DE3928411A1 - Dosierpumpe - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe mit einem eingangs
seitig mit einem Vorförderraum und ausgangsseitig mit einer
Dosierstelle verbundenen Pumpenzylinder und einem damit zu
sammenwirkenden Dosierkolben sowie einer Membran, wobei der
Vorförderraum oberhalb oder seitlich des Pumpenzylinders liegen
kann, und mit einem Dosiermittelbehälter über eine ein Saug
ventil aufweisende Saugleitung und eine ein Druckventil
aufweisende Rücklaufleitung verbindbar ist.
Bei bekannten Dosierpumpen mit Dosierkolben-Zylindereinrichtung
und Vorfördermembran ist der Vorförderraum über eine ein Saug
ventil aufweisende Saugleitung und eine ein Druckventil aufwei
sende Rückleitung mit einem Dosiermittelbehälter verbunden. Die
Vorförderung erfolgt über die Saugleitung und das Saugventil
zum Vorförderraum. Aus dem Vorförderraum entnimmt der Dosier
kolben die erforderliche Menge Dosiermittel. Die überschüssige
Menge des Dosiermittels wird über das Druckventil und die
Rücklaufleitung in den Dosiermittelbehälter zurückbefördert.
Dabei muß der Dosierkolben aus dem Kompressionsring im Zylin
derraum austauchen, damit eine Entlüftung des Kompressionsraums
gegeben ist. Beim Eintauchen des Dosierkolbens in den Kom
pressionsring wird dieser sehr schnell mechanisch verschlissen.
Dies verursacht hohe Austauschkosten für ein geringwertiges
Teil, wie es ein Kompressionsring darstellt.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Dosierpumpe zum
Dosieren flüssiger Medien, insbesondere auch agressiver und/oder
ausgasender Medien zu schaffen, bei welcher der Dosierkol
ben nicht mehr aus dem Kompressionsring austaucht und die Pumpe
selbstansaugend und selbstentlüftend auch gegen Druck wirkt.
Außerdem soll ein Einbau der Dosierpumpe in senkrechter oder
wagrechter Anordnung möglich sein.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten
Mittel gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der
Fig. 1 bis 3 erläutert, während die Fig. 4 ein anderes
Ausführungsbeispiel darstellt.
Dabei zeigen die Fig. 1 und 2 die erfindungsgemäße Dosier
pumpe während des Dosier- und Saughubs, während die Fig. 3 im
vergrößerten Maßstab eine bestimmte Position der Pumpe während
des Saughubs wiedergibt.
In der Fig. 1 ist eine Dosierpumpe 1 mit einem Gehäuse 2 dar
gestellt, welche einen Kompressionsraum 3 und einen darüberlie
genden Zylinderraum 4 aufweist. Der Kompressionsraum 3 ist ein
gangsseitig über ein Saugventil 5 und eine Saugleitung 6 mit
einem Dosierbehälter 7 verbunden.
Der Dosierkolben 8 ist als Hohlkolben ausgebildet und wird
mittels einer Kolbenführung 9, in welcher sich ein Kom
pressionsring 10 befindet, geführt. Die Oberseite des Hohl
kolbens ist als Dichtteller 11 ausgebildet, wobei der Dicht
teller 11 an seiner Oberseite einen Dichtwulst 12 aufweisen
kann. Der Zylinderraum 4 wird oben durch einen Anschlagring 13
begrenzt, durch den sich der Hubstößel 21 frei bewegen kann.
Zwischen Hubstößel 21 und dem Innendurchmesser des Anschlag
ringes 13 verbleibt ein Spalt 17.
Der Membranraum 16 ist nach oben durch die Formfördermembrane
18 begrenzt. Das überschüssig vorgeförderte Medium wird über
ein Rücklaufventil 19 und eine Rücklaufleitung 33 in den Do
siermittelbehälter 7 beim Rückhub zurückgeführt.
Beim Ansaugen des Dosiermediums aus dem Dosiermittelbehälter 7
wird dieses über die Saugleitung 6 und die Umgehungsleitung 15
und das Rückschlagventil 20 in den Zylinderraum 4 und von dort
durch die Vorfördermembrane 18 in den Membranraum 16 gefördert.
Beim Ansaugen ist das Rücklaufventil 19 geschlossen. Bei Beginn
des Saughubs wird der Hohlkolben 8 mit dem Dichtteller 11 durch
eine Feder 24 gegen eine Dichtung 22 am Hubstößel 21 gepreßt,
bis der Dichtteller 11 bei weiterer Bewegung des Stößels 21 am
Anschlagring 13 anliegt.
Hat der Hohlkolben 8 beim Saughub, wie in den Fig. 2 und 3
dargestellt, den Anschlagring 13 erreicht, verschließt der
Dichtteller 11 des Hohlkolbens über den Dichtring 14 den Spalt
17. Es kann somit kein Dosiermedium mehr über die Umgehungs
leitung 15 und das Rückschlagventil 20 angesaugt werden. Beim
weiteren Saughub des Hubstößels 21 wird die Durchgangsbohrung
23 des Hohlkolbens 8 geöffnet. Das Ansaugen erfolgt nur auf dem
direkten Weg durch das Ansaugventil 5 und den Kompressionsraum
3 sowie die Durchgangsbohrung 23 des Hohlkolbens. Der Kom
pressionsraum 3 wird mit Dosiermedium gefüllt und gleichzeitig
vollständig entlüftet ohne daß der Hohlkolben 8 aus der Kolben
führung 9 bzw. dem Kompressionsring 10 austreten muß.
Nach Beendigung des Saughubs wird beim Dosierhub (vgl. Fig. 1)
der Hubstößel 21 über den Exzenter 24 und das Joch 25 in die
andere Richtung bewegt, bis der Hubstößel 21 auf dem Dichtwulst
12 des Dichttellers 11 dichtend aufliegt und somit die Durch
gangsbohrung 23 des Hohlkolbens 8 verschließt. Der umlaufende
Rand 26 des Hubstößels 21 übernimmt beim weiteren Dosierhub die
Kraftübertragung auf den Hohlkolben 8 und die Feder 24. Dadurch
wird eine gleichbleibende Drucksteifigkeit beim Dosierhub ge
währleistet. Der Hubstößel 21 drückt nach Erreichen des Dicht
tellers 11 den Hohlkolben 8 gegen die Feder weiter bis zu dem
an der Hubverstellung 27 eingestellten unteren Maximalwert.
Während des Dosierhubs des Hubstößels 21 und des Hohlkolbens 8
wird das Saugventil 5 gegen den Dichtsitz 28 gepreßt und ver
schließt die Saugleitung 6. Das Dosiermittel im Kompressions
raum 3 wird dadurch über die im Zylinder 29 angebrachte Quer
bohrung 30 über das Schlauchventil 31 in die Dosierleitung 32
gedrückt.
Das über die Vorfördermembrane 18 zuviel angesaugte Dosier
medium und die eventuell vorhandenen Gasblasen werden beim
Dosierhub gleichzeitig über das Rücklaufventil 19 und die
Rücklaufleitung 33 in den Dosierbehälter 7 zurückgeführt. Die
in den Dosierbehälter 7 zurückgeführten Gasblasen steigen nach
Austritt aus der Rücklaufleitung innerhalb des Dosierbehälters
zur Atmosphäre auf und werden nicht wieder eingesaugt.
Ist der Dosierhub abgeschlossen, so folgt angetrieben über den
Exzenter 24 ein neuer Saughub.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das
Medium direkt über die Saugleitung 6, das Saugventil 5 und die
Durchgangsbohrung 23 im Hohlkolben 8 angesaugt. Bei dieser Aus
führung ist keine Umgehungsleitung 15 und kein Rückschlagventil
20 erforderlich. Die Ausführungsform eignet sich besonders für
kleine Dosierhübe.
Die übrigen Teile entsprechen denen im Ausführungsbeispiel nach
den Fig. 1 und 2.
Claims (8)
1. Dosierpumpe mit einem eingangsseitig mit einem Vorförderraum
und ausgangsseitig mit einer Dosierstelle verbundenen Pumpen
zylinder und einem damit zusammenwirkenden Dosierkolben sowie
einer Membran, und einer mit einem Dosiermittelbehälter
verbindbaren Saugleitung mit einem Saugventil und einer ein
Druckventil aufweisenden Rückleitung,
dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierkolben (8) als Hohlkolben
ausgebildet ist, der auf der der Dosierleitung (32) gegenüber
liegenden Seite einen ringförmigen Dichtteller (11) aufweist,
der durch eine Kraftquelle (24) gegen ein Ende des Hubstößels
(21) drückbar ist, daß der Zylinderraum (4) auf der Seite des
Hubstößels (21) durch einen Anschlagring (13) begrenzt ist,
durch den sich der Hubstößel (21) frei hindurchbewegen kann,
und daß der Abstand zwischen Kompressionsraum (3) und Dicht
teller (11), die Lage des Anschlagringes (13) im Zylinderraum
(4) und die Größe des Hubs des Hubstößels (21) so bemessen
sind, daß beim Saughub der Dichtteller (11) am Anschlagring
(13) dichtend anliegt und bei Weiterbewegung des Hubstößels das
Medium aus dem Membranraum (16) durch die Durchgangsbohrung
(23) des Hohlkolbens (8) in den Kompressionsraum (3) fließen
kann.
2. Dosierpumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (4) mit dem
Dosiermittelbehälter (7) über eine ein Druckventil (20)
aufweisende Umgehungsleitung (15) verbunden ist.
3. Dosierpumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das ausgangsseitige Ende des Zylin
derraumes (4) durch eine Kolbenführung (9) gebildet wird, in
der sich der Hohlkolben (8) bewegt.
4. Dosierpumpe nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenführung (9) einen Kom
pressionsring (10) aufweist.
5. Dosierpumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtteller (11) an seiner am
Hubstößel (21) anliegenden Seite einen Dichtwulst (12)
aufweist.
6. Dosierpumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (13) an seiner am
Dichtteller (11) anliegenden Seite mindestens einen Dichtring
(14) aufweist.
7. Dosierpumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hubstößel (21) an seiner am
Dichtteller (11) anliegenden Seite einen umlaufenden Rand (26)
aufweist.
8. Dosierpumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftquelle durch eine Feder
(24) gebildet wird, die sich an der Kolbenführung (9) und am
Dichtteller (11) abstützt.
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