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Dosierpumpe, insbesondere zum automatischen Bestimmen des Ti-ters
eines elektrolytischen Bades Die Erfindung bezieht sich auf eine Dosierpumpe, insbesondere
zum automatischen Bestimmen des Titers eines elektrolytischen Bades, bestehend aus
einem Einlaßventil, einer Kolbenpumpe und einem Ausstoßventil, wobei die Ventile
als Membranventile ausgebildet sind und der Kolben durch einen Antriebsmechanismus
betätigbar ist.
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Bekanntlich ändert sich der chemische Zustand eines sich in Betrieb
befindlichen galvanischen Bades ständig. Für die automatische Titration wird eine
Dosierpumpe benötigt, welche bei jedem Hub eine genau bemessene Menge der zu untersuchenden
Badflüssigkeit liefern soll. Wird das Titrationsinittel geändert, so muß die Dosierpumpe
so lange gespült werden, bis die in ihrem Totvolumen noch enthaltene Badflüssigkeit
vollständig ausgewaschen ist. Das Lotvolumen der Dosierpumpe soll daher extrem klein
gehalten werden0 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für die automatische
Titration, insbesondere von galvanischen BR-dem, geeignete Dosierpumpe zu schaffen,
bei welcher sowohl das Totvolumen extrem klein gehalten ist, sowie ein Nachtropfen
am Auslaß der Pumpe vermieden wird. Ausgehend von einer Dosierpumpe, bestehend aus
einem Einlaßventil, einer Kolbenpumpe und einem Ausstoßventil, wobei die Ventile
als Membranventile ausgebildet sind und der Rolben -durch einen Antriebsmechanismus,
vorzugsweise einen Elektromagneten betätigbar ist, besteht die Erfindung darin,
daß das Ausstoßventil als federbelastetes Membranventiln
ausgebildet
ist und die Membran bei Jedem Membranhub die in einer Ebene der Ventilkammer gelegenen
Ein- und Auslaßöffnungen gleichzeitig öffnet oder schließt und mindestens der Auslaß
in seinem Durchmesser so eng bemessen ist, daß durch die Kapillarwirkung ein Nachtropfen
vermieden wird.
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Durch diese nach der Erfindung geschaffene Dosierpumpe wird es ermöglicht,
die Titration eines galvanischen Bades auch automatischsund in vorgegebenen. Zeitabständen
durchzuführen. Bedingt dadurch, daß das Auslaßventil als federbelastetes Membranventil
ausgebildet ist, wird betserkstelligt, daR sich nach Jedem vollzogenen Arbeitshub
des Kolbens die Auslaßventilkammer selbsttätig vollständig von Flüssigkeit entleert.
Die sich noch im Totvolumen, nämlich in der Verbindungsleitung der Ventilkammer
und der landung des Auslasses, befindende Flüssigkeit wird durch die eng bemessene
Auslaßkapillare gehindert, auszutropfen. Es wird somit lediglich die Menge an Flüssigkeit
aus der Auslaßkapillare ausgestoßen, welche tatsächlich bei einem Kolbenhub aus
dem Kolbenraum austritt. Hierbei ist noch darauf zu achten, daß beim Arbeitshub
des Kolbens keine Flüssigkeit durch das Einlaßventil zurückströi:ien darf. Das Einlaßventil
muß daher schon bei einem sehr geringen Druckanstieg bei beginnendem Vorhub des
Kolbens schließen. Dies wird nach einem Merkmale der Erfindung dadurch bwerkstelligt,
daß der Membranhub im Einlaßventil extrem klein bemessen ist und weniger als 0,2
mm, vorzugsweise 0,1 mm, beträgt. Damit ein einwandfreier von Querkräften freier
golbenhub ermöglicht wird, ist der Kolbe"tediglich kraftschlüssig mit dem Stößel
des Hubmechanismuses verbunden, wobei - wie an sich bei Dosierpumpen bekannt - der
Hub des Ventilkolbens einstellbar gehalten ist. Vorzugsweise ist die Dosierpumpe
in einem Zweig
des Badumlaufes angeordnet, sodaß die aktive BadflUssigkeit
der Fumpe zuströmt. Wird die Zusammensetzung geändert", so muß vorher die Dosierpumpe
von der restlichen, in ihr noch enthaltenen Flüssigkeit befreit werden. Das geschieht
vorzugsweise dadurch, daß die Dosierpumpe mittels eines Umschaltventiles an eine
Spülwasserleitung anschließbar ist.
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Zur automatischen Titration eines galvanischen Bades, wobei die Titration
s.B. nach Jeweils einer halben Stunde durchgeführt werden soll, ist gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß die Dosierpumpe von einem Zeitgeber
stai erbar ist, wobei bei einer Xnderung des Bades von einem mit dem Zeitgeber in
Verbindung stehenden Programmgeber die Umschaltung der Dosierpumpe von Titrationsauf
Spulbetrieb erfolgt. Beim Spülbetrieb erfolgen mindestens zwei Hübe der Dosierpumpe
mit Wasser, vorzugsweise destilliertem Wasser.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus den Zeichnungen ersichtlich,
in welchen als Beispiel eine nach der Erfindung gestaltete Dosierpumpe in vergrößertem
Maßstab nebst deren *hlordnung in der Umlaufleitung eines galvanischen Bades schematisch
dargestellt ist.
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Gemäß Figur 1 besitzt ein galvanisches Bad 1 eine Umlaufleitung 2
mit einer Förderpumpe 3, wobei in einem Zweig 4 die Dosierpumpe 5 angeordnet ist.
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Wie insbesondere aus Figur 2 hervorgeht, besteht die Dosierpumpe aus
einem Fumpenblock 6, in welchem das Einlaßmembranventil 7, die Kolbenpumpe 8 und
das Auslaßmembounventil 9 mit der Auslaßkapillare 10 eingeordnet sind. Die Kolbenstange
11 des Kolbens 12 trägt einen Teller 13, gegegen welchen sich eine Feder 14 abstützt
und den Kolben in eine Anschlagstellung "M" hält. Letztere Anschlagstellung wird
gebildet durch einen Stößel 15, welcher mit einem Anker wiederum lastet gegen eine
Stellschraube 18, welche
in einer Nutterplatte 19 geführt ist, wobei
eine Kontermutterscheibe 20 die Schraube in einer mittels der Handhabe 21 vorgegebenen
Lage hält. Wie ersichtlich, lastet die Kolbenpiatte 13 draftschlUssig gegen die
ballige Spitze des Stößels 15. Durch diese Maßnahme wird eine einwandfreie Führung
des Kolbens 12 im Zylinder 22 ermöglicht, wobei außerdem die Hublänge und somit
das Fördervolumen einstellbar gehalten sind.
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Die.Ausbildung des Einlaßventiles 7 ist insbesondere aus Figur 3 ersichtlich.
Der Einlaßstutzen 23 ist im Ventilkörperblock 6 eingeschraubt, wobei in der tentilkammer
24 eine Flattermembran 25 gelegen ist, welche sich beim Saughub des Kolbens vom
Anschlußstutzen 23 abhebt und sich gegen eine Umlenkplatte 26 legt. Der Ventilhub
"S" ist hierbei extrem klein gehalten und beträgt weniger als 0, 2mm, vorzugsweise
Jedoch nur o,1 mm. Legt sich beim Saughub die Membran 25 gegen die Umlenkplatte,
so strömt- wie auch aus Figur 4 hervorgeht - die Flüssigkeit durch die saitlichen-tandle
27 in Radialkanäle 28 und von hier aus den Ansaugkanal 29 und füllt somit den Zylinderraum
22. Beim Arbeitshub wird die Membran 25 durch den auXtretenden P.Uckstau im Kanal
29, und zwar bedingt duroh den extrem kleinen Nembranweg, in die gezeigte Schließstellung
versetzt.
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Das Auslaßventil 9 ist in der Art eines Kraft speichers gebilds. Ein
Ventilnapf 30 lastet mit seiner Stirnfläche 31 riiigförmig gegen die Membran 32,
welche außerdem durch eine als Kraft- oder Energiespeicher dienende Feder 33 belastet
ist. Beim Vorhub des Kolbens 12 wird die Membran 32 aewölbt', wobei nunmehr die
Wölbung die Passage vom VentileisAaßkanal 34 zum Ventilauslaßkanal 35 freigibt.
Ist der kolben 12 in seiner Endatellung angelangt, so wird der Kraftspeicher wirksam.
Die Feder 33 preßt die Membran 32
wieder in ihre Ausgangslage, sodaß
das in der Wölbung noch enthaltene Flüssigkeitsvolumen durch den Kanal 35 und durch
die sehr eng bemessene Auslaßkapillare 10 abströmt. Die Auslaßkapillare ist derart
bemessen, daß sie die im Totvolumen, namlich im Ventilauslaßkanal 35 noch enthaltene,
Flüssigkeit im Kapillarrohr hält, sodaß keine Luft in den Totraum eintreten kann
und somit ein Nachtropfen wirkungsvoll vermieden wird.
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Wie weiter aus Figur 7 ersichtlich, steht das Einlaßvent 7 mit einem
Verteilerblock in Verbindung, an welchem einerseits die Zweigleitung 4 und andererseits
eine Wasserzuleitung 37 angeschlossen ist. Die Wasserleitung 37 steht mit einem
nicht gezeigten Behälter mit destilliertem Wasser in Verbindung. Vön einem Programmgeber
werden Schalter 38 und 39 gesteuert, welche wahlweise Ventile 38' und 39' öffnen
oder schließen und somit nach einem vorgegebenen Programm die Dosiervorrichtung
entweder auf Dosier- oder auf Spübetrieb schalten. Ein ebenfalls vom Programmgeber
betriebener Pumpenbetriebsscharter 40 schließt zu einem bestimmten Zeitpunkt und
in einer vorgegebenen Takt£olge den Stromkreis zum Elektromagneten 17.
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Die beschriebene Dosiervorrichtung kann im-Rahmen der erfinderischen
Merkmale mannigfach abgeändert und ausgebildet werden. So ist es beispielsweise
möglich, die Umlenkplatte 26 mit radial verlaufenden Kerbungen auszubilden, durch
welche beim Saughub und bei anliegender Membran 25 - wie gestrichelt dargestellt
- FlüsslgReit bei 41 in die Kerben 42 eindringt und - wie ZU Figur 6 bereits bes,chrieben
- tF den Einlaufkanal 29 einströmt.
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Eine voritlhafte Ausbildung des Einlaßventiles' ist in Figur 6 dargestellt.
Der Einläßstutzen 25 ist hierbei im
Ventilblock 6 eingeschraubt,
wobei die Membran 25 die Einlaßbohrung 7' abdeckt. Eine Folie 43 besitzt eine Ausnehmung
44 wobei in diesem so gebildeten Raum der Membrankammer 43', der Kanal 29 einmündet.
Beim Saughub des Kolbens, wird die Membran 25 geringfügig angehoben, wobei nunmehr
die Flüssigkeit durch eine in der Membran gelegene Bohrung 45 hindurchtritt und
unmittelbar irr den- Kanal 29 einströmt. Das gezeigte Ventil schließt augenblicklich
beim Vorhub des Kolbens, sodaß aus dem Kanal 29 keine Flüssigkeit in den Ansaugstutzen
7' zurücktreten kann0 7 Patentansprüche 7 Figuren