 )被設(shè)置在所述出口通道（11)和所述入口通道（10 )之間，裝置（31、32 )被 設(shè)置用于將所述密封件（28)推動成與所述轉(zhuǎn)子（17)接合，以在所述成形表面（21、22)旋轉(zhuǎn) 時防止流體從所述出口通道（11)傳送到所述入口通道（10)，所述裝置（31、32)位于所述入 口通道（10)的端部處。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的泵，其中，在使用時，液體從所述入口通道（10)被應(yīng)用到 所述密封件（28)，以相對于所述轉(zhuǎn)子（17)推動所述密封件（28)。
【文檔編號】B67D1/10GK104114870SQ201280060205
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2012年10月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月7日
【發(fā)明者】R.P.海斯-潘克赫斯特, J.E.福特 申請人:寬泰克斯專利有限公司