专利名称：隔膜真空泵单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的隔膜真空泵单
元o
背景技术：
例如从US 4 964 851中已知一种作为吸奶器的部分的隔膜真空泵单 元。吸奶器具有电动马达、借助于马达驱动的连杆和与之连接的泵隔膜。 泵隔膜保持在隔膜框架内并且与隔膜盖一起形成泵室。在可从市场上获 得的泵中，隔膜框架、泵隔膜和隔膜盖借助于挤压连接件相互连接，其 中为此隔膜框架的三个销以摩擦连接的方式保持在隔膜盖中的相应的 孔内。
US 7 070 400也揭示了 一种真空泵的同类型的隔膜泵单元，其中在 这里隔膜具有带有背部的凹部的隔膜活塞。隔膜盖限定具有平的底部部 分和锥状地向外扩宽的环绕的侧壁的空间。该空间由隔膜活塞覆盖并且 形成泵室。
EP 0 744 180同样说明了一种隔膜真空泵，但是所述隔膜真空泵适 用于同时使用两个吸入连接器。
此外，WO 2006/032156示出一种隔膜泵，所述隔膜泵具有借助按 扣元件相互连接的三个外壳部件。
发明内容
本发明的目的是，提供一种具有提高的过程稳定性的隔膜真空泵单元。
该目的通过具有权利要求1的特征的隔膜真空泵单元得以实现。
根据本发明的隔膜真空泵单元具有形状稳定的隔膜框架；形状稳 定的一体的隔膜盖，所述隔膜盖具有带有底部区域和侧壁的泵室，所述侧壁包围该底部区域并且远离该底部区域向外扩宽；以及一体的泵隔 膜，所述泵隔膜具有隔膜板、柔韧的隔膜活塞、至少一个入口阀瓣和至 少一个出口阀瓣，其中隔膜板设置在隔膜框架和隔膜盖之间，并且隔膜
框架、泵隔膜和隔膜盖借助于连接元件在预定的位置上相互连接。隔膜 活塞穿过隔膜框架并且隔膜活塞与隔膜盖一起形成泵室或覆盖该泵室。 根据本发明，存在三个以上的连接元件，其中它们形成材料和/或形状 接合。
连接元件将隔膜框架和隔膜盖相互连接并且泵隔膜保持在隔膜框 架和隔膜盖之间。在此泵隔膜能够由连接元件穿过或者保持在连接元件 之间。
材料和/或形状接合确保连接不会自动地或由于振动而松开。在先前 使用的摩擦连接的情况下，在各个部件之间，也就是说在框架、隔膜和 盖之间的连接可能会松开，尤其是当在装置的固有振动范围内泵引起振 动时。
此外简化了装配。通常手动进行装配。实际上证明，当存在多个连 接元件并且因此存在多个位置时比当必须手动对准三个相应的位置时 容易。因此降低了倾斜的危险。
尽管使用三个以上的连接元件实际上会导致为静态的不确定性，但 是表明可获得改善了的总形状稳定性。因此使用三个以上，尤其是六到 十二个连接元件导致装置的较高的稳定性和总刚性。因此隔膜盖和隔膜 框架不会扭曲，并且单元具有提高的密封性或者将单元由于温度变动、 振动或材料疲劳而泄漏的危险减少到最低限度。最好使用九个分布在边 缘区域上的连接元件。
由于使用多个连接元件也提高了系统的固有频率。改善了声学特 性。降低了在抽吸过程期间背景噪音的倾向。
连接机构最好为固定在支座中的销。例如它们能够被粘合、焊接或 铆接。但是也能够^f吏用例如弹簧扣、松树式弹簧锁和类似的机构的形状 接合元件来替代销。
此外使用形状和材料接合也是可能的，例如通过焊接的松树式弹簧锁。在优选的实施形式中，隔膜盖在其整个表面上具有大致均匀地形成 的厚度。因此同样防止了翘曲和变形并且提高了密封性。根据本发明的真空泵单元能够低成本地制造，尤其是因为其只是由 三个部件组成，其中两个形状稳定的部件一一隔膜框架和隔膜盖，能够 以压铸法由塑料制造，并且泵隔膜最好以压铸法由液态硅树脂制造。这个真空泵单元最好用于吸乳器中以抽吸母乳。然而，它也适用于 其它的真空泵，例如排水泵。其它的有利的实施形式由从属权利要求表明。
下面将借助于在所附的附图中示出的优选的实施例阐述本发明的主题。附图示出图1示出根据本发明的隔膜真空泵单元从上方看到的立体分解图；图2示出根据图1的隔膜真空泵单元的从下方看到的立体分解图；图3示出隔膜框架的立体图；图4示出在第二实施形式中的隔膜盖的立体图；图5示出固定销的立体图；图6示出具有电动马达的隔膜框架的分解图；以及 图7示出在另一个实施形式中的隔膜真空泵单元的立体分解图。
具体实施方式
下面使用如上文和下文的方向指示。这些只是涉及在图中的各个部 件的构造并且不涉及在真空泵中的根据本发明的隔膜真空泵单元的安 装位置。根据图1的根据本发明的隔膜真空泵单元具有隔膜框架1、泵隔膜82和隔膜盖3。所有这些部件最好每个都一体地构成。隔膜才匡架1和隔 膜盖3是形状稳定的并且最好以压铸法由塑料制成，例如由例如聚酯的 热塑性的塑料制成。泵隔膜2也一体地构成并且以压铸法由液态硅树脂 制成。隔膜框架1具有带有通孔11的平面平行的基板10。与基板10垂直 的止挡板16模制形成在基板10的一端。该止挡板16具有泵单元支座 19，在所述泵单元支座中保持在此未示出的阀单元，其例如在US4 964 851中公开。在支座19内存在在止挡板16中的吸入口 18，所述吸入口 18在可在图2中看出的背面上逐渐变为吸气管18，。在基板的与止挡板16相对的侧面上具有在图6中所示的电动马达 4，所述电动马达4通过未示出的连杆与泵隔膜的在下面所述的连杆连 接件26连接。如在图2中可清楚地看出，止挡板16设有指向泵隔膜2的入口孔 13。该入口孔13通过连接通道13"和与该连接通道13"连接的入口通道 13，与外界连通。这在图3中可清楚地看出。此外，现在如在图1中可再次清楚地看出，基板10在其表面上具 有通道10，，所述通道IO，终止于止挡板16中的通孔IO，，内。这用于未 示出的真空调节销的装配。在图2中可看出，在基板IO的底面存在环绕的第一密封槽12。该 第一密封槽12包围通孔11、入口孔13以及形成出口通道14的槽。该 出口通道14设置在通孔11的在直径上相对于入口孔13的侧面，并且 终止于基板10的侧边缘上。在该端部上，基板具有上通道连接件17， 所迷上通道连接件17具有带有U形纵截面的凸起部分的形式。在基板10上一体地模制形成向下朝向泵隔膜突起的连接元件。在 本实施形式中，这些连接元件基本上为圆柱形的销15、 15，、 15"。但是 也能够存在例如弹簧锁元件的其它连接件。在这种情况下，弹簧锁元件 最好模制形成在基板的外边缘。在图7中示出这个第二实施形式。在隔 膜框架1上、在环绕的端面上模制形成有钩扣1S1，并且与之相匹配的 卡扣式钩环152模制形成在隔膜盖3上。泵隔膜2不需要连接元件，而 是简单地被夹紧在隔膜盖3和隔膜框架1之间根据笫一实施形式的销15、 15，、 15"最好只是设置在基板10的边 缘区域内并且在密封槽12的外面分布在周围。存在三个以上的销15、 15，、 15"。在这里示出的示例中是九个销，其中最好使用六至十二个销。在最简单的实施形式中，所有销构成为相同的长度和相同的厚度。 然而也可使用不同形状的销，如在这里就是这种情况。 一些销一一最好 是至少两个相对的销15"，构成为定位销并且具有圆柱形的基体和逐渐 变细的或锥形的尖端。 一些销一一在这里是第一销15,具有大于第二销 15，的直径。销15、 15，、 15，，也能够设有垂直肋部150，如在图5中所示。销15、 15，、 15"的长度确定为使得它们穿过随后设置的泵隔膜2， 并且至少部分地突入隔膜盖3内或者最好同样完全地穿过隔膜盖并且在 其相对的表面上终止。也可能的是，销模制形成在隔膜盖上或者部分销设置在隔膜框架上 并且部分设置在隔膜盖上。这在图4中示出。设置在基板10的下面的泵隔膜2同样具有基本上平面平行地构成 的隔膜板20。该隔膜板20具有几乎与基板10相同的基面。隔膜板20塞21。隔膜活塞21构成为罩状，其中它最好具有环形地环绕的凹部。 具有空心圆柱形式的连杆座26模制形成在隔膜活塞20的中间。连杆可 容易地插入该座26内并且形状接合且力配合地保持在其中。在隔膜活塞21的一侧存在马蹄形的入口阀瓣23。隔膜板20在隔膜 活塞21的相对的一侧具有两个相距一定距离设置的同样基本上马蹄形 的出口阀瓣24。也能够存在多于一个或少于两个的阀瓣23、 24。隔膜板20具有上密封唇22，所述上密封唇22在面向基板10的顶 面上包围隔膜活塞21以及阀瓣23、 24，并且所述上密封唇22是独立的 且向上突起。与之类似地，隔膜板20在其面向隔膜盖3的底面上具有环绕的下 密封唇28,所述下密封唇28同样包围隔膜活塞21和阀瓣23、 24并且 向下突起。两个密封唇22、 28最好是一致的。然而也可能的是，只存在两个密封唇中的一个或者它们不是一致10唇并且隔膜盖和/或隔膜4匡架设有相 应的密封唇或密封边缘。凸起部分27模制形成在隔膜板20的侧边缘上，所述凸起部分突出 于边缘，但是在其它方面与板20的顶面和底面齐平.在密封唇22、 28的外面，隔膜板20由第一和第二紧固孔25、 25， 穿过，所述紧固孔25、 25，的直径最好相当于或者稍微大于基板10的相 关的销15、 15，、 15"。隔膜盖3具有盖板30，所述盖板30的朝向泵隔膜2的顶面同样基 本上平面地构成。而其底面如下文所述地构成。泵室31模制形成在盖 板30的中间。该泵室具有在与剩余的盖板30的表面相同的高度上的底 部部分和圆形地环绕的凸起的侧壁36，其中侧壁36构成为向上并且向 外倾斜，使得开口在底部区域上扩宽。侧壁36能够构成为笔直倾斜的， 或如在这里所示构成为弯曲的。侧壁36由至少一个入口通道，在这里是三个相互平行地延伸的入 口通道33，穿过。这些通道来自入口凹部33,所述入口凹部33构成为 在盖板30中的凹部并且与侧壁36间隔一定距离地终止于底部区域内。 在相对侧上，侧壁36由至少一个，在这里两个径向向外延伸的出口通 道34穿过，该出口通道34终止于盖板30内的侧壁36外侧一段距离处。泵室31、入口凹部33以及入口通道和出口通道33，、 34由完全地 环绕的第二密封槽32围绕。凸出部分模制形成在盖板30的侧边缘上，所述凸出部分与竖直的 侧壁形成下通道连接件37。该下通道连接件37形成相对于上通道连接 件17的配合件并且因此最好具有U形纵截面。泵隔膜2的上述凸起部 分27的尺寸确定为使得它对应于通道连接件17、 37的基面并且保持在 这些通道中。在第二密封槽32的外面存在容纳定位销和紧固销15、 15，、 15"的 支座孔35、 35，、 35"。这些孔35、 35，、 35"在盖板30的顶面上与该盖 板齐平。然而在盖板的底面上它们构成为容纳插座，其中它们最好通过 加强筋38相互连接。插座在其内侧也能够设有加强筋或者具有定位辅助件。插座最好具有非圆形的内部横截面，并且插座最好是多边形的。 这再次提高了与销连接的稳定性。在图2中可清楚地看出，盖板30的底面构成为与在盖板的顶面内 模制形成的元件相反的结构。也就是说，顶面的凹部在底面内构成向下 延伸并且顶面的上升部分相应地在底面内下陷。因此盖板30大致在基 面的整个区域或大部分区域上具有保持不变的厚度。然而这适用于所有 的地方。例如这不适用于在插座之间或在底面内的可能的其它上升部分 之间的加强腹板的区域内。在真空泵单元中也可使用这种类型的结构化 盖板，所述真空泵单元的连接元件摩擦接合或力配合地连接各个部件。在根据本发明的单元的组装的状态下，泵隔膜2或其隔膜板20被 夹在隔膜框架1的基板10和隔膜板3的盖板30之间。在此隔膜活塞21 穿过通孔ll并且能够根据马达向上和向下运动。隔膜活塞21覆盖泵室 31，并且因为隔膜活塞21的外直径与泵室31的侧壁36的外直径相同， 或大于泵室31的侧壁36的外直径，所以隔膜活塞21除了入口和出口 通道33，、 34之外密封泵室31。紧固销15、 15，、 15"穿过泵隔膜2的紧固孔25、 25，并且形状接合 地插入隔膜盖3的容纳插座35、 35，、 35"中。此外，紧固销借助于粘合 剂粘合在容纳插座内或者以其它方式材料接合地连接。紧固销例如能够 被超声波焊接、振动焊接、借助高频焊接或超声波铆接。由于三个单独的部件的这种精确的定位，因此入口孔13位于入口 阀瓣23上方并且入口阀瓣23位于入口凹部33上方。隔膜框架l的出 口通道14位于出口阀瓣24上方并且出口阀瓣24位于隔膜盖的出口通 道34上方。上密封唇和下密封唇22、 28分别位于第一和第二密封槽12、 32内 并且因此向外密封分别因此包围的区域。下通道连接件37的侧壁弹性地包围上通道连接件17的侧壁并且因 此形成密封的形状接合和力配合。泵隔膜2的凸起部分27位于下通道 连接件37上。在单元的组装的状态下，隔膜活塞21穿过^4110的通孔11。参考标记清单1 隔膜框架10 基板 10， 通道 10" 通孔11 通孔12 第一密封槽13 入口孔 13， 入口通道 13" 连接通道14 出口通道15 第一固定销 15， 第二固定销 15" 定位销150 垂直肋部151 钩扣152 卡扣式钩环16 止挡板17 上通道连接件18 吸入cr 18， 吸气管19 泵单元支座2 泵隔膜20 隔膜板21 隔膜活塞22 上密封唇23 入口阀瓣24 出口阀瓣25 第一紧固孔 25， 第二紧固孔26 连杆连接件27 凸起部分28 下密封唇3 隔膜盖30 盖板31 泵室32 第二密封槽33 入口凹部 33， 入口通道34 出口通道35 第一支座孔 35， 第二支座孔 35" 定位孔36 侧壁37 下通道连接件38 加强筋4 电动马达
权利要求
1.一种隔膜真空泵单元，其具有形状稳定的隔膜框架(1)；形状稳定的一体的隔膜盖(3)，所述隔膜盖(3)具有带有底部区域和侧壁(36)的泵室(31)，所述侧壁(36)包围所述底部区域并且远离所述底部区域向外扩宽；以及一体的泵隔膜(2)，所述泵隔膜(2)具有隔膜板(20)、柔韧的隔膜活塞(21)、至少一个入口阀瓣(23)和至少一个出口阀瓣(24)，其中所述隔膜板(20)设置在所述隔膜框架(1)和所述隔膜盖(3)之间，并且隔膜框架(1)、泵隔膜(2)和隔膜盖(3)借助于连接元件(15、15’、15”)在预定的位置上相互连接，其中所述隔膜活塞(21)穿过所述隔膜框架(1)，并且其中所述隔膜活塞(21)覆盖所述隔膜盖(3)的泵室(31)，其特征在于，存在三个以上的连接元件(15、15’、15”)并且它们形成材料和/或形状接合。
2. 如权利要求l所述的真空泵单元，其中所述连接元件(15、 15，、15")插入所述隔膜框架(1)和/或所述隔膜板(3 )的支座孔(35、 35，、35")内并且与所述隔膜框架(1)和/或所述隔膜板(3)焊接、铆接或粘合。
3. 如权利要求1或2所述的真空泵单元，其中存在六至十二个，最好九个连接元件(15、 15，、 15")。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的真空泵单元，其中所述连接元件(15、 15，、 15")只有在所述泵隔膜(2)的外部边缘区域内穿过所述泵隔膜(2)。
5. 如权利要求1至4中任一项所述的真空泵单元，其中所述隔膜盖(3)大致完全地具有在其整个表面上保持不变的厚度。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的真空泵单元，其中所述连接元件(15、 15，、 15")为销或弹簧卡元件。
7. 如权利要求1至6中任一项所述的真空泵单元，其中所述连接元件(15、 15，、 15")的至少一部分设置在所述隔膜框架(1)上。
8. 如权利要求1至7中任一项所述的真空泵单元，其中所述连接元件(15、 15，、 15")的至少一部分设置在所述隔膜盖(3)上。
9. 如权利要求1至8中任一项所述的真空泵单元，其中所述隔膜盖(3)和所述隔膜框架(1)由塑料制成并且所述连接元件(15、 15，、15")与所述隔膜盖(3)或所述隔膜框架(1) 一体地连接。
10. 如权利要求1至9中任一项所述的真空泵单元，其中所述连接元件(15、 15，、 15")的至少一部分设有纵向肋部。
11. 如权利要求1至10中任一项所述的真空泵单元，其中所述连接元件(15、 15，、 15")的至少一部分设有定位辅助件。
12. 如权利要求1至11中任一项所述的真空泵单元，其中所述隔膜盖(3)和/或所述隔膜框架(1)具有用于容纳所述连接元件(15、15，、 15")的插座状的支座(35、 35，、 35")。
13. 如权利要求12所述的真空泵单元，其中所述插座状的支座(35、35，、 35")通过肋部(38)相互连接。
14. 如权利要求12或13所述的真空泵单元，其中所述支座(35、35，、 35")具有非圆形的，尤其是多边形的横截面。
15. 如权利要求1至14中任一项所述的真空泵单元，其中所述隔膜板(20)具有入口阀瓣和出口阀瓣(23、 24)并且在一侧具有第一密封唇(22),其中所述密封唇(22)完全地包围所述隔膜活塞(21)并且所述入口阀瓣和出口阀瓣(23、 24)位于由所述密封唇(22)包围的区域内，并且其中所述连接元件(15、 15，、 15")在所述环绕的密封唇(22)外穿过所述隔膜板(20)。
16. 如权利要求15所述的真空泵单元，其中所述隔膜板(20)在相对侧上具有与所述第一密封唇(22)配合的第二密封唇(28)，所述第二密封唇(28)同样包围所述隔膜活塞(21)以及所述入口和出口阀瓣(23、 24)。
17. 如权利要求16所述的真空泵单元，其中所述第一和第二密封唇(22、 28)是一致的。
18. 如权利要求1至17中任一项所述的真空泵单元，其中所述泵隔膜(2)由柔韧的材料一体地构成。
19. 一种隔膜真空泵单元，其具有形状稳定的隔膜框架(1);形状稳定的一体的隔膜盖(3),所述隔膜盖(3)具有带有底部区域和侧壁(36)的泵室(31),所述侧壁(36)包围所述底部区域并且远离所述底部区域向外扩宽；以及一体的泵隔膜(2)，所述泵隔膜(2)具有隔膜板(20)、柔韧的隔膜活塞(21)、至少一个入口阀瓣(23)和至少一个出口岡瓣(24 )，其中所述隔膜板(20 )设置在所述隔膜框架(1)和所述隔膜盖(3 )之间，并且隔膜框架(1 )、泵隔膜(2 )和隔膜盖(3 )借助于连接元件(15、 15，、 15")在预定的位置上相互连接，其中所述隔膜活塞(21)穿过所述隔膜框架(1)，并且其中所述隔膜活塞(21)覆盖所述隔膜盖(3)的泵室(31)，其特征在于，存在三个以上的连接元件(15、 15，、 15，，)。
20. —种隔膜真空泵单元，其具有形状稳定的隔膜框架(1);形状稳定的一体的隔膜盖(3)，所述隔膜盖(3)具有带有底部区域和侧壁(36)的泵室(31)，所述侧壁(36)包围所述底部区域并且远离所述底部区域向外扩宽；以及一体的泵隔膜(2)，所述泵隔膜(2)具有隔膜板(20)、柔韧的隔膜活塞(21)、至少一个入口阀瓣(23)和至少一个出口阀瓣(24 ),其中所述隔膜板(20 )设置在所述隔膜框架(1)和所述隔膜盖(3 )之间，并且隔膜框架(1 )、泵隔膜(2 )和隔膜盖(3 )借助于连接元件(15、 15，、 15")在预定的位置上相互连接，其中所述隔膜活塞(21)穿过所述隔膜框架(1)，并且其中所述隔膜活塞(21)覆盖所述隔膜盖(3)的泵室(31)，其特征在于，所述连接元件(15、15，、 15")形成材料和/或形状接合。
21. —种隔膜真空泵单元，其具有形状稳定的隔膜框架(1);形状稳定的一体的隔膜盖(3)，所述隔膜盖(3)具有带有底部区域和侧壁(36)的泵室(31)，所述侧壁(36)包围所述底部区域并且远离所述底部区域向外扩宽；以及一体的泵隔膜(2)，所述泵隔膜(2)具有 隔膜板(20)、柔韧的隔膜活塞(21)、至少一个入口阀瓣(23)和至少 一个出口阀瓣(24)，其中所述隔膜板(20)设置在所述隔膜框架(1) 和所述隔膜盖(3 )之间，并且隔膜框架(1 )、泵隔膜(2 )和隔膜盖(3 ) 借助于连接元件(15、 15，、 15")在预定的位置上相互连接，其中所述 隔膜活塞(21)穿过所述隔膜框架(1)，并且其中所述隔膜活塞(21) 覆盖所述隔膜盖(3)的泵室(31)，其特征在于，所述隔膜盖(3)大 致完全地具有在其整个表面上保持不变的厚度。
22.如权利要求21所述的真空泵单元，其中所述隔膜盖(3)具有 背对所述泵隔膜(2)底面，所述底面以结构化的方式构成。
全文摘要
本发明涉及一种隔膜真空泵单元，其具有形状稳定的隔膜框架(1)；形状稳定的一体的隔膜盖(3)，所述隔膜盖(3)具有带有底部区域和侧壁(36)的泵室(31)，所述侧壁(36)包围所述底部区域并且远离所述底部区域向外扩宽；以及一体的泵隔膜(2)，所述泵隔膜(2)具有隔膜板(20)、柔韧的隔膜活塞(21)、至少一个入口阀瓣(23)和至少一个出口阀瓣(24)。所述隔膜板(20)设置在所述隔膜框架(1)和所述隔膜盖(3)之间，并且隔膜框架(1)、泵隔膜(2)和隔膜盖(3)借助于连接元件(15、15’、15”)在预定的位置上相互连接。在此所述隔膜活塞(21)穿过所述隔膜框架(1)并且所述隔膜活塞(21)覆盖所述隔膜盖(3)的泵室(31)。根据本发明，存在三个以上的连接元件(15、15’、15”)，其中所述连接元件形成材料和/或形状接合。
文档编号F04B45/04GK101636585SQ200880008316
公开日2010年1月27日 申请日期2008年3月4日 优先权日2007年3月13日
发明者克里斯托弗·里布萨门, 马塞尔·费尔伯 申请人:美德乐控股公司