Die
Erfindung betrifft eine Dosierpumpe nach Art einer Verdrängerpumpe
und insbesondere eine Dosierpumpe für kleine Fördermengen.The
The invention relates to a metering pump in the manner of a positive displacement pump
and in particular a metering pump for small flow rates.
Aufgabe
der Erfindung ist eine einfach aufgebaute Dosierpumpe, die einen
pulsationsfreien Medienfluss liefert und vielseitig einsetzbar ist.task
The invention is a simply constructed metering pump, the one
pulsation-free media flow delivers and is versatile.
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.These
The object is achieved by the
Characteristics of claim 1 solved.
Eine
beispielsweise Ausführungsform
der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:A
for example embodiment
The invention will be explained below with reference to the drawings. It
demonstrate:
1 in perspektivischer Ansicht
einen Stator mit Schlauchleitung auf dem Innenumfang, 1 in perspective view a stator with hose line on the inner circumference,
2 eine Seitenansicht des
Stators nach 1, 2 a side view of the stator after 1 .
3 eine perspektivische Ansicht
des Rotors, 3 a perspective view of the rotor,
4 den Rotor in einer Seitenansicht, 4 the rotor in a side view,
5 eine Stirnansicht des Rotors, 5 an end view of the rotor,
5 eine perspektivische Ansicht
des Rotors, 5 a perspective view of the rotor,
6 eine perspektivische Ansicht
der schraubenlinienförmig
gewickelten Schlauchleitung, 6 a perspective view of the helically wound hose line,
7 eine Ansicht der Schlauchleitung
mit einer Schnittdarstellung, 7 a view of the hose with a sectional view,
8 eine Seitenansicht des
Rotors mit Schlauchleitung, 8th a side view of the rotor with hose,
9 eine Stirnansicht des
Rotors mit Schlauchleitung, und 9 an end view of the rotor with hose line, and
10 eine perspektivische
Ansicht der Dosierpumpe. 10 a perspective view of the metering pump.
In
den Figuren ist mit 1 ein Stator bzw. ein Gehäuse mit
einem hohlzylindrischen Innenraum 1a bezeichnet, auf dessen
Innenumfang bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dreieinhalb
Windungen einer flachen Schlauchleitung 2 aus elastischem
Material schraubenlinienförmig
anliegt. Die Enden der Schlauchleitung 2 sind mit einem
Anschlußstutzen 2a verse hen,
der in einer Ausnehmung 1b des Stators angeordnet ist.
Wie 10 zeigt, ist das
Schlauchende beispielsweise mittels Schrauben an einem Klemmstück 1c in
der Ausnehmung 1b des Stators 1 festgeklemmt.
Die im Querschnitt flache Schlauchleitung 2 (7b) ist tangential durch
die Ausnehmungen 1b in den hohlzylidrischen Innenraum 1a des Stators 1 geführt. 6 zeigt die schraubenlinienförmige Wicklung
der Schlauchleitung 2 ohne Stator 1.In the figures is with 1 a stator or a housing with a hollow cylindrical interior 1a denotes on the inner circumference in the illustrated embodiment, three and a half turns of a flat hose 2 made of elastic material in a helical manner. The ends of the hose line 2 are with a connecting piece 2a hen in a recess 1b of the stator is arranged. As 10 shows, the hose end, for example by means of screws on a clamping piece 1c in the recess 1b of the stator 1 clamped. The cross-section flat hose line 2 ( 7b ) is tangential through the recesses 1b in the hollow-cylidric interior 1a of the stator 1 guided. 6 shows the helical winding of the hose line 2 without stator 1 ,
Die
in 7 wiedergegebene
Schlauchleitung 2 besteht vorzugsweise aus zwei Federblechstreifen 2b und 2b', die im Querschnitt
ein gewölbtes oder
stumpfwinkliges V-Profil haben und längs der beiden Ränder 2c fluiddicht
miteinander verbunden sind, beispielsweise durch Klebung, durch
Walzen oder durch Laserverschweißung. Die Breite der flachen
Schlauchleitung kann 1 bis 10 mm betragen, wobei die sich ergebende
freie Höhe
0,5 bis 1,0 mm betragen kann. Die im Querschnitt runden Anschlußstutzen 2a sind
in die Enden des die Schlauchleitung bildenden flachen Hohlbandes
fluiddicht eingepreßt.In the 7 reproduced hose line 2 preferably consists of two strips of spring strip 2 B and 2 B' which have a curved or obtuse V-profile in cross-section and along the two edges 2c fluid-tightly connected to each other, for example by gluing, by rolling or by laser welding. The width of the flat tubing may be 1 to 10 mm, with the resulting free height being 0.5 to 1.0 mm. The round cross-section connecting piece 2a are pressed fluid-tight into the ends of the flat tube forming the tubing.
Diese
flache Schlauchleitung 2 aus korosionsfesten Federblechstreifen
hat einen Anlagewinkel auf dem Innenumfang des Stators 1 von
wenigstens 360° und
beispielsweise können
bis fünf
Wicklungen der Schlauchleitung längs
des Innenumfangs des Stators 1 schraubenlinienförmig verlegt
sein, so dass die beiden Enden einen axialen Abstand voneinander
haben.This flat hose line 2 Corrosion-resistant spring steel strip has a contact angle on the inner circumference of the stator 1 of at least 360 ° and, for example, up to five turns of the hose along the inner circumference of the stator 1 be laid helically, so that the two ends have an axial distance from each other.
In
den hohlzylindrischen Innenraum 1a des Stators 1 ist
ein Rotor 3 eingesetzt, der in den 3 bis 5 wiedergegeben
ist. Die äußere Umfangsfläche des
Rotors 3 wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
durch die Außenfläche von
zwei nebeneinanderliegenden Laufringen 3a eines Kugellagers
gebildet, dessen innerer Laufring 3b auf einem Kurbelabschnitt 3c angeordnet
ist. Die Achse 3e des Kurbelabschnitts 3c ist
um den Betrag e (4 und 5) exzentrisch zur Achse 4a einer
Welle 4 angeordnet, so dass bei einer Drehbewegung der
Welle 4 der Kurbelabschnitt 3c zusammen mit den
beiden Kugellagern um die Achse 4a umläuft.In the hollow cylindrical interior 1a of the stator 1 is a rotor 3 used in the 3 to 5 is reproduced. The outer peripheral surface of the rotor 3 is in the illustrated embodiment by the outer surface of two adjacent races 3a a ball bearing formed whose inner race 3b on a crank section 3c is arranged. The axis 3e of the crank section 3c is about the amount e ( 4 and 5 ) eccentric to the axis 4a a wave 4 arranged so that upon rotation of the shaft 4 the crank section 3c along with the two ball bearings around the axle 4a circulates.
Die
Welle 4, deren Achse 4a mit der Achse des hohlzylindrischen
Innenraums 1a des Stators 1 fluchtet, ist in Abdeckscheiben 1d des
Stators 1 (10)
drehbar gelagert, die mittels Schrauben an dem Stator 1 befestigt
sind und auf den beiden Seiten den hohlzylindrischen Innenraum 1a abdecken.The wave 4 whose axis 4a with the axis of the hollow cylindrical interior 1a of the stator 1 Aligns is in cover plates 1d of the stator 1 ( 10 ) rotatably mounted, which by means of screws on the stator 1 are attached and on both sides of the hollow cylindrical interior 1a cover.
Der
Durchmesser der äußeren Laufringe 3a der
beiden Kugellager ist im Verhältnis
zum Durchmesser des hohlzylindrischen Innenraums 1a des Stators 1 so
ausgelegt, dass die zwischen Rotor und Stator schraubenlinienförmig verlaufende
Schlauchleitung 2 an einer Stelle des Umfangs durch den
Rotor 3 aufgrund der Exzentrizität e so zusammengerückt wird,
dass sie an dieser Stelle abgedichtet wird.The diameter of the outer races 3a the two ball bearings is in proportion to the diameter of the hollow cylindrical interior 1a of the stator 1 designed so that the helically extending between the rotor and stator hose line 2 at one point of the circumference through the ro gate 3 due to the eccentricity e is brought together so that it is sealed at this point.
Die
Exzentrizität
e der Achse 3e des Kurbelabschnitts 3c zur Achse 4a der
Welle 4 kann beispielsweise nur einige zehntel Millimeter
betragen. Der minimale Abstand zwischen Innenumfang des Stators
und Außenumfang
des Kurbelabschnitts ist so ausgelegt, dass an diesem Umfangsbereich
die Schlauchleitung so zusammengedrückt wird, dass sich eine Abdichtung
ergibt. Mit anderen Worten entspricht der minimale Abstand der Dicke
der Schlauchleitung im zusammengepressten Zustand. Der maximale
Abstand zwischen Innenumfang des Stators und Außenumfang des Kurbelabschnitts kann
beispielsweise nur einige zehntel Millimeter größer sein als der minimale Abstand,
so dass sich in diesem Bereich die Schlauchleitung aufgrund ihrer Federwirkung
um einige zehntel Millimieter aufwölben kann. Wenn beispielsweise
die entspannte Schlauchleitung außen eine freie Höhe von 1,0
mm in der Darstellung in 7b hat
und die Dicke der zusammengedrückten
Schlauchleitung entsprechend dem Randabschnitt 2c etwa
0,5 mm beträgt,
so kann eine maximale Aufwölbung
zwischen Innenumfang des Stators und Außenumfang des Kurbelabschnitts von
beispielsweise 0,8 mm vorgesehen werden, so dass sich in radialer
Richtung der Hohlraum der Schlauchleitung um 0,3 mm im Maximalbereich
aufwölben
kann. Durch diese Begrenzung des maximalen Abstands zwischen Innenumfang
des Stators und Außenumfang
des Kurbelabschnitts im Verhältnis
zur freien Höhe
der entspannten Schlauchleitung, wie sie 7b zeigt, ergibt sich eine dauernde Vorspannung der
Schlauchleitung über
den Umfang des Kurbelabschnitts.The eccentricity e of the axis 3e of the crank section 3c to the axis 4a the wave 4 For example, it can only be a few tenths of a millimeter. The minimum distance between the inner periphery of the stator and the outer periphery of the crank portion is designed so that at this peripheral region, the hose is compressed so that there is a seal. In other words, the minimum distance corresponds to the thickness of the hose in the compressed state. The maximum distance between the inner circumference of the stator and the outer circumference of the crank portion may be, for example, only a few tenths of a millimeter larger than the minimum distance, so that in this area, the hose can bulge due to their spring action by a few tenths of a millimeter. For example, if the relaxed tubing outside a free height of 1.0 mm in the illustration in 7b has and the thickness of the compressed tubing according to the edge portion 2c is about 0.5 mm, so a maximum curvature between the inner circumference of the stator and the outer circumference of the crank portion, for example, 0.8 mm can be provided so that can bulge in the radial direction of the cavity of the hose by 0.3 mm in the maximum range. By limiting the maximum distance between the inner circumference of the stator and the outer circumference of the crank portion in relation to the free height of the relaxed hose line, as they 7b shows, results in a permanent bias of the hose over the circumference of the crank section.
Durch
die Ausbildung eines Rollen- bzw. Kugellagers auf dem Kurbelabschnitt 3c des
Rotors erfolgt keine Gleit- bzw. Drehbewegung der äußeren Laufringe 3a relativ
zur Schlauchleitung, während sich
der Kurbelabschnitt 3c mit der Welle 4 dreht.
Die eine Trommel bildenden äußeren Laufringe 3a der beiden
Kugellager haben die Funktion eines dichtenden Steuerelementes,
durch das die Schlauchleitung gegen die Statorwand gedrückt wird.
Nach dem dichtenden Zusammenpressen der Schlauchleitung durch die äußeren Laufringe 3a wölbt sich
die Schlauchleitung aufgrund der Federwirkung des Metallblechs wieder
auf das durch den Abstand zwischen Innenwand des Stators und Außenumfangsfläche der
Laufringe 3a vorgegebene Maß auf, wobei sich von der Dichtstelle
aus eine flache keilförmige Aufweitung
bis zur maximalen Aufweitung der Schlauchleitung ergibt. Dies begünstigt in
Verbindung mit der langen Übergangsstrecke
zwischen zwei Dichtstellen, die sich über einen Rotorumfang erstreckt,
eine pulsationsfreie Förderung
der Pumpe.By forming a roller or ball bearing on the crank section 3c the rotor is no sliding or rotating movement of the outer races 3a relative to the hose line while the crank section 3c with the wave 4 rotates. The drum forming outer races 3a The two ball bearings have the function of a sealing control by which the hose is pressed against the stator wall. After sealingly compressing the tubing through the outer races 3a Due to the spring effect of the metal sheet, the hose re-bulges to the distance between the inner wall of the stator and the outer peripheral surface of the races 3a predetermined dimension, resulting from the sealing point from a flat wedge-shaped widening to the maximum expansion of the hose. This favors in conjunction with the long transition distance between two sealing points, which extends over a rotor circumference, a pulsation-free pump delivery.
Bei
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel liegen
etwa zweieinhalb Windungen der Schlauchleitung 2 auf dem
Aussenumfang des trommelförmigen Rotors 3 an,
wie 8 zeigt, so dass
mehrere voneinander abgedichtete Förderabschnitte der Schlauchleitung
nach und nach in Richtung Abgabeende bewegt werden.In the described embodiment are about two and a half turns of the hose 2 on the outer circumference of the drum-shaped rotor 3 on, how 8th shows, so that a plurality of sealed conveying sections of the hose are gradually moved towards the discharge end.
Durch
die beschriebene Bauweise ergibt sich ein kontinuierlicher pulsationsfreier
Medienfluß an
dem in Drehrichtung des Rotors 3 liegenden Abgabeende 2a der
Schlauchleitung. Am gegenüberliegenden
Ende ergibt sich durch das Aufwölben
der Schlauchleitung durch Federkraft eine selbstansaugende Wirkung,
so dass keine Ventile erforderlich sind.The construction described results in a continuous pulsation-free media flow at the direction of rotation of the rotor 3 lying discharge end 2a the hose line. At the opposite end results from the bulging of the hose by spring force a self-priming effect, so that no valves are required.
Die
Fördermenge
kann für
Dosierzwecke sehr präzise
ausgelegt werden. In Abhängigkeit
von der Drehzahl des Rotors 3 ist ein großer Mengenbereich
der Förderleistung
möglich.
Die beschriebene Dosierpumpe kann für Flüssigkeiten, Gase und pastöse Medien
eingesetzt werden.The flow rate can be designed very precisely for dosing purposes. Depending on the speed of the rotor 3 is a large volume range of capacity possible. The dosing pump described can be used for liquids, gases and pasty media.
Durch
die beschriebene Bauform ergeben sich nur wenige Bauelemente und
die Pumpe kann sehr klein und kompakt ausgestaltet werden. Durch die
Ausgestaltung der Schlauchleitung als Metallschlauch können Drücke bis über 200
bar realisiert werden.By
The described design results in only a few components and
The pump can be made very small and compact. By the
Design of the hose as a metal hose can pressures up to 200
be realized bar.
Es
sind verschiedene Abwandlungen der beschriebenen Bauformen möglich. So
kann der exzentrisch auf der Welle 4 angeordnete Rotor 3 auch
in anderer Weise ausgestaltet sein, beispielsweise kann anstelle
eines Kugel- bzw. Wälzlagers
ein Gleitlager für
die als Steuerelement dienenden Laufringe 3a vorgesehen
werden, wobei anstelle von zwei einzelnen Laufringen ein durchgehender
Laufring vorgesehen sein kann, der über seine axiale Länge an mehreren
Windungen der Schlauchleitung anliegt.There are various modifications of the types described possible. So that can be eccentric on the shaft 4 arranged rotor 3 be configured in other ways, for example, instead of a ball or roller bearing a plain bearing for serving as a control races 3a be provided, wherein instead of two individual races a continuous raceway may be provided, which rests over its axial length at several turns of the hose.