DE3228400A1 - Fluid-uebertragungsvorrichtung - Google Patents

Description

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HOFFMANN · EITLE & PARTNER

PAT E N TAN WALTE DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1974) · Dl PL-ING. W.EITLE · DR. R ER. NAT. K. HOFFMAN N · DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERN HAUS) · D-8000 MONCH EN 81 · TELEFON (08?) 911087 . TELEX 05-29619 (PATH E)

- 4 - 37 224

Crane Co., New York, N.Y., USA

Fluid-übertragungsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fluidübertragungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und betrifft insbesondere eine Profilplatte für den Übertragungsfluidabschnitt der Dosierpumpe.

Bisher wurden Profilplatten für Ubertragungsfluidkammern von Dosierpumpen oder ähnlichen Vorrichtungen aus rostfreiem Stahl oder anderen fluidverträglichen Metallen hergestellt und wiesen mehrere runde Bon-..-rungen auf, durch die ein Hindurchströmendes Fluids erfolgte, wobei die Bohrungen entweder radial und/ oder als kreisförmige Reihen ausgeführt waren. Durch diese Ausgestaltung konnten die Profilplatten jedoch nicht leicht gegossen werden, da während des Formens oder Gießens das dünne Kernmaterial für die Löcher zerstört wurde, wodurch das Gußteil nicht verwendbar war. Weiter gestatten die bekannten Profilplatten,

obwohl sie eine gleichförmige Lagerung der Membran in der übertragungsfluidkammer schaffen, keine gleichförmige Durchbiegung der Membran. Dies führt zu einer nicht gleichförmigen Fluidverteilung und somit zu einem nicht gleichförmigen Hub der Membran. Eine längere nicht gleichförmige Durchbiegung bewirkt eine Faltung der Membran, wodurch Zonen hoher Spannung entstehen, die u.U. zum Bruch der Membran führen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fluidubertragungsvorrichtung, insbesondere eine Profilplatte der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine gleichförmige Durchbiegung der Membran ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 und 6 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Mit der Erfindung wird in vorteilhafter Weise eine Profilplatte geschaffen, die eine gleichförmige Lagerung und Durchbiegung der Membran ermöglicht.

Weiter wird mit der Erfindung in vorteilhafter Weise eine Profilplatte geschaffen, die eine minimale Verwirbelung der Strömung hervorruft, wenn das Fluid durch sie hindurch fließt und einen gleichförmigen Hub der Membran ermöglicht.

Schließlich wird mit der Erfindung in vorteilhafter Weise eine Profilplatte geschaffen, die relativ einfach und billig herzustellen ist.

Die Erfindung umfaßt eine Fluidubertragungsvorrichtung der eingangs genannten Art, bei der eine Profilplatte mit mehreren sich von der Platte erstreckenden

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konzentrischen Ringen und mehreren radialen Schlitzen in der Platte. Die Schlitze schneiden die Ringe zur Ausbildung von Fluidkanälen zwischen den benachbarten Ringen.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen oberen Querschnitt einer

typischen Dosierpumpe zur Darstellung der relativen Stellung der darin enthaltenen Profilplatten;

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt längs der

Linie 2-2 des übertragungsfluidabschnitts der Pumpe von Fig. 1 zur Darstellung der Membran und der Profilplatten;

Fig. 3 eine Teilschnittansicht des übertragungsf luidabschnitts und des Fluidendabschnitts der Pumpe von Fig. 1;

Fig. 4 eine Aufsicht der profilierten Seite

der Profilplatte von Fig. 1;

Fig. 5 eine Rückansicht der Profilplatte von

Fig. 4;
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Fig. 6 eine Schnittansicht längs der Mittellinie der Profilplatte von Fig. 4;

Fig. 7 eine Teilschnittansicht der profilierten Seite der Profilplatte von Fig. 4

zur Darstellung des Schnitts der

sich von der Rückseite der Profilplatte erstreckenden konzentrischen Ringe und der Schlitze in der Rückseite in der Profilplatte; und 5

Fig. 8 eine Rückansicht der Profilplatte von

Fig. 4 zur deutlichen Darstellung der Schlitze.

In Fig. 1 ist eine typische Membrandosierpumpe 1 dargestellt, die aus einem Antriebsgehäuse 3, einem Tauchkolbengehäuse 5 und einem Übertragungsfluidabschnitt 7 besteht. Das Antriebsgehäuse 3 umfaßt einen Kasten 9, in dem eine Schneckengetriebeuntersetzung, bestehend aus einer Standardschnecke 11 und einem Schneckenzahnrad 13, vorgesehen ist. Die Schnecke 11 ist auf der Eingangswelle 17 mit einer Verkeilung 18 befestigt, wobei die Eingangswelle mittels irgendeinem geeigneten Antrieb (nicht gezeigt) gedreht wird. Das Schneckenzahnrad 13 ist an der angetriebenen Welle 15 verkeilt, die in dem Kasten 9 in Lagern 10, 12 gelagert ist. An der Welle 15 ist zur Drehung mit der Welle ein Exzenter 19 verkeilt, der einen typischen Kulissenantrieb 21 aufweist, der mittels der Schraube 23 mit dem Tauchkolben 25 verbunden ist.

Der Tauchkolben 25 ist in dem Kasten 27 des Tauchkolbengehäuses 5 angeordnet und wird mittels des Exzenters 19 und dem zusammenwirkenden Kulissenantrieb 21 hin- und herbewegt. Der Tauchkolben 25 weist eine Zentralbohrung 28 zur Aufnahme eines Dosierstiftes 29 auf. Der Dosierstift 29, der ein querverlaufendes Sackloch zur Schaffung einer Fluidnachfüllöffnung 33 aufweist, kann relativ zur vollen vorderen Stellung des Tauchkolbens 25 mittels einer

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Hubsteuereinrichtung 35 angeordnet werden. Die Einrichtung 35 umfaßt eine Anzeigehülse 37, die die Stellung der öffnung 33 relativ zum Ende 39 des Tauchkolbens 25 anzeigt. Die Schraube 41, die einstückig mit der Hülse 37 ausgebildet ist, steht gewindemäßig mit dem Kasten 27 in Eingriff und ist mittels eines Stiftes 43 mit den Dosierstiften 29 zur Drehung mit ihm versplintet.

In den Fig. 1 und 2 umfaßt der übertragungsfluidabschnitt 7 einen Kanalteil 70 und einen Endteil 72, die miteinander mittels Schrauben 48 in üblicher Weise zur Ausbildung einer Aussparung verbunden sind. Die Aussparung dient zur Aufnahme der Profilplatten 45, 47, die zwischen sich die Membran 49 halten und spreizen. Die Membran 49 ist ebenfalls am Umfang zwischen den Abschnitten 70, 72 befestigt und unterteilt die Aussparung in zwei getrennte Teile. Der Kanalteil 70 umfaßt die öffnung 26, die, wenn die öffnung 33 mit ihr ausgerichtet ist, das Gehäuse 5 fluidmäßig mit der Aussparung verbindet. Das sich im Gehäuse 3 und 5 befindliche Übertragungsfluid wird mittels der Hin- und Herbewegung des Tauchkolbens 25 durch die öffnung 26 in die Aussparung gepumpt.

In Pig. 2 sieht man die Profilseiten 51 bzw. 53 der Profilplatten 45 bzw. 47, die zur Ausbildung einer Kammer 55 einander gegenüberliegen. Die Membran 49 wird mittels des in die Aussparung durch die Profilplatte 45 gegen die zweite oder untere Seite der Membran eingeführten übertragungsfluid betätigt. Die Membran 49 wird von der Profilseite 51 zur Profilseite 53 und zurück zur Seite 51 bewegt, wodurch ein spezifisches Volumen des in der Kammer 55

befindlichen zu dosierenden Fluids auf der ersten Seite der Membran ausgegeben wird. Die Membran besteht aus PBC oder einem ähnlichen Material.

Fig. 3 zeigt den Endteil 42 mit einem Einlaßrückschlagventil 75 und einem Auslaßrückschlagventil 77. Das durch das Einlaßrückschlagventil 75 eintretende Fluid wird durch die Profilplatte 47 in die Kammer 55 geleitet. Dieses Fluid wird mittels der Wirkung der Membran, die aufgrund der Einwirkung des Ubertragungsfluids auf die zweite Seite der Membran bewirkt wird/ dann aus der Kammer 55 durch die Profilplatte 47 geführt und aus dem Endteil durch das Auslaßrückschlagventil 77 ausgegeben.

In Fig. 4 sieht man die Profilseite jeder Profilplatte 45 (oder 47), die mehrere konzentrische Ringe 57 aufweist, die ein leicht konkaves Oberflächenprofil 59 ausbilden, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist.

In Fig. 5, 7 und 8 erstrecken sich die Ringe 57 von der Rückseite 60 der Platte 45 und sind einstückig mit ihr ausgebildet. In der Rückseite 60 befindliche radiale Schlitze 61 schneiden die Ringe 57 zur Ausbildung von Fluidkanälen zwischen den benachbarten Ringen, wobei die Kanäle grundsätzlich von rechtwinkliger Form sind. Die rechtwinklige Form ist insofern wünschenswert, da ein größerer Strömungsquerschnitt als bei kreisförmigen oder runden Kanälen erreicht wird. Die radialen Schlitze 61, die gleichförmig angeordnet sind, bilden gleiche Sektoren zur Schaffung einer gleichförmigen Fluidverteilung, wodurch eine gleichförmige Belastung der Membran und somit eine gleichförmige Membranbewegung erreicht wird.

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Die Profilplatten 45, 47 können durch Bearbeitung, durch Gießen oder Spritzgießen aus irgendeinem korrosionsbestätigen Material, wie z.B. Kunststoff oder Metall hergestellt werden. Typische Kunststoffe umfassen Teflon oder Ryton und typische Metalle umfassen rostfreien Stahl oder Monelmetall.

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Claims (2)

HOFFMANN · EITLE & PARTNER PAT E N TAN WA LTE DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . DIPL.-I NG. W.EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSEX(STeRNHAUS) · D-8000 MÖNCHEN 81 · TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-29619 (PATHEJ 37 224 Crane Co., New York, N. Y., USA Fluid-übertragungsvorrichtung Patentansprüche : (^y Fluid-Ubertragungsvorrichtung für eine Dosierpumpe oder ähnliches, gekennzeichnet durch - eine Profilplatte (45, 47), - mehrere sich von der Platte (45, 47) erstreckende konzentrische Ringe (57) , und durch - mehrere radiale Schlitze (61) in der Platte (45, 47), die die Ringe (57) zur Ausbildung von Fluidkanälen zwischen den Ringen (57) schneiden. . 2. Fluid-übertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet , daß die konzentrischen Ringe (57) einstückig mit der _ 2 — Platte (45, 47) ausgebildet sind und ein konkaves Oberflächenprofil (5 9) ausbilden. 3. Fluid-Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Fluidkanäle eine im wesentlichen rechtwinklige Form aufweisen. 4. Fluid-Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schlitze (61) gleichförmig in der Platte (45, 47) angeordnet sind und gleichförmige Abschnitte ausbilden, so daß eine gleichförmige Fluidverteilung über der Platte (45, 47) gewährleistet ist. 5. Fluid-Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Profilplatte (45, 47) aus einem korrosionsbeständigen Material besteht. 6. Vorrichtung zur Zuführung einer dosierten Fluidmenge mittels der Bewegung einer Membran durch ein übertragungsfluid, gekennz ei chnet durch die Kombination - eines Tauchkolbengehäuses (5) mit einer Zentralbohrung (28) zur Aufnahme des Übertragungsfluids, - einen in der Zentralbohrung (28) hin- und herbewegbaren Tauchkolben (25), - eine Einrichtung zum Hin- und Herbewegen des Tauchkolbens (25), - einen mit dem Tauchkolbengehäuse (5) verbundenen Übertragungsfluidabschnitt (7) mit einer Aussparung zur Aufnahme der Membran (49) und zur Aufnahme des Fluids auf einer Seite der Membran, ^" " 9 1 MUM — 3 — wobei die Aussparung fluidmäßig mit dem Tauchkolbengehäuse (7) zur Aufnahme des übertragungsfluids auf der anderen Seite der Membran verbunden ist, und der Abschnitt ein Einlaß- und Auslaßventil (75, 77) zur Aufnahme bzw. Ausgabe des Fluids aufweist, und durch - ein Paar in der Aussparung angeordnete Profilplatten (45, 47), von denen je eine auf jeder Seite der Membran (49) zum Spreizen der Membran (49) angeordnet ist,und die eine Kammer zwischen sich ausbilden, wobei jede Profilplatte (45, 47)

1. mehrere konzentrische, sich von der Platte

(45, 47) erstreckende Ringe (57) und

2. mehrere radiale Schlitze (61) in der Platte (45, 47), die die Ringe zur Ausbildung von

Fluidkanälen zwischen den Ringen (57) schneiden, aufweist,

wodurch die Hin- und Herbewegung des Tauchkolbens (25) das übertragungsfluid durch die Schlitze (61) einer der Profilplatten (45, 47) in die Aussparung bewegt und die andere Seite der Membran (49) verschiebt, wodurch eine dosierte Fluidmenge ausgegeben wird.