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Die
Erfindung betrifft eine Pumpeneinrichtung.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Pumpeneinrichtung zu
schaffen, die insbesondere in einem mehrkanaligen Dosiersystem Anwendung
finden kann.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe schlägt
die Erfindung eine Pumpeneinrichtung mit den im Anspruch 1 genannten
Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von
Unteransprüchen.
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In
der Halterung der von der Erfindung vorgeschlagenen Pumpeneinrichtung
ist mindestens eine Dosierpumpe angeordnet, die über das in der Halterung ebenfalls
angeordnete Getriebe antreibbar ist. Das Getriebe wird an der einen
Seite mit einem Antrieb angekoppelt, und gleichzeitig weist das
Getriebe eine Kupplung auf, um dort ein weiteres Getriebe einer
weiteren Halterung anzukoppeln. Die Halterung selbst enthält also
keinen eigenen Antrieb, sondern nur ein Getriebe, über das
die Dosierpumpe betätigt
wird. Der Antrieb ist außerhalb
der Halterung angeordnet. An der Abtriebskupplung kann eine weitere
Halterung angeschlossen werden, die ähnlich oder auch anders aufgebaut
sein kann. Die Halterung kann so gestaltet werden, dass dort die
Dosierpumpe geschützt
gegen Beschädigungen
und äußere Einflüsse untergebracht
ist. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn es sich bei der Dosierpumpe
um eine solche mit einem empfindlichen Glaskolben handelt.
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In
Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die beiden
Kupplungen komplementär
zueinander ausgebildet sind. Damit lassen sich dann die Getriebe
zweier oder mehrerer Pumpeneinrichtungen ohne zusätzliche
Adapter miteinander verbinden.
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Andererseits
ist es natürlich
auch möglich, dass
die an der Abtriebsseite einer Halterung zugängliche Abtriebskupplung mit
einer an der Antriebsseite einer benachbarten Halterung zugänglichen
Antriebskupplung mithilfe eines Adapters verbunden werden kann.
Dies ist natürlich
auch möglich, wenn
die Kupplungen komplementär
zueinander ausgebildet sind. Ein Adapter kann auch dazu dienen,
unterschiedlicher Abstände
zwischen zwei Halterungen auszugleichen oder zu ermöglichen.
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Da
es bei solchen Pumpeneinrichtung sinnvoll ist, diese an unterschiedliche
Anforderungen anpassen zu können,
ist es bei der von der Erfindung vorgeschlagenen Pumpeneinrichtung
möglich,
die Zahl der Dosierpumpen einerseits dadurch zu erhöhen, dass
in einer Halterung mehr als eine Dosierpumpe untergebracht wird,
oder andererseits auch dadurch, dass mehrere Halterungen miteinander
verbunden werden. Daher kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen
sein, dass die Halterung sowohl an der Seite, an der die Antriebskupplung
angeordnet ist, als auch an der Seite der Abtriebskupplung zur mechanischen
Verbindung mit einer gleichen oder gleichartigen Halterung ausgebildet
ist. Dadurch wird die Pumpeneinrichtung skalierbar. Man kann beispielsweise
Halterungen mit vier Dosierpumpen mit weiteren Halterungen verbinden,
um auf diese Weise eine größere Anzahl
von Dosierpumpen zur Verfügung
zu stellen.
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Es
ist möglich,
dass die Antriebskupplung an der gleichen Seite der Halterung angeordnet
ist wie die Abtriebskupplung. Wenn man aber Halterungen nach Art
eines Stapels miteinander verbinden will, ist es sinnvoll, dass
die Seite, an der die Antriebskupplung angeordnet ist, der Seite,
an der die Abtriebskupplung angeordnet ist, gegenüberliegt.
Dann können
mehrere Halterungen stapelartig nebeneinander oder übereinander
angeordnet werden.
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Es
wurde bereits erwähnt,
dass der Antrieb nicht in der Halterung mit den Pumpen angeordnet ist,
sondern außerhalb
der Halterung zur Verfügung gestellt
wird. Erfindungsgemäß kann in
Weiterbildung vorgesehen sein, dass eine solche Halterung mit einer
Basishalterung verbunden werden kann, die den Antrieb enthält, und
die eine mit der Antriebskupplung der die Dosierpumpen enthaltenden
Halterung zu verbindende Abtriebskupplung aufweist. Beispielsweise
kann diese Basishalterung in Abmessungen und Größe den sonstigen Halterungen
entsprechen und als Stapelfuß für die Halterungen
dienen. Sie kann also auf ihrer Abtriebsseite die gleiche Ausbildung
wie eine sonstige Halterung aufweisen, so dass jede Halterung als
erste Pumpenhalterung dienen kann.
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In
Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Getriebe
in der Halterung zwei getrennt antreibbar er Getriebezüge aufweist.
Dies kann sinnvoll sein, um bestimmte Pumpenarten sinnvoll zu betätigen.
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Die
Halterungen sind dazu bestimmt, eine Aufnahme sowohl für das Getriebe
als auch für
die Dosierpumpen zu bilden. Es kann also ein beliebiges Gestell,
das diese Aufgaben übernimmt,
ausreichen, um die Halterung zu bilden. Natürlich muss das Gestell mechanisch
ausreichend fest sein, um die Verbindung mit mehreren anderen Halterungen
aushalten zu können.
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In
Weiterbildung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die
Halterung ein Gehäuse aufweist
oder insgesamt als Gehäuse
ausgebildet ist, um mindestens das Getriebe in diesem Gehäuse unterzubringen.
Das Gehäuse
kann so gestaltet sein, dass es Aufnahmen für die Dosierpumpen aufweist, die
so gestaltet sind, dass das Gehäuse
nicht unbedingt vollständig
geöffnet
zu werden braucht, um an die Dosierpumpen heran kommen. Denn der
Zugriff auf die Dosierpumpen beziehungsweise die Anschlüsse für Leitungen
oder Schläuche,
die unter Umständen
gewechselt werden müssen,
soll nicht unbedingt erschwert werden.
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In
Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die einzelnen
Dosierpumpen getrennt voneinander aus der Halterung entnehmbar sind.
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Bei
den Dosierpumpen kann es sich in Weiterbildung der Erfindung um
Kolbenpumpen insbesondere um Kolbendrehpumpen handeln, mit denen eine
exakte Dosierung gewährleistet
ist.
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Zur
Betätigung
der Kolbendrehpumpen muss zwischen einer Ansaugung und einer Ausgabe eine
Verdrehung des Kolbens oder eines Zusatzkolbens oder eines Ventils
erfolgen. Zur Ermöglichung dieser
Verdrehung kann erfindungsgemäß das Getriebe
eine Zahnstange aufweisen, die mit einem entsprechenden Betätigungselement
der Dosierpumpen in Eingriff steht und die innerhalb der Halterung
vorwärts
und rückwärts bewegbar
angeordnet ist. Zum Betätigen
der Zahnstange kann eine ein Zahnrad aufweisende Welle dienen, die
durch die Halterung hindurchgeführt
ist und an der einen Seite mit der Antriebskupplung und an der anderen
Seite mit der Abtriebskupplung versehen ist.
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Eine
solche Zahnstange hat den Vorteil, dass sie mit einer Vielzahl von
Dosierpumpen in Verbindung stehen kann, die damit alle synchron
zueinander betätigt
werden.
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Um
den Hub der Kolben zu ermöglichen, kann
das Getriebe eine Hubeinrichtung aufweisen, die über eine einfache Stange mit
den Kolben aller Dosierpumpen verbunden ist. Auch hierbei handelt es
sich um eine sehr einfache mechanisch zuverlässige Lösung.
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Die
Erfindung schlägt
auch eine Kombination mehrerer Halterungen vor, die mechanisch und
getriebemäßig miteinander
und mit einem den Antrieb enthaltenden Antriebsmodul verbunden sind.
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Weitere
Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge
der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung,
deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung
gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
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1 schematisch
eine Halterung einer Pumpeneinrichtung von vorne;
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2 eine
schematische Draufsicht auf die Anordnung der 1;
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3 einen
Axialschnitt durch eine Dosierpumpe;
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4 einen
Querschnitt durch die Dosierpumpe der 3;
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5 eine
Anordnung mit einer geänderten Dosierpumpe.
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Die 1 zeigt
eine schematische Vorderansicht einer Pumpeneinrichtung nach der
Erfindung. Diese Pumpeneinrichtung enthält eine Halterung 1, die
beispielsweise als Gehäuse
ausgebildet ist. Sie ist hier nur schematisch durch ihre Seitenwände 2, ihre
Oberseite 3 und ihren Boden 4 angedeutet. In der
Halterung 1 ist eine Vielzahl von Dosierpumpen 5 angeordnet,
von denen aus Gründen
der Vereinfachung die 1 nur eine einzige Dosierpumpe 5 zeigt.
Es handelt sich bei dieser Dosierpumpe um eine Kolbendrehpumpe,
die einen axialen in Längsrichtung
verschiebbaren Kolben aufweist, dessen äußeres Ende 6 in 1 zu
sehen ist.
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Das
Gehäuse
der Dosierpumpe 5 weist im dargestellten Beispiel zwei
Anschlüsse 7, 8 auf,
von denen der eine Anschluss 7 in der Nähe des oberen von dem herausragenden
Ende 6 des Kolbens abgewandten Ende der Dosierpumpe 5 angeordnet
ist. Aus dem oberen Ende der Dosierpumpe 5 ragt ein Ende 9 eines
Drehkolbens aus der Dosierpumpe 5 heraus, das mit einem
Zahnrad 10 versehen ist. Die Halterung 1 weist
Platz für
eine Vielzahl nebeneinander anzuordnender Dosierpumpen 5 auf,
die alle die gleiche Länge
aufweisen.
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In
der Halterung 1 ist im Bereich des oberen Endes eine Zahnstange 11 gehaltert
und in ihrer eigenen Längsrichtung
verschiebbar geführt.
Die Art der Verschiebung wird durch den Doppelpfeil 13 angedeutet.
Die Zahnstange 11 weist eine Verzahnung 12 auf,
mit der die Zahnräder 10 der
Drehkolben der Dosierpumpen 5 in Eingriff stehen. Eine
Verschiebung der Zahnstange 11 in Richtung des Doppelpfeils 13 führt daher
zu einer Verdrehung des Drehkolbens in der festgelegten Dosierpumpe 5.
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Mit
der Zahnstange 11 steht ebenfalls ein Zahnrad 16 in
Eingriff, das auf einer Welle 17 sitzt und von dieser mitverdreht
wird. Die Welle 17 ist in der Halterung 1 drehbar
gelagert. Diese Lagerung ist aus Gründen der Vereinfachung nicht
dargestellt. Das obere Ende 18 der Welle weist beispielsweise
einen quadratischen Querschnitt auf. Das untere Ende 19 der
Welle 17 ragt durch den Boden 4 der Halterung 1 etwas
heraus, wobei der Boden 4 an dieser Stelle eine Vertiefung
aufweist. Das untere Ende 19 der Welle 17 weist
eine quadratische Ausnehmung auf, die dem quadratischen oberen Ende 18 der
Welle 17 komplementär
ausgebildet ist. Das untere Ende 19 der Welle 17 ist
als Kupplungseinrichtung ausgebildet, das obere Ende 18 der
Welle 17 ebenfalls. Die Anordnung ist so gedacht, dass
an dem unteren Ende 19 der Welle 17 ein Antrieb
angekoppelt wird, der die Welle hin und hergehend verdreht.
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Das
aus der Dosierpumpe 5 herausragende Ende 6 des
axial verschiebbaren Kolbens ist mit einer Stange 14 verbunden.
Diese Stange 14 ist in der Halterung 1 in Richtung
der Pfeile 15 verschiebbar gehaltert. Die Stange 14 wird
von einer nicht dargestellten Hubeinrichtung in vertikaler Richtung
bewegt.
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Aus
der 2 ist zu entnehmen, dass die Stange 14 im
Bereich ihrer beiden Enden mit jeweils einem vertikalen Schieber 20 verbunden
ist, der an der Rückwand 21 der
Halterung 1 geführt
ist. Dieser vertikale Schieber 20 überträgt seine Bewegung senkrecht
zur Zeichnungsebene der 2 auf die Stange 14 und
damit auf die Kolben der Dosierpumpen 5.
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Wie
man der 2 ebenfalls entnehmen kann,
weist die Halterung 1 ein geschlossenes Abteil 22 für die Welle 17 und
einen Teil der Stange 14 auf. Vor diesem geschlossene Abteil 22 ist
Platz zur Anordnung der Dosierpumpen 15. Natürlich kann
auch dieser in 2 als offen dargestellte Platz
mithilfe einer Tür
geschlossen werden, um die Dosierpumpen 5 vor Beschädigungen
oder sonstigen Einflüssen
zu schützen.
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Die 3 zeigt
einen Längsschnitt
durch eine Dosierpumpe 5, wie sie bei der Ausführungsform
der 1 und 2 verwendet wird. Auch dieser
Längsschnitt
ist nur schematisch zu verstehen. Die Dosierpumpe 5 enthält einen
zylindrischen Innenraum, in dem der Pumpkolben 24verschiebbar angeordnet
ist. In dem oberen Bereich ist links der bereits erwähnte Einlassanschluss 7 zu
sehen, der in den Pumpeninnenraum führt. Gegenüberliegend ist ein Ausgangsanschluss 25 angeordnet.
Beide Anschlüsse 7, 25 haben
Einrichtungen zum Anschließen
von Schläuchen,
Leitungen oder dergleichen, beispielsweise Gewinde, was in dem vergrößerten Schnitt
der 4 dargestellt ist.
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Am
oberen Ende ist der Drehkolben 26 drehbar gelagert, dessen
oberes Ende 9 aus dem Pumpengehäuse herausragt. Dort ist das
bereits erwähnte
Zahnrad 10 vorhanden, das hin und hergehend durch die Zahnstange 11 angetrieben
wird. Der Drehkolben 26 weist ein abgeschnittenes unteres
Ende auf, so dass in der dargestellten Position die Wand des Drehkolbens 26 die
Einlassöffnung 7 in
den Pumpeninnenraum verschließt,
die Auslassöffnung 25 aber
mit dem Pumpeninnenraum verbindet.
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Von
der in 3 dargestellten Position wird zunächst der
Drehkolben 26 um 180° gedreht,
so dass der Einlassanschluss 7 mit dem Innenraum in Verbindung
steht. Dann wird durch Betätigung
der Hubeinrichtung die Stange 14 nach unten bewegt, so dass
der Pumpkolben 24 ebenfalls nach unten bewegt wird und
das zu pumpende Medium in den Innenraum zieht. Dieser Hub endet,
bevor die obere Stirnfläche
des Pumpkolbens 24 die weiter unten angeordneten Anschlüsse 8 und 27 erreicht.
Nach dem Ende des Abwärtshubs
wird durch Bewegen der Zahnstange 11 der Drehkolben 26 wieder
in seine in 3 dargestellte Position bewegt.
Anschließend beginnt
der Aufwärtshub.
Dabei wird das in dem Pumpeninnenraum vorhandene Medium durch den Ausgangsanschluss 25 heraus
befördert.
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Die
Funktion des Drehkolbens 26 geht auch aus der 4 hervor,
die den Drehkolben 26 in der Position der 3 zeigt.
Hier ist auch zu sehen, dass die Anschlüsse ein Gewinde 28 aufweisen,
mit dessen Hilfe Leitungen mit den Anschlüssen verbunden werden können.
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Die 5 zeigt
eine abgeänderte
Ausführungsform
einer Dosierpumpe 35, bei der der Pumpkolben 34 nicht
nur axial verschiebbar ist wie der Pumpkolben 24 der Ausführungsform
nach 3, sondern auch verdrehbar. Sein oberes Ende weist eine
Form auf, die der Form des unteren Endes des Drehkolbens 26 der
Ausführungsform
der 3 entspricht. Zum Umschalten zwischen dem Einlass 7 und
dem Auslass 25 muss daher der Pumpkolben 34 selbst
um 180° verdreht
werden. Der Pumpeninnenraum ist im Bereich des oberen Endes geschlossen, da
hier kein Drehkolben 26 vorhanden sein muss. Zur Mitnahme
des Pumpkolbens 34 dient eine Zahnstange 31, die
in 5 unten links in Ansicht dargestellt ist, und
in 5 unten rechts in Stirnansicht. Diese Zahnstange 31 weist
im Querschnitt die Form eines U-Profils auf, so dass ein Schenkel
dieses U-Profils in eine Nut 36 zwischen dem Pumpkolben 34 und
seinem Zahnrad 10 eingreifen kann. Diese Zahnstange 31 ist
mithilfe ihrer Verzahnung 12 in der Lage, den Pumpkolben 34 zu
verdrehen, und aufgrund des Eingreifens ihres einen Schenkels in
die erwähnte
Nut 36 auch in der Lage, den Pumpkolben 34 auf
und ab zu bewegen. Beide Bewegungen werden also mithilfe des gleichen
Elements auf die Pumpe übertragen. In
diesem Fall muss auch das Zahnrad 16 auf der Welle 17 axial
verschiebbar geführt
sein.
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Anstelle
der gerade beschriebenen Art der Betätigung, nämlich durch Heben und Senken
der Zahnstange, ist auch eine andere Art der Betätigung möglich. So kann beispielsweise
die Pumpe an einer Hubstange befestigt sein, so dass sich das Pumpengehäuse relativ
zu dem in der Höhe
feststehenden Kolben bewegt. Im dargestellten Beispiel würde sich also
die gesamte Pumpenreihe im Betrieb auf und ab bewegen.
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Die
Anordnung der 1 ist so entworfen, dass diese
Anordnung auf ein Antriebsmodul aufgesetzt und mit diesem verbunden
wird. Dabei gelangt das untere Ende 19 der Welle 17 in
Eingriff mit dem Abtriebsende des Antriebs in diesem unteren Modul. Auf
die Halterung kann dann ein weiteres Element aufgesetzt werden,
dessen Drehwelle mit der Drehwelle 17 dieses dargestellten
Moduls verbunden wird, so dass sich die Drehbewegung über die
Welle 17 und die Kupplungen über den gesamten Stapel von
Halterungen fortsetzt. Auch die Schieber 20 können mit ähnlichen
Kupplungen so verbunden werden, dass die Schiebebewegung zur Verschiebung
der Stange 14 auf alle Module übertragen wird.
