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1. WO2012066483 - MAGNETICALLY DRIVEN PUMP ARRANGEMENT HAVING A MICROPUMP WITH FORCED FLUSHING, AND OPERATING METHOD

Publication Number WO/2012/066483
Publication Date 24.05.2012
International Application No. PCT/IB2011/055108
International Filing Date 15.11.2011
IPC
F04C 2/10 2006.01
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
04POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
2Rotary-piston machines or pumps
08of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
10of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
F01C 21/02 2006.01
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
21Component parts, details, or accessories, not provided for in groups F01C1/-F01C20/121
02Arrangements of bearings
F04C 2/08 2006.01
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
04POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
2Rotary-piston machines or pumps
08of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
F04C 15/00 2006.01
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
04POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
15Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/-F04C14/164
CPC
F01C 21/02
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
21Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
02Arrangements of bearings
F04B 19/006
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
19Machines or pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B17/00
006Micropumps
F04C 11/008
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS
11Combinations of two or more machines or pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type
008Enclosed motor pump units
F04C 15/0069
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS
15Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
0057Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
0061Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
0069Magnetic couplings
F04C 15/0092
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS
15Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
0088Lubrication
0092Control systems for the circulation of the lubricant
F04C 15/0096
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS
15Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
0096Heating; Cooling
Applicants
  • HNP Mikrosysteme GmbH (AllExceptUS)
  • MATZ, Astrid [DE]/[DE] (UsOnly)
  • REIMANN, Sven [DE]/[DE] (UsOnly)
  • STOJKE, Martin [DE]/[DE] (UsOnly)
  • VOEGELE, Gerald [DE]/[DE] (UsOnly)
  • WEISENER, Thomas [DE]/[DE] (UsOnly)
Inventors
  • MATZ, Astrid
  • REIMANN, Sven
  • STOJKE, Martin
  • VOEGELE, Gerald
  • WEISENER, Thomas
Agents
  • LEONHARD & PARTNER PATENTANWÄLTE
Priority Data
10 2010 060 566.215.11.2010DE
10 2011 001 041.602.03.2011DE
Publication Language German (DE)
Filing Language German (DE)
Designated States
Title
(DE) MAGNETISCH ANGETRIEBENE PUMPENANORDNUNG MIT EINER MIKROPUMPE MIT ZWANGSSPÜLUNG UND ARBEITSVERFAHREN
(EN) MAGNETICALLY DRIVEN PUMP ARRANGEMENT HAVING A MICROPUMP WITH FORCED FLUSHING, AND OPERATING METHOD
(FR) ENSEMBLE DE POMPES ENTRAÎNÉ MAGNÉTIQUEMENT DOTÉ D'UNE MICROPOMPE À LAVAGE FORCÉ ET PROCÉDÉ DE FONCTIONNEMENT
Abstract
(DE)
Offenbart wird eine Pumpenanordnung mit einer magnetisch antreibbaren Mikropumpe (P) zur Förderung eines liquiden Fördermediums und mit einem Lagerträger (22) als Basisteil, wobei ein Außenmagnet (44) und ein Innenmagnet (40) vorgesehen sind, die eine Drehbewegung auf die Mikropumpe (P) über eine axiale Welle (10) übertragen. Im Lagerträger (22) sind drei Radiallagerstücke (1, 2, 3) zur Drehlagerung (Führung) der Welle (10) und der Mikropumpe (P) positioniert und festgelegt, wobei eines der Lager (3) den Außenrotor (80) der Mikropumpe drehfähig aufnimmt und exzentrisch zur Welle (10) angeordnet ist. Die Mikropumpe (P) wird von einem stirnseitig angeordneten Deckel (26) im exzentrischen Lager (3) gehalten. Eine Kanalstruktur (23) für eine Zwangsströmung ist vorgesehen, welche druckseitig zumindest einen radialen Kanalabschnitt (23b) im Deckel (26) und einen axialen Kanalabschnitt (23c, 23e) im Lagerträger (22) aufweist, um die Lager (1, 2, 3) aktiv mit dem Fördermedium zu spülen und/oder zu schmieren. Eines der Lager (2) ist näher dem Innenmagneten (40) angeordnet und/oder ein anderes der Lager ist näher der Mikropumpe (P) angeordnet.
(EN)
Disclosed is a pump arrangement which has a magnetically drivable micropump (P) for delivering a liquid medium and which has a bearing holder (22) as a base part. An outer magnet (44) and an inner magnet (40) are provided which transmit a rotational movement to the micropump (P) via an axial shaft (10). Three radial bearing pieces (1, 2, 3) for rotatably mounting (guiding) the shaft (10) and the micropump (P) are disposed and fixed in the bearing holder (22), wherein one of the bearings (3) rotatably holds the outer rotor (80) of the micropump and is arranged eccentrically with respect to the shaft (10). The micropump (P) is held in the eccentric bearing (3) by a front cover (26). A duct structure (23) for a forced flow is provided, said duct structure having, on the pressure side, at least one radial duct portion (23b) in the cover (26) and an axial duct portion (23c, 23e) in the bearing holder (22) in order to actively flush and/or lubricate the bearings (1, 2, 3) with the delivered medium. One of the bearings (2) is arranged closer to the inner magnet (40), and/or another of the bearings is arranged closer to the micropump (P).
(FR)
L'invention concerne un ensemble de pompes entraîné magnétiquement doté d'une micropompe à lavage forcé. L'invention vise à obtenir une structure peu onéreuse d'un ensemble de pompes avec la micropompe et ce au moyen du plus petit nombre possible d'éléments réalisés avec une technique de fabrication la plus simple possible et pouvant être assemblés avec une technique de montage précise. Selon un aspect particulier de l'invention, la complexité de la fabrication sera au moins en partie substituée par la complexité du montage, ce qui permet d'obtenir également les tolérances étroites nécessaires. Celles-ci sont une condition sine qua non des microsystèmes et aux micropompes. Selon un autre aspect de l'invention, la micropompe doit également être lavée ou lubrifiée dans la zone du palier, ce qui constitue un problème tout à fait digne d'intérêt dans le cas de vitesses de rotation dépassant 5 000 U/min. A cet effet, un ensemble de pompes doté d'une micropompe (P) pouvant être entraînée magnétiquement et destinée à refouler un liquide pompé et d'un support de palier (22) sert de partie de base, un aimant extérieur (44) et un aimant intérieur (40) imprimant un mouvement de rotation sur la micropompe (P) par l'intermédiaire d'un arbre axial (10). Dans le support de palier (22) sont positionnées et fixées trois pièces de palier axial (1, 2, 3) destinées au montage rotatif (guidage) de l'arbre (10) et de la micropompe (P), l'un des paliers (3) logeant le rotor extérieur (80) de la micropompe en lui laissant une capacité de rotation et étant disposé de manière excentrique par rapport à l'arbre (10). La micropompe (P) est retenue par un couvercle (26) disposé côté frontal dans le palier excentrique (3). Une structure de canal (23) pour un écoulement forcé comprend côté pression au moins une section de canal radiale (23b) dans le couvercle (26) et une section de canal axiale (23c, 23e) dans le support de palier (22) afin de rincer et/ou de lubrifier activement les paliers (1, 2, 3) au moyen du milieu pompé. L'un des paliers (2) est disposé plus près de l'aimant intérieur (40) et/ou un autre des paliers est disposé plus près de la micropompe (P).
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