DE19854479A1 - Dosiergerät oder Titriergerät, insbesondere Bürette - Google Patents

Abstract

Um ein Dosiergerät oder Titriergerät, insbesondere eine Bürette, zu schaffen, mit denen eine kontinuierliche Förderung der Flüssigkeit möglich ist, wird eine kontinuierlich fördernde Pumpe vorgeschlagen, die mehrere Kolben (6, 8) und eine Ventilsteuereinrichtung, vorzugsweise eine Ventilscheibe (22), aufweist. Die Kolben (6, 8) sind durch eine Antriebseinrichtung, vorzugsweise eine Welle (9), in ihren jeweiligen Zylindern (2, 4) derart hin- und herbewegbar, daß einer bestimmten Bewegung der Antriebseinrichtung bzw. Drehung der Welle (9) jeweils dieselbe Fördermenge der Pumpe entspricht. Die Ventilsteuereinrichtung bzw. Ventilscheibe (22) steht mit der Antriebseinrichtung bzw. Welle (9) in Wirkverbindung. Sie steuert die Saugleitungen (25, 27) und Druckleitungen (28, 30) der Zylinder (2, 4) (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Dosiergerät oder Titriergerät, insbesondere eine Bürette.

Derartige Geräte sind in der Praxis bereits bekannt. In bestimmten Anwendungs­ fällen ist es wünschenswert oder erforderlich, daß das Dosiergerät bzw. Titriergerät bzw. die Bürette die zu dosierende Flüssigkeit kontinuierlich fördert.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Dosiergerät oder Titriergerät, insbesondere eine Bürette, vorzuschlagen, mit der eine kontinuierliche Flüssigkeitsförderung möglich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das Dosiergerät oder Titriergerät bzw. die Bürette ist durch eine kontinuierlich för­ dernde Pumpe bzw. Dosierpumpe gekennzeichnet, die mehrere Kolben und eine Ventilsteuerung aufweist.

Die Kolben, die auch als Tauchkolben ausgestaltet sein können, sind durch eine Antriebseinrichtung, vorzugsweise eine Welle bzw. Antriebswelle, in ihren jeweili­ gen Zylindern hin- und herbewegbar, und zwar derart, daß einer bestimmten Be­ wegung der Antriebseinrichtung bzw. Drehung der Welle jeweils dieselbe Förder­ menge der Pumpe entspricht. Die Ventilsteuereinrichtung, die vorzugsweise als Ventilscheibe ausgestaltet sein kann, steht mit der Antriebseinrichtung bzw. Welle (Antriebswelle) in Wirkverbindung. Sie steuert die Saugleitungen und Druckleitun­ gen der Zylinder. Die Ventilsteuereinrichtung bzw. Ventilscheibe ist mit der An­ triebseinrichtung bzw. Welle synchronisiert, so daß ein Gleichlauf zwischen Ventil­ steuereinrichtung bzw. Ventilscheibe einerseits und Antriebseinrichtung bzw. Welle andererseits gewährleistet ist. Vorteilhaft ist es, die Wirkverbindung bzw. Synchro­ nisierung dadurch zu erreichen, daß die Ventilsteuereinrichtung bzw. Ventilscheibe mit der Antriebseinrichtung bzw. Welle verbunden ist. Die Ventilsteuereinrichtung bzw. Ventilscheibe kann als gesondertes Bauteil ausgebildet sein, das mit der An­ triebseinrichtung bzw. Welle verbunden wird. Sie kann allerdings auch mit der An­ triebseinrichtung bzw. Welle einstückig hergestellt sein.

Die Ventilsteuereinrichtung bzw. Ventilscheibe öffnet und schließt die jeweilige Saugleitung und Druckleitung des jeweiligen Zylinders. Das Öffnen und Schließen der Saugleitungen und Druckleitungen wird dabei derart gesteuert, daß die zu pumpende bzw. zu dosierende Flüssigkeit während des Saughubes des jeweiligen Kolbens durch die jeweilige Saugleitung in den jeweiligen Zylinder einströmen kann und daß diese Flüssigkeit während des Druckhubes des jeweiligen Kolbens durch die jeweilige Druckleitung aus dem jeweiligen Zylinder ausströmen kann. Auf diese Weise wird eine Zwangsventilsteuerung bewirkt. Selbststeuernde Ventile, die je­ weils einen Ventilsitz und einen federbelasteten Ventilkörper aufweisen, sind nicht vorhanden.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Vorteilhaft ist es, wenn die Welle mit einer Steuerscheibe versehen ist, die mit je­ weils einer Führungsbahn an jedem der Kolben in Wirkverbindung steht. Durch die Steuerscheibe wird die Bewegung der Kolben gesteuert. Da die Steuerscheibe mit der Welle verbunden ist, ist gewährleistet, daß die Bewegung der Kolben mit der Bewegung bzw. Drehung der Welle synchronisiert ist. Die Steuerscheibe kann als gesondertes Bauteil ausgebildet und mit der Welle verbunden sein. Es ist aber auch möglich, die Steuerscheibe einstückig mit der Welle auszubilden. Die Füh­ rungsbahn an jedem der Kolben ist vorzugsweise als Nut ausgebildet, in die die Steuerscheibe eingreift.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ventil­ scheibe einen ersten halbkreisförmigen, sich über etwas mehr als 180° erstrecken­ den Durchgangsbereich aufweist sowie einen zweiten halbkreisförmigen Durch­ gangsbereich, der sich über etwas weniger als 180° erstreckt und der zum ersten Durchgangsbereich konzentrisch ist. Die halbkreisförmigen Durchgangsbereiche sind voneinander beabstandet. Der zweite halbkreisförmige Durchgangsbereich kann einen größeren Abstand von der Mittenachse aufweisen als der erste halb­ kreisförmige Durchgangsbereich. Die halbkreisförmigen Durchgangsbereiche wir­ ken mit den Saugkanälen und Druckkanälen der Zylinder zusammen.

Die Erfindung kann insbesondere bei Flaschenaufsatz-Laborgeräten angewendet werden, also bei Flaschenaufsatz-Dosiergeräten, Flaschenaufsatz-Titriergeräten und Flaschenaufsatz-Büretten. Die kontinuierlich fördernde Pumpe kann von Hand betrieben werden. Es ist aber auch möglich, einen Motorbetrieb vorzusehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine kontinuierlich fördernde Pumpe für ein Dosiergerät, ein Titrier­ gerät oder eine Bürette in einer Schnittansicht, nämlich in einem Längsschnitt, und

Fig. 2 verschiedene Querschnitte durch die kontinuierlich fördernde Pumpe, nämlich

Fig. 2a einen Querschnitt durch den Ein-/Auslaßflansch,

Fig. 2b einen Querschnitt durch die Ventilscheibe und

Fig. 2c einen Querschnitt durch den Pumpenblock.

Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt längs der Linie A-B in Fig. 2c. Die kontinuierlich för­ dernde Pumpe besitzt einen Pumpenblock 1, in dem drei Zylinder 2, 3, 4 um jeweils 120° versetzt um die Mittenachse 5 angeordnet sind. In jedem Zylinder 2, 3, 4 ist jeweils ein Kolben hin- und herbewegbar geführt. In der Fig. 1 sind die Kolben 6 und 8 gezeigt, die sich in den Zylindern 2 und 4 befinden.

In dem Pumpenblock 1 ist ferner eine antreibbare Welle 9 drehbar gelagert, an der eine Steuerscheibe 10 angeordnet ist. Die Steuerscheibe 10 greift mit ihrem Au­ ßenbereich in entsprechende Nuten 11, 13 in den Kolbenstangen 14, 16 der Kolben 6, 8 ein (auch der im Zylinder 3 angeordnete Kolben weist eine entsprechende, aus dem Pumpenblock herausragende Kolbenstange auf, in die der äußere Bereich der Steuerscheibe 10 hineinragt). Die Steuerscheibe 10 ist in der aus Fig. 1 ersichtli­ chen Weise gegenüber der Mittenachse 5 der Welle 9 geneigt, so daß bei einer Drehung der Welle 9 und mit ihr der Steuerscheibe 10 die Kolben 6 und 8 sowie der in dem Zylinder 3 befindliche Kolben eine hin- und hergehende Hubbewegung ausführen.

Der Pumpenblock 1 ist auf der den Kolbenstangen 14, 16 gegenüberliegenden Seite mit einem Ein-/Auslaßflansch 17 fest verbunden, der einen Saugstutzen 18 und einen Druckstutzen 19 aufweist. Der Saugstutzen 18 ist mit einem kreisförmi­ gen Saugkanal 20 verbunden. Der Druckstutzen 19 ist mit einem kreisförmigen Druckkanal 21 verbunden.

Zwischen dem Pumpenblock 1 und dem Ein-/Auslaßflansch 17 ist eine Ventilschei­ be 22 angeordnet, die mit der Welle 9 drehfest verbunden ist und die einen ersten halbkreisförmigen Durchgangsbereich 23 und einen zweiten halbkreisförmigen Durchgangsbereich 24 aufweist. Die Durchgangsbereiche 23, 24 verlaufen jeweils konzentrisch zur Mittenachse 5. Der erste halbkreisförmige Durchgangsbereich 23 erstreckt sich über einen Winkelbereich von etwas mehr als 180°. Er weist densel­ ben Abstand von der Mittenachse 5 auf wie der Saugkanal 20. Der zweite halb­ kreisförmige Durchgangsbereich 24 ist zur Mittenachse 5 und zum ersten halb­ kreisförmigen Durchgangsbereich 23 konzentrisch. Sein Abstand von der Mit­ tenachse 5 ist größer als derjenige des ersten halbkreisförmigen Durchgangsbe­ reichs 23; er ist genau so groß wie der Abstand des Druckkanals 21 von der Mit­ tenachse 5.

Für jeden Zylinder 2, 3, 4 ist eine Saugleitung 25, 26, 27 vorhanden, die vom jewei­ ligen Zylinder 2, 3, 4 zur Ventilscheibe 22 führt und die bzw. deren Öffnung zur Ventilscheibe 22 von der Mittenachse 5 denselben Abstand aufweist wie der erste Durchgangsbereich 23 und der Saugkanal 20. Ferner ist für jeden Zylinder 2, 3, 4 jeweils eine Druckleitung 28, 29, 30 vorhanden, die vom jeweiligen Zylinder 2, 3, 4 zur Ventilscheibe 22 führt und die bzw. deren Öffnung zur Ventilscheibe 22 hin denselben Abstand von der Mittenachse 5 aufweist wie der zweite Durchgangsbe­ reich 24 und der Druckkanal 21.

Während der Zeit, in der der erste Durchgangsbereich 23 die jeweilige Saugleitung 25, 26, 27 überdeckt, kann Flüssigkeit durch den Saugstutzen 18 einströmen und über den Saugkanal 20 in den ersten Durchgangsbereich 23 einströmen und durch diesen ersten Durchgangsbereich 23 hindurch in die jeweilige Saugleitung 25, 26, 27 einströmen, so daß sie in den zugehörigen Zylinder 2, 3, 4 gelangen kann. In entsprechender Weise kann Flüssigkeit aus dem jeweiligen Zylinder 2, 3, 4 durch die Druckleitungen 28, 29, 30 hindurch in den zweiten Durchgangsbereich 24 ein­ strömen, sofern sich dieser zweite Durchgangsbereich 24 mit der jeweiligen Druckleitung 28, 29, 30 überdeckt. Die Flüssigkeit gelangt von dem zweiten Durch­ gangsbereich 24 in den Druckkanal 21 und von dort in den Druckstutzen 19.

Die Durchgangsbereiche 23 und 24 sind derart angeordnet und mit der Welle 5 und der Steuerscheibe 10 abgestimmt, daß die Pumpe kontinuierlich fördert. In der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Stellung überdeckt sich der erste Durchgangsbereich 23 mit den Saugleitungen 26 und 27 der Zylinder 3 und 4. Die in den Zylindern 3 und 4 befindlichen Kolben führen also gerade einen Saughub aus. Die Druckleitung 28 des Zylinders 2 überdeckt sich mit dem zweiten Durchgangsbereich 24. Der im Zy­ linder 2 befindliche Kolben 6 führt also gerade einen Druckhub aus. Wie aus Fig. 2c ersichtlich erstreckt sich der erste Durchgangsbereich 23, der die Saugleitungen 25, 26, 27 steuert, über einen Winkelbereich von etwas mehr als 180°. Der zweite Durchgangsbereich 24, der die Druckleitungen 28, 29, 30 steuert, erstreckt sich über einen Winkelbereich von etwas weniger als 180°. Die Winkelbereiche der Durchgangsbereiche 23 und 24 überlappen sich nicht. Zwischen diesen Winkelbe­ reichen besteht vielmehr ein geringfügiger Abstand. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 beträgt der Winkelbereich des ersten Durchgangsbereichs 23 etwa 185°. Der Winkelbereich des zweiten Durchgangsbereichs 24 beträgt etwa 165°. Der Abstand der Winkelbereiche voneinander beträgt auf jeder Seite 5°. Zu­ sammengerechnet ergibt dies (185° + 165° + zweimal 5° =) 180°.

Durch die Erfindung wird eine kontinuierlich fördernde Pumpe geschaffen, die be­ sonders für ein Dosiergerät geeignet ist. Es handelt sich um eine kontinuierlich för­ dernde Pumpe mit Zwangsventilsteuerung. Rückschlagventile sind nicht vorhan­ den.

Claims (3)

1. Dosiergerät oder Titriergerät insbesondere Bürette, gekennzeichnet durch eine kontinuierlich fördernde Pumpe, die mehrere Kolben (6, 8) aufweist, die durch eine Antriebseinrichtung, vorzugsweise eine Welle (9) in ihren jeweili­ gen Zylindern (2, 3, 4) derart hin- und herbewegbar sind, daß einer bestimm­ ten Bewegung der Antriebseinrichtung bzw. Drehung der Welle (9) jeweils dieselbe Fördermenge der Pumpe entspricht, und die eine Ventilsteuerein­ richtung aufweist, vorzugsweise eine Ventilscheibe (22), die mit der Antriebs­ einrichtung bzw. Welle (9) in Wirkverbindung steht und die die Saugleitungen (25, 26, 27) und Druckleitungen (28, 29, 30) der Zylinder (2, 3, 4) steuert.

2. Dosiergerät oder Titriergerät, insbesondere Bürette, nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Welle (9) mit einer Steuerscheibe (10) verse­ hen ist, die mit jeweils einer Führungsbahn, vorzugsweise einer Nut (11, 13), an jedem der Kolben (6, 8) in Wirkverbindung steht.

3. Dosiergerät oder Titriergerät, insbesondere Bürette, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilscheibe (22) einen ersten halbkreis­ förmigen, sich über etwas mehr als 180° erstreckenden Durchgangsbereich (23) aufweist sowie einen zweiten halbkreisförmigen Durchgangsbereich (24), der sich über etwas weniger als 180° erstreckt und der zum ersten Durch­ gangsbereich (23) konzentrisch ist.