DE2803470A1 - Dosing pump with lifting element actuated electromagnetically - has solenoid and pressure valve in ventilation channel to chamber and return - Google Patents

Dosing pump with lifting element actuated electromagnetically - has solenoid and pressure valve in ventilation channel to chamber and return

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DE2803470A1 DE19782803470 DE2803470A DE2803470A1 DE 2803470 A1 DE2803470 A1 DE 2803470A1 DE 19782803470 DE19782803470 DE 19782803470 DE 2803470 A DE2803470 A DE 2803470A DE 2803470 A1 DE2803470 A1 DE 2803470A1
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Abstract

The pump head has a pumping chamber which can be linked to the suction or compression side via a pulsating lifting element. The lifting element is actuated electromagnetically and the travel is restricted. It will avoid the collection of gases in the pumping chamber. There is a solenoid valve (23) and a pressure valve (24) in the ventilating channel (20) between the upper section of the pump chamber and the link (21) for the return pipe (22) to the reservoir (3).

Description

Dosierpumpenkopf Dosing pump head

Die Erfindung betrifft einen Dosierpumpenkopf mit einer Pu:npe:ikammer, die durch ein pulsierend, insbesondere elektromagnetisch, betätigbares Hubelement begrenzt und über ein Saugventil und ein Druckventil mit der Saug- bzw. der Druckseite verbindbar ist.The invention relates to a metering pump head with a Pu: npe: ikkammer, by a lifting element that can be actuated in a pulsating manner, in particular electromagnetically limited and via a suction valve and a pressure valve to the suction or pressure side is connectable.

kann eine Dosierpumpe mit einem Pumpenkopf dieser Art die Dosierlösung in ein unter Überdruck stehendes System pumpen soll, ver ringert sich die Leistung der Pumpe oder sie fällt völlig aus, sobald Gas in die Pumpkammer gelangt. Dies tritt häufig beim Wechseln des Vorratsbehälters, aus dem die Dosierlösung abgesaugt wird, oder bei ausgasenden Dosierlösungen auf.a dosing pump with a pump head of this type can deliver the dosing solution If you want to pump into a pressurized system, the performance is reduced the pump or it fails completely as soon as gas enters the pump chamber. this often occurs when changing the storage container from which the dosing solution is sucked or in the case of outgassing dosing solutions.

Beim Druckhub des Hubelements (Membran oder Kolben) wird das Gas in der Pumpkammer aufgrund des Gegendrucks in dem System, auf das die Pumpe arbeitet, verdichtet, und beim nachfolgenden aughub dehnt es sich wieder aus. Dadurch unterbleibt die gewünschte Verdrängung der Dosierlösung während des Druckhubs und auch das Befüllen der Pumpkammer während des Saughubs. Diese Gefahr besteht insbesondere bei elektromagnetischen Dosierpumpen, die mit verhältnismäßig hoher Hubfrequenz und geringem Hubvolunien arbeiten, das bereits durch geringe Gasmengen gefüllt werden kann.During the pressure stroke of the lifting element (diaphragm or piston), the gas is in the pumping chamber due to the back pressure in the system on which the pump is working, condenses, and on the subsequent aughub it expands again. This does not occur the desired displacement of the dosing solution during the pressure stroke and also the filling the pumping chamber during the suction stroke. This danger exists especially with electromagnetic ones Dosing pumps with a relatively high stroke frequency and low stroke volume work that can be filled with small amounts of gas.

Der L'rfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dosierpumpenkopf der eingangs genannten Art anzugeben, bei a ei Ansammlung von Gasen in der Pumpkammer weitgehend vermieden ist.The invention is based on the task of a metering pump head of the type mentioned at the outset, if there is an accumulation of gases in the pumping chamber is largely avoided.

Nach der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem Entlüftungskanal zwischen dem oberen Raum der Pumkammer und einem Anschluß für eine in den Vorratsbehälter zurückführende Leitung ein Flüssigkeitsdrosselventil und ein weiteres Druckventil in Reihe liegen.According to the invention this object is achieved in that in one Ventilation channel between the upper space of the pumping chamber and a connection for a a liquid throttle valve and a line leading back into the reservoir another pressure valve are in series.

Das Flüssigkeitsdrosselventil verhindert Im wesen-tiic.en den Austritt von Flüssigkeit aus der Pumpkammer während des D:uckhubs, läßt jedoch Gase weitgehend ungehindert durch.The liquid throttle valve essentially prevents leakage of liquid from the pump chamber during the pressure stroke, but leaves gases largely unhindered through.

Diese gelangen dann während des Druckhubs über das weitere Druckventil zu dem Anschluß für die Rückführleitung. Auf diese Weise wird der Dosierpumpenkopf während des Betriebs selbsttätig entlüftet, so daß sich die Pumpleistung wieder einstellt, sobald der Pumpenkopf entlüftet ist. Wenn es sich um agressive Flüssi keiten und/oder agressive Gase handelt, die aus der Flüssigkeit in der Pumpkammer austreten, können diese über die Rückführleitung in den Vorratsbehälter zurückgeleitet werden, ohne daß sie ins Freie gelangen und die Umwelt belasten.These then reach the further pressure valve during the pressure stroke to the connection for the return line. This is how the metering pump head becomes automatically vented during operation, so that the pumping capacity increases again stops as soon as the pump head is vented. When it comes to aggressive liquids opportunities and / or aggressive gases from the liquid in the pump chamber emerge, they can be returned to the reservoir via the return line without getting outside and polluting the environment.

Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß das Flüssigkeitsdrossselventil von einem Entlüftungsventil überbrückt ist, das in seine geschlossene und seine offene Stellung fest einstellbar ist.It is preferably ensured that the liquid throttle valve is bridged by a vent valve, which is in its closed and its open position is permanently adjustable.

Dieses Ventil wird zur Inbetriebnahme und zur beschleunigten Entlüftung von Saugleitung und Pumpenkopf geöffnet, so daß das gesamte Hubvolumen, unter Umgehung des Flüssigkeitsdrosselventils, das Entlüftungsventil und das entlüftungsseitige Druckventil passiert. Nach der Entlüftung wird das Entlüftungsventil wieder geschlossen.This valve is used for commissioning and accelerated venting of suction line and pump head opened, so that the entire stroke volume, bypassing of the liquid throttle valve, the vent valve and the vent-side Pressure valve happened. After venting, the vent valve is closed again.

Das druckseitige Druckventil weist vorzugsweise zwei hintereinander angeordnete Verschlußstücke auf, zwischen denen der Entlüftungskanal abzweigt. Da das druckseitige Verschlußstück gegen das von der Pumpe beaufschlagte Drucksystem absperrt, ist die Gasrückführung fast drucklos, und wenn Gas in dc Pumpenkammer auftritt, wird dieses mit jedem Druckhub der Pumpe über das Flüssigkeitsdrosselventil und das entlüftungsseitige Druckventil dem Rückführleitungsanschluß zuge führt.The pressure-side pressure valve preferably has two one behind the other arranged closure pieces, between which the ventilation channel branches off. There the pressure-side closure piece against the pressure system acted upon by the pump shut off, the gas recirculation is almost pressureless, and when gas is in dc pump chamber occurs, this is done with each pressure stroke of the pump via the liquid throttle valve and the pressure valve on the vent side leads to the return line connection.

Vorzugsweise ist das Flüssigkeitsdrosselventil einstellbar. Au diese Weise läßt sich der den Durchfluß des Flüssigkeitsd v.The liquid throttle valve is preferably adjustable. Au this one Way can be the flow of the liquid d v.

ventilsbestimmende Ventilquerschnitt dem Pumpendruck und der Vislcosität der zu pumpenden Flüssigkeit anpassen.valve-determining valve cross-section, the pump pressure and the viscosity adapt to the liquid to be pumped.

Sodann kann dafür gesorgt sein, daß das Gehäuse des Pumpenkopfe in zwei Teile unterteilt ist, von denen der erste die Pumpka@@ mit den zugehörigen Ventilen und der zweite die übrIge:, der Entlüftung dienenden Ventile aufweist, und daß der durch den ersten Gehäuseteil verlaufende Abschnitt des Entlüftungskanals als Verschlußöffnung ausgebildet ist. Diese Ausbildung ermöglicht es, den zweiten Gehäuseteil wegzulassen und den ersten Gehäuse teil nach Versperren der Verschlußöffnung a3ein zu verwenden, wenn die zu pumpende Flüssigkeit beziehungsweise Dosierlösung während des Saughubs keine Gase freisetzt.Then it can be ensured that the housing of the pump head in is divided into two parts, the first of which is the Pumpka @@ with the associated Valves and the second has the rest of the valves used for venting, and that the section of the ventilation duct extending through the first housing part is designed as a closure opening. This training enables the second To omit the housing part and the first housing part after blocking the shutter opening a3on to be used if the liquid or dosing solution to be pumped does not release any gases during the suction stroke.

Die Erfindung wird im folgenden arihand der Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.The invention is illustrated below by means of the drawing of a preferred one Embodiment described in more detail.

Die Zeichnung stellt eine Dosierpumpe mit einem Antriebsteil 1 und einem Pumpenkopf 2 sowie einen Vorratsbehälter 3 für die zu pumpende Flüssigkeit 4, die Dosierlösung, dar. An die 5augseite des Pumpenkopfes 2 ist eine in die Flüssigkeit 4 tauchende Saugleitung 5 angeschlossen.The drawing represents a metering pump with a drive part 1 and a pump head 2 and a reservoir 3 for the liquid to be pumped 4, the dosing solution. On the suction side of the pump head 2 is one in the liquid 4 submerged suction line 5 connected.

Der Antriebsteil 1 enthält einen Hubmagneten 6, dessen Anker 7 über eine Stange 8 mit einem Hubelement 9 in Form einer Membran verbunden ist. Das Hubelemen-t 9 begrenzt eine Pumpkammer 10 im Gehäuseteil 11 des aus, den Teilen 11 und 12 bestehenden Gehäuses des Pumpenkopfes 2. Die Pumpkammer 10 ist über ein Druckventil 13 und eine Dosierleitung 14 mit der Druckseite und über ein Saugventil 15 mit der Saugseite verbindbar. Das Druckventil 13 enthält zwei hintereinander geschaltete Verschlusstücke 16, 17 in Forni von Kugeln. Auch das Saugventil 15 enthalt zwei hintereinander geschaltete Verschluß stücke in Form von Kugeln 18, 19.The drive part 1 contains a lifting magnet 6, the armature 7 of which has a rod 8 is connected to a lifting element 9 in the form of a membrane. The lifting element 9 delimits a pumping chamber 10 in the housing part 11 of the parts 11 and 12 existing Housing of the pump head 2. The pump chamber 10 is about a Pressure valve 13 and a metering line 14 with the pressure side and via a suction valve 15 with the Can be connected to the suction side. The pressure valve 13 contains two connected in series Closures 16, 17 in the shape of balls. The suction valve 15 also contains two series-connected locking pieces in the form of balls 18, 19.

Zwischen den Verschlußstücken 16 und 17 zweigt ein Entlüftun kanal 20 ab, der über einen jilit innengewinde versehenen, als Verschlußöffnung dienenden Abschnitt 20a zu einen Anschluß 21 für eine oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in den Vorratsbehälter 3 mündende Rückführleitung 22 führt. In den durch den Gehäuseteil 12 verlaufenden Abschnitten 20b bis 20d des Entlüftungskanals 20 liegen ein Flüsigkeitsdrosselventil 23 und ein Druckventil 24 in Reihe. Das Flüssigkeitsdrosselventi 23 ist von einem Entlüftungsventil 25 überbrückt. Das Flüssigkeitsdrosselventil 23 ist ein Nadelventil mit spitzem Verschlußkegel und im Gehüuseteil 12 nitteis Feingewinde verschraubt, so daß sein Durchtrittsquerschnitt, ein Ringspalt, fein einstellbar ist. Er wird so eingestellt, daß er Gase durchläßt, dagegen Flüssigkeiten praktisch völlig drosselt. Das Ln-tlüftungsventil 25 ist ebenfalls im Gehäuseteil 12 Verschraubt, so daß es durch Verdrehen geöffnet und geschlossen werden kann.Between the locking pieces 16 and 17 branches a Entlüftun channel 20 from, which is provided with an internally threaded jilit serving as a closure opening Section 20a to a connection 21 for an above the liquid level in the return line 22 opening into the reservoir 3 leads. In the through the housing part 12 extending sections 20b to 20d of the ventilation channel 20 are a liquid throttle valve 23 and a pressure valve 24 in series. The liquid throttle valve 23 is of one Vent valve 25 bridged. The liquid throttle valve 23 is a needle valve with a pointed locking cone and screwed into the housing part 12 medium fine thread, so that its passage cross-section, an annular gap, is finely adjustable. He will adjusted so that it allows gases to pass through, while liquids are practically completely throttled. The Ln ventilation valve 25 is also screwed into the housing part 12 so that it can be opened and closed by turning.

Während des Betriebs der Dosierpumpe ist das Entlüftungsventil 25 geschlossen. Das Druckventil 24 ist ein Rückschlagventil mit einer Kugel 26 als Verschlußstück.The vent valve 25 is during operation of the metering pump closed. The pressure valve 24 is a check valve with a ball 26 as Locking piece.

Während des Betriebs wird mit jedem Saughub des Hubelements 9 über das Saugventil 15 Flüssigkeit 4 in die Pumpkammer 10 gesaugt. Mit dem nachfolgenden Druckhub wird Flüssigkeit über das Druckventil 13 in die Dosierleitung 14 gedrückt. Hierbei bestimmen die Pulsfrequenz des Hubmagneten 6 und die Hublänge den Durchfluß der Pumpe.During operation, with each suction stroke of the lifting element 9 over the suction valve 15 sucked liquid 4 into the pump chamber 10. With the following Pressure stroke, liquid is pressed into the metering line 14 via the pressure valve 13. The pulse frequency of the lifting magnet 6 and the stroke length determine the flow the pump.

Häufig sind jedoch in den zu pumpenden Flüssigkeiten Gase gelöst, oder die Flüssigkeiten vergasen bei dem auftretenden Unterdruck. Während des Saughubs kann daher eine Entgasung oder Vergasung in der Pumpkammer 10 erfolgen. Ohne den Entlüftungskanal 20 (und die darin liegenden Ventile 22 bis 25) würden sich diese Gase in der Pumpkammer 10 ansammeln, da sie beim Druckhub gegen den Druck auf der Druckseite lediglich Verdichtet und beim Saughub wieder entspannt würden. Dadurch wurde schließlich die gewünschte Verdrängung der FlüssIgkeit beim Druckhub aus der Pumpkammer 10 und das Befüllen der Pumpkammer 10 beim Saughub unterbleiben.Often, however, gases are dissolved in the liquids to be pumped, or the liquids gasify at the negative pressure that occurs. During the suction stroke can therefore be a degassing or Gasification takes place in the pumping chamber 10. Without the ventilation channel 20 (and the valves 22 to 25 located therein) These gases collect in the pumping chamber 10, since they go against the pressure during the pressure stroke would only be compressed on the pressure side and relaxed again on the suction stroke. This finally achieved the desired displacement of the liquid during the pressure stroke from the pump chamber 10 and the filling of the pump chamber 10 are omitted during the suction stroke.

im vorliegenden Falle können die Gase aus der Pumpkammer er 10 jedoch während des Druckhubs über den Entlüftungskanal 20 und die Ventile 23, 24 sowie die Leitung 22 wieder in den Vorratsbehälter 3 zurückströmen, während die Flüssigkeit von dem Flüssigkeitsdrosselventil 23 zurückgehalten und über das Druckventil 13 auf die Druckseite verdrängt wird. Da das druckseitige (obere) Verschlußstück 17 des Druckventils 13 gegen die Druckseite absperrt, ist die Rückführung fast drucklos, und in der Pumpkammer auftretende Gase werden mit jedem Dosierhub in den Vorratsbehälter 3 zurückgeführt. Dadurch wird der Pumpenkopf stets selbsttätig entlüftet, und die eingestellte Dosierpumpleistung stellt sich wieder ein. Zur Inbetriebnahme und zur beschleunigten Entlüftung von Saugleitung 5 und Pumpenkopf 2 wird das Entlüftungsventil 25 aufgedreht, so daß das gesamte Hubvolumen das Entlüftungsventil 25 und das Druckventil 24 unter Umgehung des Flüssigkeitsdrosselventils 23 passiert und über die Leitung 22 in den Vorratsbehälter 3 zurückgeleitet wird. Nach der Entlüftung wird das Entlüftungsventil 25 wieder zugedreht.in the present case, however, the gases from the pumping chamber 10 can during the pressure stroke via the vent channel 20 and the valves 23, 24 as well the line 22 flow back into the reservoir 3, while the liquid held back by the liquid throttle valve 23 and via the pressure valve 13 is displaced onto the pressure side. Since the pressure-side (upper) closure piece 17 of the pressure valve 13 shuts off against the pressure side, the return is almost pressureless, and gases occurring in the pump chamber are fed into the storage container with each metering stroke 3 returned. As a result, the pump head is always automatically vented, and the The set metering pump output is set again. For commissioning and for accelerated venting of suction line 5 and pump head 2 is the vent valve 25 turned up, so that the entire stroke volume the vent valve 25 and the pressure valve 24 happened by bypassing the liquid throttle valve 23 and via the line 22 is returned to the reservoir 3. After the venting, the vent valve 25 closed again.

Die Rückleitung der Gase in den Vorratsbehälter 3 ist besonders bei agressiven Flüssigkeiten, wie Salzsäure, aus denen agressive Gase, wie Chlor, entweichen, zur Vermeidung einer Umweltbelastung von Vorteil.The return of the gases to the reservoir 3 is particularly important aggressive liquids such as hydrochloric acid, from which aggressive gases such as chlorine escape, to avoid environmental pollution beneficial.

Für Anwendungsfälle, in denen keine Entlüftung der Punkammer 10 erforderlich ist, kann der Gehäuseteil 12 weggelassen und in den Kanalabschnitt 20a ein entsprechendes Verschlußstück geschraubt werden.For applications in which no venting of the point chamber 10 is required is, the housing part 12 can be omitted and in the canal section 20a a corresponding closure piece can be screwed.

Claims (5)

Patentansprüche 1. Dosierpumpenkopf mit einer Pumpkammer, die durch ein pulsierend, insbesondere elektromagnetisch, betreibbares Hubelement begrenzt und über ein Saugventil und ein Druckventil mit der Saug- bzw. der Druckseite verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Entlüftungskanal (20) zwischen dem oberen aus der Pumpkammer (10) und einem Anschluß (21) für eine in den Vorratsbehälte ()) zurückführende Leitung (22) ein Flüssigkeitedrosselventil (23) und ein weiteres Druckventil (24) in Reihe liegen. Claims 1. Dosing pump head with a pumping chamber, which by a pulsating, in particular electromagnetically, operable lifting element is limited and can be connected to the suction or pressure side via a suction valve and a pressure valve is, characterized in that in a ventilation duct (20) between the upper from the pumping chamber (10) and a connection (21) for one in the storage container ()) return line (22) a liquid throttle valve (23) and another Pressure valve (24) are in series. 2. Dosierpumpenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsdrosselventil (23) von einem Entlüftung ventil (25) überbrückt ist, das in seine geschlossene und seine offene Stellung fest einstellbar ist.2. Dosing pump head according to claim 1, characterized in that the Liquid throttle valve (23) is bridged by a vent valve (25), which is fixedly adjustable in its closed and its open position. 3. Dosierpumpenkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das druckseitige Druckventil (13) zwei hintereinander angeordnete Verschlußstücke (16, 17) aufweist und zwischen diesen Verschlußstücken (16, 17) der Fntlüftungskanal (20) abzweigt.3. Dosing pump head according to claim 1 or 2, characterized in that that the pressure-side pressure valve (13) has two locking pieces arranged one behind the other (16, 17) and between these closure pieces (16, 17) the ventilation duct (20) branches off. 4. Dosierpumpenkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsdrosselventil (23) einstellbar ist.4. Dosing pump head according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the liquid throttle valve (23) is adjustable. 5. Dosierpumpenkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Pumpenkopfen (2) in zwei Teile (11, 12) unterteilt ist, von denen as erste (11) die Pumpkammer (10) .it den zugehörigen Ventilen (13, 15) und der zweite (12) die übrigen, der Entlüftung dienenden Ventile (23, 24, 25) aufweist, und daß der durch den ers-ten Gehäuseteil (11) verlauffende Abschnitt (20a) des Entlüftungskanals (20) als Verschlußöffnung ausgebildet ist.5. Dosing pump head according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the housing of the pump head (2) is divided into two parts (11, 12), of which as the first (11) the pump chamber (10) .it the associated valves (13, 15) and the second (12) has the remaining valves (23, 24, 25) used for venting, and that the through the first housing part (11) extending portion (20a) of the Ventilation channel (20) is designed as a closure opening.
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