DE1642914A1

DE1642914A1 - Dosierpumpe

Info

Publication number: DE1642914A1
Application number: DE19671642914
Authority: DE
Inventors: Depaola Theodore Clifford; Petrucci Raymond Mark
Original assignee: AMF Inc
Current assignee: AMF Inc
Priority date: 1966-11-18
Filing date: 1967-11-13
Publication date: 1971-05-27
Also published as: GB1180453A; US3397642A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, Dr. Ing. A. Weickmann

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann

. 16Λ291Λ

S MÜNCHEN 27, DEN MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 483921/22

American Machine & Foundry Corporation, 261 Madison Avenue,

Hew York, U.S.A.

Dosierpumpe

Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe» und zwar eine flolohe, die stoßweise arbeitet» einstellbar ist und» wenn auch nicht ausschließlich, so doch, im prinzip ι für ein· Verwendung in häueliohen und kommunalen Wasserversorgungsanlagen gedacht ist, um genau bemessene Dosen einer Zusatzfliiseigkeit in eine Leitung einzubringen, durch welche Wasser von einem Ursprungsort, etwa einem Brunnen, einem See oder einer Quelle, au einem Speicherbehälter oder einem Sank gepumpt wird, aus dem man es dann für den Gebrauch entnimmt·

Es gibt verschiedene Arten von Do si er pumpen, die dazu bestimmt sind, kleine Mengen unterschiedlicher chemische« Lösungen einer damit zu versetzenden flüssigkeit, etwa Waseer, '

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beizugeben oder zuzumessen, wenn diese Flüssigkeit durch, eine Leitung fließt. Bei der chemischen Lösung handelt es sich zumeist um.eine sterilisierende Flüssigkeit, wie etwa Chlorin, obsciion je nach den örtlichen Bedürfnissen der Wasserversorgungs anlage auch andere Substanzen zur Versetzung beigefügt werden können. Die Menge der beizufügenden Zusatzflüssigkeit wird dabei variieren und zwar in Abhängigkeit vom Ort der Wassergewinnung, von der Durchflußkapazität der fiohrleitung, in die die Z us atz flüssigkeit eingespritzt werden soll und in manchen Fällen schließlich auch von den Wünschen und dem G-eschmack der Verbraucher des so versetzten Wassers. Dementsprechend ist es erforderlich, daß eine solche Dosierpumpe zum Zumessen einer Zusatzilüsaigkeit über einen genügenden Bereich und auch innerhalb ausreichend genau bestimmter Grenzen verstellbar ist. Ferner muß die eingestellte Kapazität der Zumeßpumpe über lange Zeiträume erhalten bleiben, ohne daß es dazu einer besonderen überwaohung bedarf.

Erfindungsgemäß ist dazu eine Dosierpumpe für Zugatzflüssigkeiten mit einem Verdrängerkörper, vorzugsweise mit einer flexiblen Membran versehen, die in einer Pumpenkammer angeordnet ist und mittels einer ifocken-Stößel-Anordnung durch einen Elektromotor während des Ausstoßhubes angetrieben wird, wobei der Stößel mit der Membran verbunden ist. Der Bückhub der Membrane wird von einer Feder bewirkt, die den Stößel federnd gegen den Hocken drückt. Um die Länge des Pumpenhubes einzustellen, über den die Membrane bewegt wird, ist ein exzentrischer Anschlag vorgesehen, der im wesentlichen die gleiche ra-

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diale Konfiguration aufweist wie der Antriebsnoeken und der über der Drehachse des .Antriebsnockens gelagert ist, und zwar derart, daß er in irgendeine von mehreren vorbezeichneten Winkellagen einstellbar ist. Ein lagerteil, das die Membran und den Stößel trägt, wirkt mit dem exzentrischen Anschlag in der Weise zusammen, daß dieser den Ansaughub der Membran begrenzt· ü.uf diese V/eise wird die Pumpleistung der Membran durch deren maximalen Atisaug- oder Bückhub bestimmt, der wiederum von der Winkellage des exzentrischen Anschlages abhängt» ä

Die Erfindung betrifft unter anderem! Eine einstellbare Dosierpumpe der genannten Art, die über einen weiten Eapazitätsbereich auf genau bemessene Dosen eingestellt werden kann| eine einstellbare Dosierpumpe, die widerstandsfähig konstruiert ist und einer minimalen Wartung bedarf j einen EinstellmecLanis-EH.S für Dosierpumpen der genannten Art, bei der die Hubkapaaität leicht eingestellt werden kann und bei der die Einstellung erhalten bleibt} und schließlich eine Einstellvorrichtung für Dosierpumpen der genannten Art, die leicht zu installieren und zu kalibrieren ist, um eine gewünschte Pumpkapazität zwischen dem Wert Hull und einem Maximalwert herbeizuführen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus dem nachstehend anhand der Zeichnungen beschriebenen Ausführungsbei-¹ spiel hervor. In den Abbildungen zeigen: *

Pig.l eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Pumpej Pig.2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 der 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der

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Pig.4 einen schnitt längs der Linie 4-4 der J¹Ig.2 Fig.5 eine schematische Darstellung einer Wasserversorgungsanlage, in der die erfindungsgemäße einstellbare Pumpe Verwendung finden kann.

Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, weist die erfindungsgemäße Pumpe einen Grundteil 1o in Form eines einheitlichen Gußteiles auf, der sowohl eine äußerliche Abdeckung, nämlich ein Gehäuse 12 trägt, als aucu die nachfolgend beschriebenen Funktionsteile der Pumpe. Ein Kopf 14 > eier am G-rundteil in geeigneter Weise, also etwa mittels Schrauben 16, befestigt ist, bildet eine Pumpenkammer 18, die eine Einlaß öffnung 2o und eine Aus laß öffnung 22 aufweist. In den Ein- und Auslaß Öffnungen sind in üblicher Weise Bückschlagventile 24 bzw. 26 angeordnet. Ein Yerdrängerkörper in Forui einer flexiblen Membran 28 ist im Baum über der Pumpenka.jner 18 gehaltert, indem es zwischen den Kopf 14 und einen mit ei^.er Öffnung versehenen Anguß 3o am Gruaidteil 1o eingelegt ist· Wie leicht einzusehen ist, fließt durch das Einlaßventil 24 Flüssigkeit in die Kauimer 18, wenn die Membran 28 sich längs der Achse 32 aus der Kammer 18 heraus in die Einlaßstellung bewegt. Bei der Bewegung der Membran in die--Kammer hinein, also in die Sindstellung des Ausstoßhubes, wird andererseits die Flüssigkeit durch die Auslaßöffnung 22 und das Auslaßventil 26 nach auswärts verdrängt.

Um die Membrane in der vorgenannten Weise zu betätigen, ist an einem querlaufenden Wandteil 4o des Grundteiles 1o ein Elektromotor 34 vorgesehen, der ein Untersetzungsgetriebe 36

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mit einer Antriebswelle 38 aufweist. Die Antriebswelle 38 dreht sich um eine Achse 42 und trägt eine exzentrische nockenscheibe 44, die an ihrer Außenfläche einen Lagerring 46 aufweist. Die Nockenscheibe 44 ist durch geeignete Mittel, etwa durch eine Madenschraube 47, an der Welle 38 befestigt. Der lagerring 46 auf der Nockenscheibe 44 steht mit einem Stößel 48 in Verbindung, der seinerseits durch einen ausgebohrten !Teil 52 in einem Lagerteil 54 und eine Madenschraube 56 mit einem Bolzen 5o verbunden ist. Wie die Figuren 2 und 3 zeigen, weist der Bolzen 5o ä einen in die Membran 28 eingebetteten Kopf 57 auf. Ber Stößel 48 ist für seine Hin- und Herbewegung länge der Achse 32 in einer Bohrung 58 geführt, die sich in einem Srägerarm 6o befindet. Eine Schraubendruckfeder 62, die zwischen dem Erägerarm und einem leller 64 auf dem Stößel angreift, drückt den Stößel 48 gegen den Lagerring 46·

Der trägerarm 6ο ist ebenfalls an dem Wandteil 4o des G-rundteiles befestigt, etwa mittels Schrauben 66, und weist einen zylindrischen Anguß 68 auf, der sich längs der Achse 42 ^ der Antriebswelle und konzentrisch zu dieser erstreckt. Am äußeren Ende des Angusses 68 ist nicht di&bar ein Anzeigeknopf 7o befestigt und zwar mittels einer Schraube 72. Ein Ansatz 74 am inneren Ende des Anzeigeknopf-Schaftes 75 steht dem äußeren Ende des zylindrischen Angusses 46 gegenüber und beide werden von aer Schraube 72 zusammengehalten.

Ein jiiinstellknopf 76, der aus einem dtück mit einer Habe 80 geformt iac, uie eine zentrale Bohrung aufweist, wird von dem zylindrischen Anguß 68 und dein Schaft 75 des Anzeige-

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knopf es 7o gehaltert. Das nach innen gerichtete Ende aer Nabe 80 ist mit einem exzentrischen !!eil 32 versehen, aer im wesentlichen dieselbe radiale G-estelt besitzt wie die jSFockenscheibe 44-Auch ist zu bemerken, daß sowohl der Anzeige- als auch der Einstellknopf 7o bzw. 76 mit sich gegenseitig ergänzenden, radial angeordneten Zähnen 84 versehen sind, die durch eine Druckfeder 86 miteinander in Eingriff gehalten werden, welche den Einstellknopf 76 nach außen gegen den Anzeigeknopf 7o arückt. Auf diese Weise ist der Einstellknopf 76 durch die Zähne 84 gegen eine Belativdrehung bezüglich des Anzeigeknopfes 7o gesichert und insoweit auch gegen eine Drehung um. die Achse 42. Wenn es jedoch erforderlich ist, den Knopf 76 einzustellen, so kann man ihn gegen die Kraft der JTeder 86 nach innen drücken, in die ge wünschest Stellung drehen und ihn danach wieder herauslassen, bo daß die Zähne 84 ihn erneut gegen eine Drehung verankern·

Wie die Figuren 2 und 4 der Zeichnung zeigen, bildet das Lagerteil 54 einen Arm 88, der sich parallel zur Pumpenachse 32 erstreckt und abseits von dieser, und zwar derart, daß sich sein abgekehrtes Ende 9o in einer lage befindet, wo "es in Berührung mit dem exzentrischen !eil 82 an der Habe 80 des Einstellknopfes steht. Der Arm 88 bewegt sich zusammen mit aem Stößel 48 und der Membran 28 hin und her und wird dabei zwischen zwei beabstandeten'Anschlägen 92 geführt, die vom O^rägerarm 60 abstehen. Auch ist zu erwähnen, daß die Länge des Armes 88 so bemessen ist, daß sein entferntes J&nde 9o sich im seloen Abstand von der Antriebsachse 42 befindet, wie die mit der flocken-

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scheibe 44 in Berührung kommende Fläche des Stö'ßeikopfes 64· Da, wie ermähnt, der exzentrische Ieil 82 dieselbe Konfiguration besitzt wie die nockenscheibe 44, hat die Yerbindung des Armes 88 ΐν,χΐ dem exzentrischen Seil 82 keinen Einfluß auf die Länge des Pumpenhubes, wenn der Einstellknopf 76 derart justiert ist, da£ der exzentrische Teil 82 der Nabe 8o mit der Pumpenachse 32 ausgerichtet ist und sich auf aer der Membran 28 gegenüberliegenden Seite aer Antriebsachse 42 befindet. Wird hingegen der Einstellknopf 76 und damit der exzentrische Teil 82 aus der vorher | beschriebenen Lage um 18o° verdreht, so kommt der Arm 88 und mit ihn der Stößel 48 in. eine Lage_} in der s~ch der letztere außer ietrieesverbindung mit der nockenscheibe 44 befindet. Es ist klar, daß sich in der zuerst beschriebenen Lage des exzentrischen Seiles 82 die maximale Pumpenkapazität erreicht wird, während in der letztgenannten Lage sich eine Pumpenleistung gleich Mull ergibt, obschon Motor 54 und Nockenscheibe 44 sich weiterhin drehen· Zwischen den beiden genannten extremen Lagen kann darüber hinaus durch entsprechende Einstellung des Knopfes 76 jede dazwischenliegende Pumpenleistung herbeigeführt werden, da die Endstelluhg des Ansaughubes der Membran -und damit die Länge des Puupenhubes vom Eingriff des Armes 88 mit dem einstellbaren exzentrischen Teil 82 der Nabe 8o bestimmt wird. Auch kann, wie 31g.1 zeigt, diese Kapazität dadurch angezeigt werden, daß man einen geiger 94 auf dem Einstellknopf 76 mit einer Skala 96 auf dem Anseigeknopf ausrichtet»

Die Art und Weise, in welcher die erfindungsgemäße Dosierpumpe angewendet werden kann, um verschiedene Mengen einer

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chemischen flüssigkeit in eine Wasserversorgungsanlage einzubringen, ist in Pig.5 schematisch veranschaulicht. "Wie man

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sieht, ist die Einlaßöffnung) der Pumpe mit einem Gefäß 98 mit chemischer Flüssigkeit verbunden, während die Auslaßöffnung 22 über eine Leitung 1oo und ein !Rohrverbindungsstück 1o2 mit der Ausgangsleitung 1o4 einer Pumpe 1o6 verbunden ist, die etwa aus einem Brunnenschacht 1o8 Wasser entnimmt. Die Pumpe wird in üblicher Weise von einem Elektromotor 11o betrieben, der von einem an einem Speichertank 114 angeordneten druekabhängigen Schalter 112 gesteuert wird, Der Motor 34 der Dosierpumpe ist ebenfalls mit dem Schalter 112 verbunden, so daß er stets anläuft, wenn der Hauptmotor 11o in Tätigkeit tritt, Da die während des Betriebes der Pumpe 1o6 durch die ü.uslaßleitung 1o4 fließende Wassermenge verhältnismäßig konstant ist, kann mittels der Dosierpumpe irgendeine gewünschte Menge eines chemischen Stoffes beigefügt werden, indem man den Knopf 76 in der oben beschriebenen Weise einstellt.

Es ist.ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung eine genau einstellbare Dosierpumpe schafft, mit denen die oben genannten Ziele vollauf erreicht werden. Ebenso klar iat es, daß verschiedene Abänderungen in der Konstruktion der Pumpe möglich sind, die dennoch im Eahmen des Erfindungsgedankens liegen· Die vorstehende Beschreibung betrifft somit nur ein Ausführungsbeispiel, mit dem keine Beschränkung verbunden ist, während eich der ßahmen der Erfindung aus den Patentansprüchen ergibt.

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Claims

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Patentansprüche

Dosierpumpe, insbesondere zum Versetzen von Wasserversorgungsanlagen mit chemischen Flüssigkeiten, gekennzeichnet durch eine Pumpenkammer (18) mit einer Einlaßöffnung (2o) und einer Auslaßöffnung (22), sowie durch einen Verdrängerkörper (28), der die Flüssigkeit durch die Einlaßöffnung "ansaugt und durch die Auslaßöffnung ausstößt, durch eine Antriebsvorrichtung (44» 46, 48), welche den Verarängerkörper (28) in die festgelegte Endsteilung des ausatoßhubes bewegt, durch ein üPederelemunt (62), welches den Verarängerkörper aus der Punrpenkaiumer heraus in die Endstellung des Ansaughubes überführt, und schließlich durch eine Einstellvorrich- ' tung (8o, 82, 9o, 88) zur Veränderung der Lndstellung des Ansaughubes und damit des Weges des Verdrängerkörpers (28) zwischen den beiden genannten Endstellungen, wobei diese Einstellvorrichtung einen um eine feste Achse (42) drehbaren exzentrischen Anschlag (82) umfaßt, sowie ein Lagerteil (54), das mit dem Verdrängerkörper (28) verbunden ist und am i)nde

82 des Ansaughubes an den exzentrischen Anschlag anstößt.

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2. Dosierpumpe nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung für die Endstellung des Arisaughubes einen Anzeigeknopf (7o) mit einem zylindrischen Schaft (75) aufweist, der konzentrisch zu der festen Achse (42) angeordnet ist, sowie einen mit dem exzentrischen Anschlag verbundenen Einstellknopf (76) und "Vorrichtungsteile (84) zum Festlegen der gegenseitigen Lage der beiden Knöpfe (7o,76)·

3. Dosierpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeicnnet, aaß die Torrichtungsteile zur gegenseitigen Lagesicherung eier beiden Knöpfe (7o,76) radial angeordnete und axial ineinandergreifende Zähne (84) sind, sowie eine j?eder (86), welche die Zähne miteinander in Eingriff hält.

4. Dosierpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Knöpfe Skalen zur Anzeige ihrer gegenseitigen Lage tragen·

5. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung, welche den Verdrängerkörper in die Endstellung des Ausstoßhubes bringt, eine exzentrische nockenscheibe (44) aufweist, die von einem Motor (34) um eine Achse (42) angetrieben wird, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des Verdrängerkörpers steht, und der ein mit dem Verdrängerkörper verbundener Stößel (48) zugeordnet ist, der durch federnde Mittel (62) in dichtung auf die Nockenscheibe gedrückt wird.

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6. Dosierpumpe nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß der exzentrische Anschlag (82) um die gleiche Achse drehbar ist wie die exzentrische Nockenscheibe (44) und auch die die gleiche radiale Konfiguration besitzt wie diese, und daß der exzentrische Anschlag (82) auf der Achse (42) in beliebigen Winkellagen einstellbar ist, wodurch er in Zusammenwirken mit dem lagerteil (54) unterschiedliehe iiridlagen des Ansaughubes des Verdrängerkörpers bestimmt.

7. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Bin- und Auslaßöffnung versehene PUm₁-enkanjner (18) und der zum Antrieb der exzentrischen Nockenscheibe (44) dienende Hotor (34) an einem Grundteil (lo) angeordnet sind und daß die Achse (42)., um die sich die .abtriebswelle (38) des Motors mit der darauf angeordneten Nockenscheibe (44) dreht, senkrecht zu der Achse (32) steht, längs der sich der Verdrängerkörper (28) bewegt.

8. Dosierpumpe nach Anspruch 7j dadurch gekennzeichnet,

daß der mit der exzentrischen Nockenscheibe (44) zusammenwirkende Stößel (48) auf seinem Weg in Verbindung mit dem Verdrängerkörper (28) in einem Führungsteil (58) gelagert ist und daß federnde Elemente (62) vorgesehen sind, die bestrebt sind, den Stößel (48) an die exzentrische Nockenscheibe (44) zu drücken·

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9β Dosierpumpe nach Anspruch. 7 und 8, gekennzeichnet durch einen Irägerarm (6o), der am Grundteil (1o) angeordnet ist und an dem sich sowohl der Führungsteil (58) für den Stößel (48) als auch ein zylindrischer Anguß (68) befindet, der konzentrisch zur Achse (42) der Motorwelle (38) verläuft und in drehbarer Anordnung den Einstellknopf (76·) trägt, der mit dem exzentrischen Anschlag (82) ein einheitliches Bauteil bildet.

1o# Dosierpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem exzentrischen Anschlag (82) zusammenwirkende Lagerteil (54) einen Arm (88) aufweist, der sich mit Abstand parallel zur Achse (32) der Bewegung des Yerdrängerkö.rpers (28) erstreckt und mit seinem freien Ende (9o) den exzentrischen Anschlag berührt.

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