DE3928411C2 - - Google Patents

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, wie sie bspw. aus der DE 32 10 821 A1 bekannt ist, ist der Vorförderraum über eine ein Saugventil aufweisende Sauglei­ tung und eine ein Druckventil aufweisende Rückleitung mit einem Dosiermittelbehälter verbunden. Die Vorförderung erfolgt über die Saugleitung und das Saugventil zum Vorförderraum. Aus dem Vorförder­ raum entnimmt der Dosierkolben 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 ein schneller Verschleiß des Kom­ pressionsrings vermieden wird und die Pumpe selbstansaugend und selbstentlüftend auch gegen Druck wirkt.

Außerdem soll ein Einbau der Dosierpumpe in senkrechter oder waagrechter 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 Kompressionsring 10 be­ findet, geführt. Die Oberseite des Hohlkolbens ist als Dichtteller 11 ausgebildet, wobei der Dichtteller 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, d. h. zwischen Hubstößel 21 und dem Innendurchmesser des Anschlagringes 13 verbleibt ein Spalt 17.

Der Membranraum 16 ist nach oben durch die Vorfördermembrane 18 be­ grenzt und steht, solange der Dichtteller 11 nicht am Anschlagring 13 anliegt, mit dem Zylinderraum 4 in Verbindung. Das überschüssig vorgeförderte Medium wird über ein Rücklaufventil 19 und eine Rück­ laufleitung 33 in den Dosiermittelbehälter 7 beim Rückhub zurückge­ führt.

Beim Absaugen 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 Saugwirkung der Vorfördermembrane 18 in den Membranraum 16 geför­ dert.

Beim Ansaugen ist das Rücklaufventil 19 geschlossen. Bei Beginn des Saughubs wird der Hohlkolben 8 mit dem Dichtteller 11 durch eine Feder 34 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 darge­ stellt, 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 Umgehungsleitung 15 und das Rückschlagventil 20 angesaugt werden. Beim weiteren Saughub des Hub­ stößels 21 wird die Durchgangsbohrung 23 des Hohlkolbens 8 geöffnet. Das Ansaugen erfolgt nun auf dem direkten Weg durch das Ansaugventil 5 und den Kompressionsraum 3 sowie die Durchgangsbohrung 23 des Hohlkolbens. Der Kompressionsraum 3 wird mit Dosiermedium gefüllt und gleichzeitig vollständig entlüftet ohne daß der Hohlkolben 8 aus der Kolbenführung 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 34. 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 Durchgangs­ bohrung 23 im Hohlkolben 8 angesaugt. Bei dieser Ausführung 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 (7)

1. Dosierpumpe mit einem eingangsseitig mit einem Vorförderraum und ausgangsseitig mit einer Dosierstelle verbundenen Pumpenzylinder und einem damit zusammenwirkenden Dosierkolben sowie einer von einem Hubstößel angetriebenen Membran, und einer mit einem Dosiermittelbe­ hälter verbindbaren Saugleitung mit einem Saugventil und einer ein Druckventil aufweisenden Rückleitung, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierkolben (8) als Hohlkolben aus­ gebildet ist, der der auf der Dosierleitung (32) gegenüberliegenden Seite einen ringförmigen Dichtteller (11) aufweist, der kraftbeaufschlagt gegen ein Ende des Hubstößels (21) drückbar ist, daß der Zylin­ derraum (4) auf der Seite des Hubstößels (21) durch einen Anschlag­ ring (13) begrenzt ist, durch den sich der Hubstößel (21) unter Bil­ dung eines Spalts (17) frei hindurchbewegen kann, daß das ausgangs­ seitige Ende des Zylinderraumes (4) durch eine Kolbenführung (9) ge­ bildet wird, in der sich der Hohlkolben (8) während des gesamten Saug- und Dosierhubs bewegt, und daß der Abstand zwischen Kompres­ sionsraum (3) und Dichtteller (11), die Lage des Anschlagringes (13) im Zylinderraum (4) und die Größe des Hubs des Hubstößels (21) so bemessen sind, daß in einer zweiten Phase des Saughubs der Dichtteller (11) am Anschlagring (13) dichtend anliegt und am Ende des Saug­ hubs und in einer ersten Phase des Dosierhubs 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 Dosiermit­ telbehälter (7) über eine ein Saugventil (20) aufweisende Umgehungs­ leitung (15) verbunden ist.

3. Dosierpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenführung (9) einen Kompres­ sionsring (10) aufweist.

4. Dosierpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtteller (11) an seiner am Hub­ stößel (21) anliegenden Seite einen Dichtwulst (12) aufweist.

5. Dosierpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (13) an seiner am Dichtteller (11) anliegenden Seite mindestens einen Dichtring (14) aufweist.

6. Dosierpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubstößel (21) an seiner am Dicht­ teller (11) anliegenden Seite einen umlaufenden Rand (26) aufweist.

7. Dosierpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftbeaufschlagung des Dichttellers (11) durch eine Feder (34) erfolgt, die sich an der Kolbenführung (9) und am Dichtteller (11) abstützt.