DE2651614C2 - Dosierpumpe - Google Patents
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Description
ie hin offenen Zwischenkammer eine Falleitung gesetzt
ein.
Durch die Erfindung wird zunächst erreicht, daß die
Dosierflüssigkeit in der Schwimmerkammer stets ein löheres Niveau einnimmt als die eigentliche als Tauchcolbenpumpe
ausgebildete Dosierpumpe. Weil die Vorörderpumpe erfindungsgemäß ein größeres Hubvolunc-n
als die Dosierpumpe hat, ist ein Flüssigkeitszulauf iu der den Zylinderraum der Dosierpumpe vorgelager-
:en Zwischenkamrper in jedem Falle gesichert.
Für eine sichere Zufuhr von Flüssigkeit ist es im letztgenannten Sinne günstig, wenn die Schwimmerkammer
äinen Übedauf für zuviel in sie geförderte Dosierflüssigkeit
und ferner, wenn die Schwimmerkammer ein bei Absenken des Schwimmers von diesem geöffnetes Zufuhrventil
für Frischwasser als Trockenlaufschutz der Dosierpumpe aufweist. Dabei soll das niedrigste
Schwimmerniveau höher liegen als die dem Zylinderraum der Dosierpumpe vorgelagerte Zwischenkammer
und der Hubraum der Vorförderpumpe. Die eigentliche Dosierpumpe entnimmt sich also bei jedem Hub ihre
eingestellte Dosiermenge, die dann in. die Dosiersieüe
wegdosiert wird. Die zuviel geförderte Dosier- bzw. Chemikalienmenge verläßt dagegen die Schwimmerkammer,
beispielsweise über einen Überlauf der mit dem Vorratsbehälter für die Dosierflüssigkeit verbunden
ist. Andererseits senkt sich bei Mangel an Dosierflüssigkeit das Niveau in der Schwimmerkammer, bis
der Schwimmer ein Ventil öffnet, aus dem Frischwasser in die Kammer einläuft. Ein Trockenlaufen der Dosierpumpe
ist damit ausgeschlossen.
Im Hinblick auf die erstrebte Trockenlaufsicherheit sowie die Selbstspülung ist es ferner sehr günstig, wenn
zwischen der dem Zylinderraum der Dosierpumpe vorgelagerten Zwischenkammer und dem Hubraum der
Vorförderpumpe eine für einen Teil des Saughubs (insbesondere am Ende des letzteren) geöffnete, zur Entlüftung
der Zwischenkammer und als Trockenlaufschutz der Vorförderpurnpe dienende Querverbindung vorgesehen
ist. Die Querverbindung zwischen den beiden Pumpen bewirbt nämlich, daß eine Zirkulation entsteht,
so daß auch die Vorförderpumpe — ggfs. mit Frischwasser gespült wird. Außerdem kann bei jedem öffnen der
Querverbindung eventuell vorhandene Luft aus der dem Zylinderraum der Dosierpumpe vorgelagerten
Zwischenkammer abgesaugt werden. Dieses Ansaugen wird dadurch ermöglicht, daß der Hubraum der Vorförderpumpe
sowohl in seiner Saugleitung als auch in seiner Druck- oder Steigleitung Ventile aufweist. Die
Saugkraft kann vergrößert werden, wenn das Saugventil zwischen dem Vorratsbehälter der Dosierflüssigkeit
und dem Hubraum der Vorförderpumpe derart federbelastet ist, daß sich beim Saughub in dem Hubraum ein
entsprechend niedriger Druck einstellt, der also deutlich kleiner ist als der Druck in der Schwimmerkammer bzw.
in der vorgenannten Zwischenkammer.
Die erwähnte Querverbindung zwischen der dem Zylinderraum
der Dosierpumpe vorgelagerten Zwischenkammer und dem Hubraum der Vorförderpumpe soll —
wie gesagt — nur für einen Teil des Saughubs geöffnet sein, Eine in diesem Sinne günstige Ausbildung der
Querverbindung besteht darin, daß als solche mindestens ein an einer Stelle unterbrochener Kanal in einer
den Dosierkolben dicht umschließenden Führungsbüchse vorgesehen iüt, wenn gleichzeitig der Dosierkolbcn
eine mit der unterbrochenen Steile des Kanals auf einen Teil des Saughubs zur Deckung kommende Ausnehmung
aufweist. Bei Bewegung der Kolbenstange bzw. des Dosierkolbens wird dann immer die Querverbindung
auf einem Teil des Gesanuhubes geöffnet, so daß eine Verbindung zwischen der Zwischenkammer der eigentlichen
Dosierpumpe und dem Hubraum der Vorförderpumpe entsteht und damit Trockenlaufsicherheit sowohl
der eigentlichen Dosierpumpe als auch der Vorförderpumpe sowie Selbstentlüftung der ersteren gewährleistet
ist.
Bei der erfindungsgemäßen Dosierpumpenanordnung führt die Kolbenstange und damit der Dosierkolben
in der Regel einen immer gleichbleibenden Hub aus. Gemäß weiterer Ausbildung ist der Zylinder der Dosierpumpe
daher in Bewegungsrichtung des Dosierkolbens derart einstellbar verschiebbar ausgebildet, daß
is bei dem gleichbleibenden Hub die Dosiermenge durch
Einstellen der Eintauchtiefe des Dosierkolbens in den Zylinder vorwählbar ist. Es hat sich ferner als günstig
erwiesen, wenn an dem der Dosierstelle zugewandten Ausgang des Zylinders der Dosierpumpe ebenfalls ein
federbelastetes Druckventil vorgesehen ist. Dadurch wird erreicht, daß beim Saughub bereits <n Richtung auf
die Dosierstelle ausgestoßene Dosierfliisigkeit weder durch den zurückfahrenden Dosierkolben nG^h über die
beim Saughub zeitweise zum Hubraum der Vorförderpumpe geöffnete Querverbindung zurückgesaugt werden
kann.
Anhand üer schematischen Zeichnung eines Ausführungsbeispiels
ist die Funktionsweise der Dosierpumpe erläutert.
In der Zeichnung sind die Vorförderpumpe allgemein mit 1, die Schwimmerkammer allgemein mit 2 und die
Dosierpumpe allgemein mit 3 bezeichnet. Mit dem Dosicrkolben 4 ist die Kolbenstange 5 der die Dosierflüssigkeit
in die Schwimmerkammer 2 fördernden und ein größeres Hubvoiumen als der Dosierkoiben aufweisenden
Vorförderpumpe 1 starr gekoppelt. Die durch einen nicht gezeichneten Antrieb axial hin- und herbewegbarc
Kolbenstange 5 der Vorförderpumpe 1 ist mit einer Membran 6 verbunden und saugt bei Betrieb aus
einem Vorratsbehälter 7 Dosierflüssigkeit, zum Beispiel Dosierchemikalien, über die Saugleitung 8 und das
Saugv-.mil 9 in den Hubraum 10. Das Saugventil 9 ist durch eine Saugventilfeder 11 vorgespannt. Bei dem,
dem Saughub folgenden Druckhub drückt die Membran 6 die angesaugte Flüssigkeit über das Druckveniil 12 in
Pfeilrichtung durch eine Steigleitung 13 in die Schwimmerkammer 2.
In der Schwimmerkammer 2 steigt die Dosierflüssigkeit bis auf das Niveau I. Zuviel geförderte Flüssigkeit
läuft wieder über den Überlauf 14 und die Verbindungsleitung 15 zurück in den Vorratsbehälter 7. Während
dieses Vorgangs erhält der Schwimmer 16 Auftrieb und verschließt über den Steuerhebel 17 das Ventil 18 und
somit d>e Verbindung zu einem nicht gezeichneten Frischwasserzulauf 19. Sinkt dagegen das Niveau in der
Schwimmerkammer ?!nfolge Mangels an Dosierflüssigkeit
auf das untere Niveau II, so hat der Schwimmer 16 keinen Auftrieb mehr und das Ventil 18 wird selbsttätig
oder durch den Steuerhebel 17 geöffnet. Es kann dann
bo Wasser aus dem FrLchwasserzulauf 19 einfließen. Dadurch
wird de.' gewünschte Trockenlaufschutz sowie die Selbstspülur.g bewirkt, denn das zugeführte Frischwasser
wird ebenfalls ständig dosiert und zirku'iert bei der Kolbcnbewegung durch die eigentliche Dosierpumpe
b5 und deren Vorförderpumpe.
Gleichzeitig wird in Pfeilrichtung 20 die dem Zylinderraum
21 vorgelagerte Zwischenkammer 22 und der Zylinderraum 21 selbst über die Falleitung 23 mit Do-
sierflüssigkeit (ggf. Spülwasser) gefüllt. Beim Dosierhub
wird der Dosierkolben 4 in den durch den Pumpcn-O-Ring
24 abgedichteten Zylinder 25 der Dosierpumpe 3 angeführt. Dadurch wird die im Zylinder 25 befindliche
Menge an Dosiermittel über ein federbclastctcs Druckventil 26 in die nicht gezeichnete Dosiersielle 27 eingebracht.
Der Zylinder 25 ist in einer Führungshülsc 28 in der Bewegungsrichtung des Dosierkolbcns 4 — also in
Pfeilrichtung 29 — einstellbar längsverschicbbar. Dadurch kann bei gleichbleibendem Hub des Dosierkolbens
4 die Dosiermenge eingestellt werden, weil durch die Längsstellung des Zylinders 25 die Eintauchtiefe des
Dosierkolbens 4 und damit das Hubvolumen vorgegeben ist.
Im Ausführungsbeispiel sind als Querverbindung zwischen der dem Zylinderraum 21 vorgelagerten Zwischenkammer
22 der eigentlichen Dosierpumpe einerseits und dem Hubraum 10 der Vorförderpumpe 1 andererseits
Verbindungskanäle 30 vorgesehen, die in die Innenseite einer den Dosierkoiben 4 dicht umschließenden
Führungshülse 31 gesetzt und durch einen O-Ring 32 unterbrochen sind. Die Querverbindung wird in einer
Phase des Saughubs der Vorförderpumpe 1, vorzugsweise am Ende von derem Saughub, durch eine den
O-Ring 32 überbrückende Ausnehmung 33 des Dosicrkolbens 4 gebildet. Insbesondere, wenn mehrere Verbindungskanäle
30 am inneren Umfang der Führungshülse 31 vorgesehen sind, ist es zweckmäßig, die Ausnehmung
33 als Taille des Dosierkolbens 4 auszubilden. In der gezeichneten Stellung der Kolbenstange 5 und
damit des Dosierkolbens 4 (am Ende des Saughubs der Vorförderpumpe 1) ist die Querverbindung über die
Verbindungskanäle 30 und die Ausnehmung 33 zwischen der dem Zylinderraum 21 der Dosierpumpe 3
vorgelagerten Zwischenkammer 22 und dem Hubraum 10 der Vorförderpusnpe 1 geöffnet. Im letzten Teil des
Saughubs der Membran 6 wird somit Flüssigkeit aus der ZwiSCMcnkarnruer 22 und eventuell in der /wischcR-kammer
22 vorhandene Luft in den Hubraum 10 der Vorförderpumpe 1 abgesaugt, weil in dieser Phase im
Hubraum 10 ein geringerer Unterdruck als in der Schwimmerkammer 2 und der Zwischenkammer 22
herrscht. Es entsteht also in der genannten Phase eine ständige Zirkulation durch die aus Kanal 30 und Ausnehmung
33 bestehende Querverbindung. Der Differenzdruck zwischen dem Hubraum 10 der Vorförderpumpe
1 einerseits und der Schwimmerkammer 2 sowie der Zwischenkammer 22 andererseits wird beim Saughub
mit Hilfe der dem Saugventil 9 zugeordneten Saugventilfeder 11 noch vergrößert.
Liste der Bezugszeichen
1 | = Vorförderpumpe |
2 | = Schwimmerkammer |
3 | = Dosierpumpe |
4 | = Dosierkoiben |
5 | = Kolbenstange |
6 | = Membran |
7 | = Vorratsbehälter |
8 | = Saugleitung |
9 | = Saugventil |
10 | = Hubraum |
U | = Saugventilfeder |
12 | = Druckventil |
13 | = Steigleitung |
14 | = Oberlauf von 2 |
15 | = Verbindungsleitung |
16 | = Schwimmer |
17 | = Steuerhebel |
18 | = Ventil |
19 | = Frischwasserzulauf |
o 20 | = Pfeilrichuing |
21 | = Zylinderraum |
22 | = Zwischenkammcr |
23 | = Fiillcitung |
24 | = Pumpcn-O-Ring |
K) 25 | = Zylinder von 3 |
26 | = Druckventil |
27 | = Dosicrstelle |
28 | = Führungshülsc |
29 | = Pfcilrichiung |
15 30 | - Vcrbindungskanal |
31 | = Führungshülsc |
32 | = O-Ring |
33 | = Ausnehmung. |
Hierzu ι num^dcnnungun
Claims (9)
1. Dosierpumpe mit einem als Tauchkolben ausgebildeten Dosierkolben, der mit einer, ein größeres
Hubvolumen als der Dosierkolben aufweisenden Vorförderpumpe starr gekoppelt ist, und der unterhalb
des Niveaus einer Dosierflüssigkeit liegt, gekennzeichnet durch die die Dosierflüssigkeit
in eine Schwimmerkammer (2) fördernde und ais Membranpumpe ausgebildete Vorförderpumpe (I).
2. Dosierpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Vorratsbehälter
(7) für die Dosierflüssigkeit und dem Hubraum (10) der Vorförderpumpe (1) eine Saugleitung (8) mit einem
durch den Saughub geöffneten Saugventil (9) vorgesehen ist, daß zwischen dem Hubraum (10) der
Vorförderpumpe (1) und der Schwimmerkammer (2) eine Steigleitung (13) mit einem durch den Druckhub
geöffneten Druckventil (12) vorgesehen ist und daß zwischen aer Schwimmerkammer (2) und einer beim
Saughub mit dem Zyünderraum (21) der Dosierpumpe
(3) in Verbindung stehenden Zwischenkammer (22) eine Falleitung (23) vorgesehen ist.
3. Dosierpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugventil (9) zwischen dem
Vorratsbehälter (7) der Dosierflüssigkeit und dem Hubraum (10) der Vorförderpumpe (1) derart durch
eine Saugventilfeder (11) vorbelastet ist, daß sich beim Saughub in dem Hubraum (10) ein niedriger
Druck einstellt als in der Schwimmerkammer (2) bzw. in de; Zwischenkammer (22).
4. Dosierpumpe nach de Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der dem Zylinderraum
(21) der Dosierpumpe (3) vorgelagerten Zwischenkammer (22) und dem Hubraum (10) der
Vorförderpumpe (1) eine für einen Teil des Saughubs — insbesondere am Ende des letzteren — geöffnete,
zur Entlüftung der Zwischenkammer und als Trockenlaufschulz der Vorförderpumpe dienende
Querverbindung (30,33) vorgesehen ist.
5. Dosierpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß als Querverbindung mindestens ein an einer Stelle unterbrochener Kanal (30) in einer
den Dosierkolben (4) dicht umschließenden Führungshülse (31) vorgesehen ist und daß der Dosierkolben
(4) eine mit der unterbrochenen Stelle des Kanals (30) auf einem Teil des Saughubs zur Dekkung
kommenden Ausnehmung (33) aufweist.
6. Dosierpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterbrechung des Kanals
(30) ein in die Wand der Führungshülse (31) gesetzter O-Ring (32) vorgesehen ist, der außer im Bereich
der Ausnehmung (33) den Umfang des Dosierkolbens (4) dicht umschließt.
7. Dosierpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmerkammer (2) einen
Überlauf (14) für zuviel in sie geförderte Dusierflüssigkeit
und ein bei Absenken des Schwimmers (16) von diesem geöffnetes Zufuhrventil (18) für Frischwasser
als Trockenlaufschutz der Anordnung aufweist, wobei das niedrigste Schwimmerniveau (II)
höher liegt als die dem Zylinderraum (21) der Dosierpumpe (3) vorgelagerte Zwischenkammer (22)
und der Hubraum (10) der Vorförderpumpe (1).
8. Dosierpumpe, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, chilJ der Zylinder (25) der
Dosierpumpe (3) in Bewegungsrichtung de·. Dosierkolbcns
(4) einstellbar verschiebbar ist, derart, daß bei gleichbleibendem Hub des Dosierkolbens (4) die
Dosiermenge durch Einstellung der Eintauchtiefe des letzteren in den Zylinder (25) vorwählbar ist.
9. Dosierpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am der Dosierstelle (27) zugewandten
Ausgang des Zylinders (25) der Dosierpumpe (3) ein federvorbelastetcs Druckventil (26) vorgesehen
ist.
10 Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe mit einem
-.5 als Tauchkolben ausgebildeten Dosierkolben, der mit einer, ein größeres Hubvolumen als der Dosierkolben
aufweisenden Vorförderpumpe starr gekoppelt ist, und der unterhalb des Niveaus einer Dosierflüssigkeit liegt.
Eine Dosierpumpe dieser Gattung ist bekannt aus DD-PS 40 753.
Solche für sehr kleine Dosiermengen vorgesehenen Dc-sicrpurnpen körnen in der Rege! wegen ihres entsprechend
kleinen Hubvolumens nicht selbstansaugend ausgebildet sein. Daher muß die Dosierflüssigkeit bzw.
das Dosierchemikal stets ein höheres Niveau einnehmen als die eigentliche Dosierpumpe. Um ferner eine
Selbstentlüfiung der letzteren zu erzielen, bildet man
diese in der Regel als Tauchkolbenpumpe aus. Der Dosierkolben verläßt also bei jedem Dosierhub seinen Zylinderraum
sowie sein Dichtelement, so daß Luft aus dem Zylinderraum entweichen kann. Dies ist vor allen
Dingen dann wichtig, wenn Chemikalien dosiert werden sollen, die zum Ausgasen neigen, z.B. Natriumhvpochlorid,
d. h. eine Dosierpumpe für kleine Mengen, die
r> nicht als Tauchkolbenpumpe ausgeführt ist und eine bestimmte
Saughöhc bzw. Saugwiderstand überwinden muß. würde durch das Ausgasen des Chemikals im Kolbenraum
ihren Betrieb gegen Druck einstellen und müßte entlüftet werden. Weiterhin sollen die beschriebenen
Dosierpumpen normalere j'sc trockenlaufsicher
sein. Schließlich soll eine Selbstspülung vorgesehen sein, um bei Mangel an Dosierflüssigkeit ständig Wasser zu
spülen. Eine Sclbstspülung ist vor allem wichtig, wenn zum Auskristallisiercn neigende Chemikalien dosiert
werden sollen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung
mit einer Dosierpumpe der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der die vorgenannten Bedingungen
nach der Höhe dci Niveaus der der Pumpe zuzuführenden Dosierflüssigkeit, der Ausbildung als
Tauchkolbenpumpe und der Trockenlaufsicherheit sowie der Selbstspülung derart kombiniert sind, daß sich
eine bei geringem Aufwand arbeitende, selbstansaugcndc, selbstcntlüftende, trockenlaufsichere und selbstspülendc
Dosierpumpencinheit für kleine Dosiermengen ergibt. Die Lösung besteht in der Ausgestaltung gemäß
Anspruch 1.
Im Prinzip kann bei der erfindungsgemäßen Dosierpumpe
/wischen einem Vorratsbehälter für die Dosicrflüssigkeit bzw. für das Dosierchemikal und dem Hubraum
der Vorförderpumpe eine Saugleitung mit einem durch den Saughub der letzteren geöffneten Saugventil
vorgesehen sein. Gleichzeitig kann zwischen dem Hubraum der Vorförderpumpe und der Schwimmerkammer
b5 eine Steigleitung mit einem durch den Druckhub der
Vorförderpumpe geöffneten Druckventil liegen. Schließlich kann /wischen der Schwimmerkammer und
einer beim Saughub /um /yliiidcrraum der Dosierpuin-
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