[发明专利]具有电动驱动器的振荡式挤压泵及其运行方法

说明书

本发明涉及一种振荡式的隔膜泵，其具有至少一个可动部件(20)，可动部件设置为能够相对于固定部件(30)运动，其中，可动部件(20)被驱动并且可动部件自身驱动挤压泵(1)的挤压元件(40)，其中，作为驱动器设有电动驱动器(10)，在驱动器(10)上设有多个线圈(41)和多个永磁体(42)，并且所述多个线圈(41)或多个永磁体(42)相应设置在驱动器(10)的可动部件(20)上。在驱动器(10)上设有至少一个引导构件(50a、50b)，引导构件允许可动部件(20)仅沿着一个平移自由度运动。隔膜泵配设有具有数据存储器和数据处理装置的测量和控制单元(45)，该测量和控制单元将可动部件(20)的位置信号和驱动电流的强度作为测量和/或调控参数处理。本发明还公开了一种多个这种挤压泵的布置装置和一种用于运行至少一个这种振荡式隔膜泵的方法。

技术领域

本发明涉及一种振荡式的挤压泵。此外，本发明涉及一种多个这种挤压泵的布置装置和一种用于运行具有至少一个这种挤压泵的泵系统的方法。

背景技术

电动驱动器在原理上是已知的，例如可以根据M.Jufer的(Traite d'electricite，第IX卷，Electromecanique，Presses polytechniques et universitairesromandes，2004)为电驱动器分配不同的类别：一方面存在所谓的磁阻驱动器，所述磁阻驱动器部分地也称为电磁驱动器并且具有带有电枢和定子的线圈，但是不具有永磁体，另一方面存在所谓的电动驱动器，所述电动驱动器具有永磁体和线圈，在所述电动驱动器中洛伦兹力起作用。

为此，从现有技术中例如从CA 2873 660 A1中已知一种设计用于真空应用的隔膜泵，所述隔膜泵基于这种情况仅能应对低于1巴的压力差。借助在此示出的单级驱动器来实现这种小的压力差，如果所述压力差变大，那么驱动器的尺寸将超过泵头的尺寸，使得可操作性受损。此外，借助从该公开文献中已知的泵不能监控驱动器的行程，使得不能关于其位置或速度进行调节。

此外，从EP 1 757 809 B1中还已知一种磁计量泵，所述磁计量泵在上述意义上形成具有弹簧复位位置的磁阻驱动器，并且在所述磁计量泵中其电枢位置借助于调控回路遵循期望值规定。这种具有行程传感器的隔膜泵在此仅在行程的一个方向上电动地运动，而路径借助于复位弹簧在另一相反的方向上驱动。需要复位弹簧，因为借助磁阻驱动器借助于电流换向不会发生力反转。在磁阻驱动器中本质上存在具有高感应的驱动器，即“磁惯性”，由此不能实现良好的能效并且进而不能实现良好的调控动态。磁力和磁流的在磁阻驱动器中非线性的关系在此是不利的并且在调控方面是耗费的。此外，所述泵还具有在操作方面的如下缺陷：流体路径在流动方向上不能关闭，因为泵不通电。

从DE 600 24 154 T2已知一种振荡式挤压泵，所述振荡式挤压泵具有极化的磁阻驱动器，所述磁阻驱动器的电枢由多个永磁体和设置在各永磁体之间的磁性软磁极片形成。所述电枢由定子包围，所述定子由多个线圈状的线绕组和设置在各线绕组之间的磁性软磁极片构建。在所述定子中产生线性运动的磁场，通过所述磁场，电枢沿相反的线性方向往复运动。在其中一个电枢端部处设有活塞作为挤压元件，所述活塞伸入泵腔中。

从DE 10 2008 030 633 B4和JP S 58 127 553 A中预先已知类似的驱动器的应用，然而与自由活塞发动机相结合。在由这三个最后提及的文献中预先已知的现有技术中没有提出挤压元件的压力识别和/或位置识别。

从DE 11 2006 002 332 T5和US 2012/0098469 A1中已经已知线性驱动单元，所述线性驱动单元具有电动驱动器。然而，在这些文献中没有提出预先已知的线性驱动单元结合振荡式挤压泵的应用，尤其是结合隔膜泵的应用。