DE2644891C3 - Dosierspindel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosiergewindcspindel zur Hubbegrenzung in Schubkolben-iJosierger.iten der im Oberbegriff des Patentanspruchs ! genannten Art.

Dosiergeräte der im Rahmen t^eser Beschreibung genannten Art sind Kolbenpumpen mit einem Einlaßsaugvcntil und einem Auslaßdruekventil, die auf Vorratsflaschen für Flüssigkeiten, insbesondere Chemikalien, aufsetzbar sind. Sie dienen der Entnahme und Aufgabe vorgewählter Flüssigkeitsvolumina aus der Vorratsflaschc.

Ältere Geräte dieser Art sind so ausgebildet, daß die Kolbenslange in Richtung des Saughubs fedcrbcaufschlagt ist, so daß der Kolben in Ruhestellung in seiner höchsten Saughubstellung steht. Durch Niederdrücken des Kolbens gegen die Federkraft wird die im Zylinder angesaugte Flüssigkeit durch das Auslaßventil in das Abnahmegefäß ausgestoßen. Der Druckhub des Kolbens im Zylinder kann dabei entweder durch Aufsetzen des Kolbenbodens auf dem Zylinderboden oder durch eine beliebig justierbare Anschlagvorrichtung begrenzt sein. Beim Freigeben des niedergedrückten Kolbens wird dieser durch die Feder wieder in seine höchste Saughubposition rückgeführt, wobei die obere der Nullstellung entsprechende Ruhestellung entweder durch Anschlagen der oberen Kolbenseite an einer Zylinderabdeckung oder durch eine unabhängige Anschlagvorrichtung begrenzt sein kann.

Neuere Dosiergeräte mit gegenüber diesen älteren Geräten verbesserten Funktionsmerkmalen sind ohne Kolbenfedcr ausgelegt. Die Ruhestellung des Kolbens im Zylinder entspricht der tiefsten Üruckhubposition des Kolbens. Für einen Arbeitstakt muß der Kolben angehoben werden, wobei er die Flüssigkeil aus dem Vorratsgefäß in den Zylinder ansaugt und dann zum Ausstoßen der volumetrisch angesaugten Flüssigkeit in das Abnahmegefäß wieder in seine untere Ruhestellung rückgeführt wird. Dabei können der maximale Saughub und der maximale Druckhub wie bei dem vorstehend beschriebenen älteren Gerät begrenzt sein. Für die Einstellung von Ausstoßvolumen, die kleiner als das maximale Ansaugvolumen sind, muß eine Anschlagvorrichtung zur Hubbegrenzung des Dosier kolbens vorgesehen sein.

Sowohl beim älteren Dosiergerät als auch beim jüngeren Dosiergerät ist diese Ansaugvorrichtung eine Dosiergewindespindel, die parallel zur Achse der Dosierkolbenstange und des Dosierzylinders außerhalb neben dem Dosierzylinder angeordnet ist. Der Kopf der Dosierspindel ist über eine horizontale Scheibe oder Brücke mit dem Kopf der Kolbenstange fest verbunden. Die axiale Länge der Dosierspindel entspricht mindestens der axialen Länge des maximalen Hubraums (der Hubhöhe) des Dosierzylinders. Diese Dosierspindel greift frei durch eine horizontale Platte oder einen horizontalen Steg (im folgenden kurz »Anschlagplatte«) hindurch, die fest am oberen Rand des Dosierzylinders gehaltert ist. Die Spindel trägt Anschlagmuttern, die den freien Durchtritt der Spinde! durch die Anschlagplattc in vorgegebenen axialen Höhen begrenzen. Alternativ kann die Dosierspindei auch fest mit dem Zylinder verbunden sein und frei durch die Bohrung einer Anschlagplatte greifen, die am Kopf der Kolbenstange befestigt ist. Diese Auslegung der Dosierspindel wird insbesondere in Verbindung mit den älteren Dosiergeräten verwendet, während die zuvor beschriebene Ausbildung der Dosierspindei in Verbindung mit den jüngeren Geräten eingesetzt wird.

Nachteilig bei den bekannten Dosierspindcln ist, daß sie bei Einstellung der Anschlagmutter auf Zwischenwerte, die nicht dem maximalen Abgabevolumen entsprechen, das jeweils eingestellte Abgabevolumen nicht von vornherein erkennen lassen, sondern dieses durch einen Probetakt ermittelt werden muß. Insbesondere bei teuren aus der Vorratsflasche abzumessenden Flüssigkeiten ist dieses Verfahren unbefriedigend.

Dosiergeräte der genannten Art ; erden hauptsächlich in chemischen Laboratorien eingesetzt. Sie stehen dort nicht selten in Abzügen, wo sie besonders korrosiven Atmosphären ausgesetzt sind. Die Spindeln der bekannten Geräte weisen unter solchen Bedingungen eine nur geringe Lebensdauer auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dosierspindel der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, ein genau vorgegebenes Dosicrtcilvolumen einzustellen und ein einmal eingestelltes Dosierteilvolumen mühelos zu erkennen, ohne den Kolben bis zum Anschlag führen zu müssen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Dosierspindei der eingangs genannten Art vor, die die im Patentanspruch I genannten Merkmale aufweist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit der Spindel und zur leichteren Ablesbarkeit der Hubbegrcnzungsskala vorgeschlagen, die Dosierspindei aus Messing herzustellen, dessen Oberfläche mit einem Cadmiumschutzüberzug bedeckt ist, in den die Skala anschließend durch Gravieren so lief eingeschniru-n ist, daß die Gravur das Messing freilegt.

Gegenüber den bekannten Dosiergeräten, die in der vorstehend beschriebenen Weise eine Dosierspindei verwenden, ermöglichl die Dosierspindei der Erfindung jederzeit, auch ohne daß zunächst ein Versuchshub durchgeführt zu werden braucht, ein genaues Erkennen und Einstellen der Hubbegrenzung. Dies ist bei den bekannten Spindeldosiergcrätcn nicht möglich.

Bei Ausbildung der Dosierspindel aus cadmieriem Messing mit nachträglicher Anbringung der Gravur werden mehrere Vorteile erzielt. Zum einen ist die auf der Spindel eingravierte Skala auch unter ungünstigen Lichtverhältnissen leiehi ablesbar, da sich die Messingfarbe gegen den silbrig glänzenden Cadmiumüberzug deutlich absetzt. Zum anderen wird ein Höchstmaß an Korrosionsbeständigkeit erzielt. Der Cadmiumüberzug ist dabei wesentlich korrosionsbeständiger als das Messing selbst. Er ist außerdem aber wesentlich elastischer und haltbarer als ein vergleichbarer Chromüberzug oder Nickelüberzug. Beim Versuch, mit Chrom oder Nickel plattiertes Messing zu gravieren, springen die spröden Chrom- oder Nickelüberzüge unregelmäßig ab und führen dadurch nicht nur zu unansehnlichen Produkten, sondern auch zu Spindeln, die an den abgeplatzten Stellen erhöhte Korrosionsanfälligkeit /eigen u;id leicht Schniltverletzungen verursachen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung ■ näher erläutert. Es zeigt

Fig. ί in Seitenansicht ein Dosiergerät rr. l Dosierspindel;

F i g. 2 in vergrößerter schematischer Darstellung die Dosierspindel und

Fig. 3 die in Fig. 2 gezeigte Dosierspindel im Radialschnitt.

In der Fig. 1 ist ein Dosiergerät 1 gezeigt, das auf einen Vorratsbehälter 2 aufgesetzt ist. Das Dosiergerät 1 besteht im wesentlichen aus dem Dosierzylinder 3 mit dem in diesem geführten und in den Figuren nicht dargestellten Dosicrkolbcn mit der koaxial zur Zylinderachse angeordneten Dosierkolbenstange 4, dem Ventiiblock 5. dem Auslaufrohr 6 und der Dosicrgewindespindel 7. Der Kopf der Dosiergcwindespindel 7 ist über eine horizontale Kopfplatte 8 mit dem Kopf der Dosierkolbenstange 4 fest verbunden. Die Dosiergewindespindel 7 verläuft außerhalb des Dosierzylinders 3 achsparallel zu diesem. Die Dosicrgewindespindel 7 greift frei durch eine Bohrung in einer ebenfalls ;■· horizontal ausgerichteten Anschlagbrücke oder Anschlagplaltc 9, die am oberen Rand des Dosicrzylinders 3 befestigt ist. Auf ihrem unterhalb der Anschlagplatte 9 liegenden Teilabschnitt trägt die Dosiergewindespindel 7 eine axial verstellbare und feststellbare Anschlagmui- ; ■ ter 10.

In Ruhestellung befindet sich der Dosierkolben in seiner tiefsten Druckhubposition. In dieser Stellung liegt vorzugsweise die Unterseite der Kopfplatte 8 auf der Oberseite der Anschlagpi-itte 9 auf. Beim Anheben des ," Dosierkolbcns durch Hochziehen der Kolbenstange 4 und der Kopfplatte 8 kann die Dosiergewindespindel 7 so lange frei durch die Bohrung in der Anschlagplatte 9 gezogen werden, bis die obere Stirnseite 11 (F i g. 2) der Anschlagmuttcf IO auf der unteren Fläche 12 der ., Arischlagplattc 9 anliegt. Je höher die Anschlajjmutter 10 auf dem Gewinde 13 der Dosiergewindespindel 7 geschraubt ist, um so kürzer ist die Saughubhöhe, die der Dosierkolben beim Anheben der Kolbenstange 4 ausführen kann.

Die Dosiergewindeüpindet 7 hut im Radialschnitt (Fig.3) die Form eines Kreisabschnittes. Die in der Sehne dieses Kreisabschnittes axial liegende Fläche 14 (F i g. 2 und 3) ist radial so gestellt, daß sie vom Benutzer leicht erkennbar ist, in der Darstellung der Fig. 1 beispielsweise nach vorn zum Betrachter ausgerichtet. Auf der Abschnittfläche 14 ist eine axial von oben nach unten ansteigende Werte aufweisende Skala angebracht, vorzugsweise eingraviert, die dem Saughub»'o!umen im Dosierzylinder 3 entspricht. Dabei ist durch die obere Stirnfläche 11 der Anschlagmutter 10 direkt dasjenige Saughubvolumen ablesbar, das in der jeweiligen Stellung der Anschlagmutter 10 beim Anheben der Kolbenstange 4 bis zum Anschlag der Mutter 10 an der Anschlagplatte 9 eingestellt ist. Bei der in F i g. 2 gezeigten Darstellung wird also beim Anheben der Kolbenstange 4 bis zum Anschlag ein Volumen von

8 ml aus der Vorratsflasche 2 in den Dosierzylinder 3 angesaugt.

Die Skala ist auf der Fläche 14 weiterhin so gelegt, daß in Ruhestellung des Dosierkolbens die Nullinie genau in der unteren Oberfläche 12 der Anschlagplatte

9 liegt. Dadurch ist in jeder Hubstellung des Kolbens bzw. der Kolbenstange 4 in der unteren Oberfläche 12 der Anschlagplatte 9 ablesbar, welches Flüssigkeitsvolumen gerade in den Dosierzylinder angesaugt ist (Istwert). In der in Fig.2 gezeigten Darstellung sind also gerade ca. 1,5 ml aus der Vorratsflasche 2 in den Dosierzylinder 3 angesaugt.

Für Dosierungen mit geringerer Anforderung an die Dosiergenauigkeit kann die Spindelskala als einzige Dosierskala verwendet werden. Bei Präzisionsdosierungen wird die Spindelskala jedoch vorzugsweise nur als Richtskala verwendet. Im Fall von Präzisionsdosierungen ist der Dosierzylinder 3 vorzugsweise aus durchsichtigem Glas und der Dosierkolben mit planer Arbeitsfläche aus einem dunklen Werkstoff ausgebildet, wobei auf dem Dosierzylinder 3 eine eichfähige oder geeichte Volumenskala 15 aufgebracht ist. Diese Skala ermöglicht jederzeit das direkte Ablesen des Saughubvolumens und eine exakte Feinjustierung der Anschiagmutter 10. Die Skala auf der Fläche 14 der Dosiergewindespindel 7 dient in diesem Fall der Erhöhung des Bedienungskomforts, und .:war insbesondere als Hinweis für den Nachbenutzer, auf welchen Saughub bzw. welches Abgabevolumen der Vorbenutzer das Gerät eingestellt hatte.

Das Feststellen der Anschlagmutter 10 kann dabei in an sich bekannter Weise durch eine Kontermutter oder andere Klemmechanismen erfolgen.

Die Anschlagplatte 9 und die Kopfplatte 8 bestehen aus korrosionsbeständigem und formstabilem Werkstoff, oeispiclsweise aus Kunststoff oder mit Kunststoff beschichtetem Metall, insbesondere aus mi' Kunststoff beschichtetem Aluminium. Die Anschlagmutter 10 kann ebenfalls aus Kunststoff oder aus cadmiertem Messing hergestellt sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Dosiergewindespindel zur Hubbegrenzung in Schubkolben-Dosiergeräten, bei denen ein Ende der Spindel axial außerhalb des Dosierzylinders am Kopf der Dosierkolbenstange parallel zu dieser ausgerichtet befestigt ist und die Spindel durch eine am Zylinder befestigte Anschlagplatte frei hindurchgreift und auf ihrem unterhalb der Anschlagplaite liegenden Abschnitt eine feststellbare, mit der Anschlagplatte zusammenwirkende, den Hub des Kolbens begrenzende Anschlagmutter trägt, d a durch gekennzeichnet, daQ die Spindel (7) im Radialschnitt kreisabschniitförmig ist und auf der axial in der Sehne dieses Kreisabschnittes liegenden Fläche(14) eine Skalengravur trägt.die mit von oben nach unten ansteigenden Skalenwerten das Hubvolumen des Dosierzylinders (3) wiedergibt, dessen maximaler Wert durch die obere Stirnfläche (11 j der Anschlagrnuiter (10) und dessen Istwert durch die untere Stirnfläche (12) der Anschlagplatte (9) angezeigt ist.

2. Dosiergewindespindcl nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (7) aus cadmiertem Messing besteht und die Skalengravur als bis auf das Messing hinabgreifende Gravur nach dem Cadmieren angebracht ist.