泵系统的制作方法

泵系统


背景技术：

1.流体的电流体动力雾化在涂层工艺领域变得越来越重要。例如由pct/ep2018/060117已知一种设备，其采用电流体动力雾化将诸如防晒剂的护理产品涂覆到人的身体上。
2.由现有技术同样已知通常的蠕动泵、所谓的滚子泵或软管泵。在此，根据容积泵的原理，流体通过软管部分的机械变形被向前推动，从而被泵送。这种泵也用于上述设备，以便将待雾化的流体输送至雾化器喷嘴，然后在雾化器喷嘴处对流体施加高电压，以引起电流体动力的雾化。
3.然而，在流体尤其是诸如防晒霜的护理产品的电流体动力雾化中，出现的问题是，单个喷嘴可能会堵塞，结果，泵将额外的体积流量施加到其他剩余的打开喷嘴上。


技术实现要素：

4.本发明的目的因而是，从用于多个喷嘴的流体罐出发，避免喷嘴堵塞，以便按所要求的质量实现电流体动力的雾化。
5.该目的通过根据权利要求1的泵系统得以实现。在从属权利要求中给出了有利的改进以及有益的设计。
6.本发明涉及一种用于带有至少两个雾化器喷嘴的雾化器喷嘴系统、特别是用于电流体动力雾化器的泵系统，其中，该泵系统包括至少一个软管组以及至少一个泵转子和用于形成蠕动泵的滚动区域的至少一个滚动体。该泵系统的特征在于，软管组包括至少与雾化器喷嘴数量相同数量的软管通道，优选至少两个特别是三个软管通道，每个软管通道都配设有雾化器喷嘴的接头，并使得该接头与滚动区域连通。
7.给每个独立的雾化器喷嘴提供自己的软管通道，迫使体积流流经每个独立的雾化器喷嘴，从而在开始堵塞的情况下，后续输送的流体体积强制地把堵塞的堵塞物输出，进而始终都确保流体流经喷嘴。
8.在此，使用具有多个软管通道的软管组提供了如下优点：可以简单地规定在设备内共同地引导软管组，而不必引导单个软管。
9.一种优选的实施方式规定，每个软管通道都穿过滚动区域使得流体罐与雾化器喷嘴直接连通。
10.通过从流体罐直至雾化器喷嘴构造单个软管通道，直接给每个喷嘴供应来自流体罐的流体，而不会发生单个输送路段的液压的连通/相互作用，例如在各通道之间的压力平衡或由此引起的体积流。由此在每个单个的雾化器喷嘴处强制预先给定的体积流，这导致过程可靠的电流体动力的雾化。
11.一种实施方式替代地规定，软管通道从流体罐伸展至滚动区域之前，在滚动区域之前分成至少两个优选三个或更多个软管通道，并且这些软管通道布置成经由滚动区域伸展至每一个指配给相应软管通道的雾化器喷嘴。
12.使用从流体罐直至滚动区域之前的单个的软管通道，这一方面便于与流体罐的阀
系统连接，另一方面节省了安装空间和成本，因为必须在流体罐与滚动区域之间设置的软管材料很少。在滚动区域中，产生了用于对各个雾化器喷嘴加载的输送压力，于是在该滚动区域中必须设置分开的软管通道，从而事先例如通过y形部件等进行分开。
13.此外，一种有利的改进规定，至少一个雾化器喷嘴与至少两个软管通道连通。
14.通过针对每个雾化器喷嘴都使用多个软管通道，其中，每个软管通道本身都输送规定的流体体积，可以实现由此提高的过程可靠性和在电流体动力雾化中实现故障避免，因为可以使用较小的横截面，并且实现了冗余。通过使用较小的软管直径，例如可以在壳体中实现更加窄小的弯曲半径，这提高了设备架构的设计自由空间。
15.在另一种有益的设计中，在泵系统内构造了至少两个优选三个特别是四个滚动体，其中，每个滚动体各自地都指配给至少一个软管通道。
16.通过使用单个滚动体或单个滚动体组，其中，这些滚动体组包括多个滚动体，可以分别针对每一个软管通道在软管通道之间产生滚动运动的错开，其方式为，这些单个滚动体组例如角度偏移地布置在泵转子上，以便产生均匀的流体流，特别是以便减小脉动效应。也可行的是，滚动体与软管通道几何形状适配，和/或在安装空间和人机工程学方面优化在雾化器壳体内的布置。
17.一种有益的实施方式规定，构造有至少两个优选三个泵转子，其中，每个泵转子都使得至少一个滚动体或至少一个滚动体组移动，并且指配给至少一个软管通道。
18.使用单个泵转子允许改善对泵系统功率的调节，这些泵转子通过共同的马达来驱动或者也通过分开的马达或马达组来驱动。此外在此也可行的是，泵转子与软管通道几何形状或者软管通道走向适配，和/或在安装空间和人机工程学方面优化在雾化器壳体内的布置。
19.本发明还规定了一种用于运行电流体动力的雾化器的方法，其中，该雾化器包括至少一个特别是两个优选三个或更多的雾化器喷嘴，且包括上述的根据本发明的泵系统，通过该泵系统把流体的规定的体积流强制地施加给每个雾化器喷嘴。
20.电流体动力雾化基于在强不均匀电场中可充电流体、特别是在高电压下足够导电的流体的不稳定性。在此对流体施加高电压。流体在这种情况下变形为锥形，从锥形的尖端喷出细细的射束，即所谓的射流，其然后立即分解成由细分散的液滴构成的喷雾。在某些条件下，在泰勒锥模式下，液滴具有窄的尺寸分布。此外，通过与流体流的强制液压供给相互作用，可以改善雾化效果。
21.该方法的一种有益的改进的特征在于，在雾化器喷嘴的出口处产生流体柱形式的液压产生的自由射束，该自由射束在自由射束区域之后才通过电流体动力的相互作用形成雾化。
22.通过产生的自由射束，电流体动力的相互作用可以发挥出更大的自由度，从而在先前规定好几何形状的喷嘴通道之外产生更精细的雾化。
23.在一优选的实施方式中，在雾化器喷嘴的开口直径为0.1mm至0.3mm、优选为0.2mm和/或雾化器喷嘴中的流体通道的长度为3mm至15mm的情况下，优选在隔离器区域中形成了10mm至15mm的自由射束。
24.在此，流体被带到喷嘴开口前面远远的，雾化过程可以相对于环境自由发展，其中，雾化的方向由一般运动学、特别是由流体流的液压输出来预先给定。
25.本发明意义下的软管组是指可用于蠕动泵(滚动泵中的软管的任何集合。软管组是设计为共同挤压的多通道软管、还是设计为多个单软管的组合，在此无关紧要。
26.除了实际的泵机组之外，本发明意义下的泵系统还包括必要的软管，因为对蠕动泵(滚动泵)，泵容积由软管部分给定，该软管部分被滚动体处理，以便将其中含有的流体体积移动到滚动体的前面。
附图说明
27.本发明将借助下面的实施例予以详述。但本发明的主题不局限于所示的实施方式。
28.图1示出蠕动泵的分解图；
29.图2示出带有可见的滚动区域的蠕动泵的仰视图；
30.图3示出软管组的横剖视图；
31.图4a示出来自喷嘴开口的自由射束的示意图；
32.图4b示出来自柱形雾化器喷嘴的自由射束的示意图；
33.图4c示出来自锥形雾化器喷嘴的自由射束的示意图。
具体实施方式
34.具体地，图1示出了已知的蠕动泵的结构。在此，在由上面的壳体部分1以及下面的壳体部分2构成的泵壳体中，设置了马达3。该马达3在其输出轴上包括传动总成4，该传动总成驱动当前所示的滚动体组5。滚动体组5在当前包括四个滚动体6，这些滚动体可转动支撑地布置在泵转子7上。这种蠕动泵/软管泵由现有技术已知用于与单个软管一起使用。
35.图2中以俯视图示出了相应的蠕动泵10，其中，隐去了上面的壳体部分1以及传动总成4。
36.布置在泵转子7上的滚动体6在滚动区域21中使得软管通道22(示意性地被示为线)变形，以便泵送流体。在此，软管通道22经由通入壳体1、2中的泵入口23、穿过滚动区域21(虚线所示)伸展至泵出口24。软管通道22从泵出口24继续在分配给它的雾化器喷嘴(未示出)的方向上伸展。在泵入口23处，软管通道22引导朝向流体罐(未示出)，其中，要么一个单个软管通道22延伸至流体，要么多个软管通道汇集成一个单个流体罐软管(未示出)。
37.为了把多个软管通道引入到滚动区域21中，优选设置有软管引导件25和26，其中，软管引导件25和26在当前布置在下面的壳体部分2中，并且可以在上面的壳体部分1中设置有用于软管通道22的软管引导件(未示出)。
38.于是可以在泵出口24有多个软管通道共同伸出，或者为这些单个软管通道设计相应多的软管引导件(未示出)。
39.图3示出如可以在根据本发明的泵系统中使用的软管组30。在此，该软管组30包括在当前通过连接腹条34相互连接的第一软管通道31、第二软管通道32以及第三软管通道33。这种软管组30例如采用挤出工艺制得，且完全也可以具有其它软管通道，或者按软管通道的其它几何形状来布置，例如三角形/或方形。
40.可以如下给出示范性的尺寸，其中，这些尺寸可以根据应用情况和/或安装空间以
及待输送的流体来改变。
41.示范性地，软管通道31、32以及33在横截面中具有0.7mm的直径，以及具有0.6mm的壁厚。腹条34也具有作为各软管之间的距离的0.2mm的宽度以及同样0.2mm的厚度。
42.图4a至4c示出在雾化器喷嘴之前液压地产生的自由射束的不同的设计变型。
43.图4a示出一种示意性的视图，在该视图中，雾化器喷嘴通过在喷嘴体41中的喷嘴开口40构成。经由喷嘴开口40，流体42基于根据本发明的泵系统的液压的泵压力，围绕喷嘴开口40的中轴线43对称地作为柱形的自由射束44射出。自由射束44在自由射束长度45上基本上作为流体柱射出，其中，从距离46起才产生电流体动力雾化器的雾化效果47。
44.在图4b中，在喷嘴体51上设置了柱形的喷嘴突伸部52，用于构成雾化器喷嘴50。在柱形喷嘴突伸部52的末端，设置了围绕中轴线53对称地构造的喷嘴开口54。液压地输送的流体55流经喷嘴体51、柱形的喷嘴突伸部52，并且在自由射束长度56上形成自由射束57。在经过距离58之后，在该实施方式中也产生雾化59。
45.雾化器喷嘴因此包括由柱形喷嘴突伸部52的长度61和自由射束长度56组成的液压部分60。为了产生电流体动力的雾化，在柱形喷嘴突伸部52的入口处规定了连接高电压62。但原则上可考虑的是，也可在其它位置引入高电压，以便实现电流体动力的雾化。
46.在此，一种实施方式的优选尺寸为，喷嘴开口直径为0.2mm，喷嘴内部的流体通道为5.7mm至约14mm，其中，由此产生自由射束长度为10mm至15mm的自由射束。
47.在根据图4c的另一实施方式中，在喷嘴体71上设置了用于构造雾化器喷嘴70的锥形的喷嘴突伸部72。在锥形喷嘴突伸部72的末端，设置了围绕中轴线73对称地构造的喷嘴开口74。液压地输送的流体75流经喷嘴体71、柱形喷嘴突伸部72，并且在自由射束长度76上形成自由射束77。经过距离78之后，在该实施方式中也产生了雾化79。
48.根据图4c的雾化器喷嘴同样包括由锥形喷嘴突伸部72的长度81和自由射束长度76组成的锥形液压部分80。为了产生电流体动力的雾化，在锥形喷嘴突伸部72的入口处规定了耦接高电压82。但原则上可考虑的是，也可在其它位置引入高电压，以便实现电流体动力的雾化。
49.本发明在当前不局限于所示的实施例。根据本发明，也要求保护根据用于运行电流体动力雾化器的方法的应用，其中，通过液压地产生自由射束，改善了雾化效果，特别是在从喷嘴开口射出之后经过自由射束长度45、56、76后才产生雾化效果。
50.附图标记清单
51.1 壳体部分
52.2 壳体部分
53.3 马达
54.4 传动总成
55.4a 在雾化器喷嘴之前形成液压地产生的自由射束的变型1
56.4b 在雾化器喷嘴之前形成液压地产生的自由射束的变型2
57.4c 在雾化器喷嘴之前形成液压地产生的自由射束的变型3
58.5 滚动体组
59.6 滚动体
60.7 泵转子
61.10 蠕动泵
62.21 滚动区域
63.22 软管通道
64.23 泵入口
65.24 泵出口
66.25 软管引导件
67.26 软管引导件
68.30 软管组
69.31 软管通道
70.32 软管通道
71.33 软管通道
72.34 连接腹条
73.40 喷嘴开口
74.41 喷嘴体
75.42 流体
76.43 中轴线
77.44 自由射束
78.45 自由射束长度
79.46 距离
80.47 雾化效果
81.51 喷嘴体
82.52 喷嘴突伸部
83.53 中轴线
84.54 喷嘴开口
85.55 流体
86.56 自由射束长度
87.57 自由射束
88.58 距离
89.59 雾化
90.60 部分
91.61 喷嘴突伸部长度
92.62 高电压
93.70 雾化器喷嘴
94.71 喷嘴体
95.72 喷嘴突伸部
96.73 中轴线
97.74 喷嘴开口
98.75 流体
99.76 自由射束长度
100.77 自由射束
101.78 距离
102.79 雾化
103.80 液压部分
104.81 喷嘴突伸部长度
105.82 高电压