DE4418314C1

DE4418314C1 - Liquid metering pump

Info

Publication number: DE4418314C1
Application number: DE4418314A
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Ing Hetzel; Josef Braun
Original assignee: Prominent Dosiertechnik GmbH
Current assignee: Prominent Dosiertechnik GmbH
Priority date: 1994-05-26
Filing date: 1994-05-26
Publication date: 1996-01-04
Anticipated expiration: 2014-05-27
Also published as: ATE149057T1; DE59500111D1; EP0684383A1; EP0684383B1; JPH07317665A

Abstract

The dosing pump has a pump chamber with a volume which is enlarged during the suction stroke and reduced during the compression stroke, with a venting valve (17, 18) at the upper end of the pump chamber. The response characteristics of the venting valve are dependent on the aggregate characteristics of the dosed medium. The venting value is preceded by a back-feed prevention valve (16, 18) in the flow direction from the pump chamber, the back-feed prevention valve normally held closed and only opened in response to the fluid flow from the pump chamber.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsdosierpumpe mit einer Pumpenkammer, deren Volumen sich bei einem Saug hub vergrößert und bei einem Druckhub verkleinert und an deren oberen Ende eine Entlüftungsventileinrichtung angeordnet ist, die ein strömungsbetätigtes Entlüf tungsventil aufweist, dessen Ansprechverhalten vom Ag gregatzustand des durchströmenden Mediums bestimmt ist.The invention relates to a liquid metering pump a pump chamber, the volume of which changes during suction stroke increased and reduced with a pressure stroke and at its upper end a vent valve device is arranged, which is a flow-actuated vent tion valve, the response of the Ag the state of the medium flowing through is determined.

Bei einer bekannten Dosierpumpe dieser Art (DE 42 19 663 A1) weist das Entlüftungsventil eine Mem bran als Ventilelement auf. Die Membran kann sich an eine Dichtungsfläche anlegen und so den Austritt aus der Pumpenkammer im Bereich der Entlüftungsventilein richtung verschließen. Die Kraft zum Anlegen der Mem bran wird allerdings erst dann aufgebracht, wenn Flüs sigkeit ansteht. Solange Gas ausströmt, ist der Stau druck nicht groß genug, um die Membran zum Schließen zu bringen.In a known metering pump of this type (DE 42 19 663 A1), the vent valve has a mem bran as a valve element. The membrane can become create a sealing surface and thus the outlet the pump chamber in the area of the vent valve close direction. The power to put on the mem However, bran is only applied when rivers pending. As long as gas flows out, the traffic jam pressure is not large enough to close the membrane bring.

Aus CH 390 686 ist es bekannt, anstelle einer Membran auch eine Kugel als Ventilelement in einem Entlüftungs ventil zu verwenden. Diese hat die gleichen Aufgabe. It is known from CH 390 686 instead of a membrane also a ball as a valve element in a vent valve to use. This has the same task.

Solange Gas ausströmt, sind die durch die Strömung auf die Kugel ausgeübten Kräfte nicht groß genug, um die Kugel in eine Schließstellung zu bewegen. Diese Kräfte werden erst dann aufgebracht, wenn Flüssigkeit aus strömt. Allerdings läßt sich diese Anordnung nicht bei Pumpen verwenden, die einen Saughub ausführen, wie dies bei Dosierpumpen typischerweise der Fall ist.As long as gas flows out, they are up by the flow the ball forces are not large enough to support the Move ball into a closed position. These powers are only applied when liquid runs out flows. However, this arrangement cannot be used Use pumps that perform a suction stroke like this is typically the case with metering pumps.

Mit der Flüssigkeitsdosierpumpe der eingangs genannten Art läßt sich das Entlüftungsverhalten relativ genau steuern. Die durch das Entlüftungsventil austretende Flüssigkeitsmenge ist relativ gering. Dies führt aller dings zu einem anderen Effekt. Es hat sich nämlich ge zeigt, daß auch dann, wenn die Pumpenkammer bei einem Druckhub vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist, d. h. die zuvor darin befindlichen Gasmengen durch das Ent lüftungsventil entwichen sind, bei einem nachfolgenden Saughub wieder Gasreste in die Pumpenkammer gelangen, obwohl die angesaugte Flüssigkeit diese Gasmengen nicht enthalten hat. Eine Erklärungsmöglichkeit für dieses Verhalten wäre, daß das Gas beim Entlüften der Pumpen kammer nur bis hinter die Membran gelangt. Da die Mem bran praktisch unmittelbar schließt, sobald Flüssigkeit ansteht, wird das dort befindliche Gas nicht weiter ge fördert. Beim nächsten Saughub öffnet sich die Membran wieder, und das hinter ihr befindliche Gas wird in die Pumpenkammer eingesaugt. Hieran ändert auch das hinter dem Entlüftungsventil angeordnete Rückschlagventil nichts. Dieses verhindert nur, daß Luft oder Gas von außen angesaugt wird. Es kann jedoch nicht verhindern, daß noch zwischen dem Entlüftungsventil und dem Rück schlagventil befindliche Gas wieder in die Pumpenkammer zurückgesaugt wird. Die Gaseinschlüsse in der Pumpen kammer ändern aber das Dosierverhalten der Pumpe und sind deswegen unerwünscht. Sie werden zwar bei dem nächsten Pumpenspiel wieder aus der Pumpenkammer ver drängt, sind jedoch noch hinter dem Entlüftungsventil vorhanden. Insbesondere bei kleinen Fördermengen, einem typischen Anwendungsfall von Dosierpumpen, führen die Toträume der bekannten Anordnung zu Ungenauigkeiten.With the liquid metering pump of the aforementioned Art can be the ventilation behavior relatively accurate Taxes. The exiting through the vent valve The amount of liquid is relatively small. This leads everyone things to a different effect. It has happened shows that even if the pump chamber at a Pressure stroke is completely filled with liquid, d. H. the amount of gas previously contained in the ent ventilation valve have escaped from a subsequent one Suction stroke get gas residues back into the pump chamber, although the aspirated liquid does not have these amounts of gas has contained. An explanation for this Behavior would be that the gas is vented from the pumps chamber only reaches behind the membrane. Since the mem bran closes practically immediately as soon as liquid pending, the gas located there is no longer ge promotes. The membrane opens on the next suction stroke again, and the gas behind it is released into the Pump chamber sucked in. This also changes the behind check valve arranged in the vent valve Nothing. This only prevents air or gas from is sucked in outside. However, it cannot prevent that still between the vent valve and the back Check valve located gas back into the pump chamber is sucked back. The gas inclusions in the pumps chamber change the dosing behavior of the pump and are therefore undesirable. You will be with the next pump play again from the pump chamber urges, but are still behind the vent valve available. Especially with small amounts, one typical application of dosing pumps, lead the Dead spaces of the known arrangement for inaccuracies.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Pumpver halten einer Dosierpumpe mit Entlüftungsventil zu ver bessern.The invention has for its object the Pumpver keep a dosing pump with bleed valve to ver improve.

Diese Aufgabe wird bei einer Flüssigkeitsdosierpumpe der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß dem Ent lüftungsventil in Ausströmrichtung aus der Pumpenkammer ein Rücksaugsicherungsventil vorgeschaltet ist.This task is done with a liquid metering pump of the type mentioned in that the Ent Ventilation valve in the outflow direction from the pump chamber a suction safety valve is connected upstream.

Das beim Entlüftungsvorgang aus der Pumpenkammer aus tretende Fluid wird hierdurch daran gehindert, bei ei nem Saughub wieder in die Pumpenkammer einzutreten. Diese Blockierung ist unabhängig davon, ob das Fluid noch Gas oder schon Flüssigkeit ist. Da das Entlüf tungsventil in Strömungsrichtung erst hinter dem Rück saugsicherungsventil angeordnet ist, wird in dem Be reich zwischen dem Entlüftungsventil und dem Rücksaug sicherungsventil zum Ende der Entlüftung hin praktisch nur Flüssigkeit anstehen. Dies ist eine weitere Siche rung dagegen, daß bei einem Saughub nun doch Gas ange saugt wird. Hierdurch wird ein Weg, mit dem parasitäre Gasreste angesaugt werden können, zuverlässig ver schlossen. Unerwünschte Toträume werden vermieden.This from the pump chamber during the venting process kicking fluid is hereby prevented in egg re-enter the pump chamber after a suction stroke. This blockage is independent of whether the fluid is still gas or already liquid. Since the vent tion valve in the flow direction only behind the rear Suction protection valve is arranged in the loading rich between the vent valve and the back suction safety valve practical at the end of ventilation only liquid present. This is another security tion against the fact that gas is now on during a suction stroke sucks. This will provide a path to the parasitic Residual gas can be sucked in reliably closed. Undesired dead spaces are avoided.

Bevorzugterweise ist das Rücksaugsicherungsventil nor malerweise geschlossen und öffnet nur bei einer Fluid strömung aus der Pumpenkammer heraus. Das Rücksaugsi cherungsventil benötigt daher keine Rückströmung, um geschlossen zu werden. Vielmehr schließt es bereits dann, wenn keine Strömung aus der Pumpenkammer heraus auftritt. Es können also bei der Rückströmung, die an sonsten bis zum Schließen des Rücksaugsicherungsventils notwendig wäre, auch keine weiteren Gasreste in die Pumpenkammer eingetragen werden. Preferably, the anti-suckback valve is nor sometimes closed and only opens with a fluid flow out of the pump chamber. The suck back fuse valve therefore requires no backflow in order to be closed. Rather, it already closes then when there is no flow out of the pump chamber occurs. So it can in the backflow, the otherwise until the anti-suckback valve closes would be necessary, no further gas residues in the Pump chamber can be entered.

Mit Vorteil weisen das Entlüftungsventil und das Rück saugsicherungsventil ein gemeinsames Ventilelement auf. Mit dieser Maßnahme wird dafür gesorgt, daß der Strö mungspfad zwischen dem Rücksaugsicherungsventil und dem Entlüftungsventil relativ kurz ist. Die austretende Flüssigkeitsmenge, die aufgrund des Rücksaugsicherungs ventils nicht mehr unmittelbar für den Verbrauch zu Verfügung steht, bleibt damit klein. Dies ist insbeson dere dann von Vorteil, wenn die zu dosierende Flüssig keit toxisch oder aggressiv ist. In diesem Fall müssen entsprechend kleiner Flüssigkeitsmengen behandelt wer den.Advantageously, the vent valve and the back suction safety valve on a common valve element. This measure ensures that the Strö path between the anti - suck back valve and the Vent valve is relatively short. The exiting Amount of liquid due to the anti-suckback device valve no longer directly for consumption Is available remains small. This is in particular This is an advantage if the liquid to be dosed toxic or aggressive. In this case who treated correspondingly small amounts of liquid the.

Vorzugsweise ist das Ventilelement zwischen einem er sten Ventilsitz, der Bestandteil des Rücksaugsiche rungsventils ist, und einem zweiten Ventilsitz, der Bestandteil des Entlüftungsventils ist, frei beweglich, wobei eine Durchströmung der Entlüftungsventileinrich tung nur in einer Stellung des Ventilelements zwischen erstem und zweitem Ventilsitz möglich ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung wird das Rücksaugsicherungs ventil geöffnet, sobald eine Strömung aus der Pumpen kammer heraus auftritt. Solange Gas ausströmt, sind die durch die Strömung ausgeübten Kräfte auf das Ventilele ment noch nicht groß genug, um das Ventilelement gegen den zweiten Ventilsitz zur Anlage zu bringen. Das Ven tilelement ist damit sozusagen in einem Schwebezustand oder einer Zwischenstellung zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilsitz. Erst beim Auftreten von Flüssigkeit sind die auf das Ventilelement wirkenden Kräfte groß genug, um das Ventilelement gegen den zweiten Ventil sitz zur Anlage zu bringen. Hierdurch wird das Entlüf tungsventil zuverlässig geschlossen. Der weitere Druck hub führt dann nicht mehr zu einem Austritt von Flüs sigkeit aus der Pumpenkammer durch die Entlüftungsven tileinrichtung, sondern durch einen Dosierausgang, der normalerweise mit einem Vorspannventil verschlossen ist. Auf diese Weise läßt sich mit relativ einfachen Maßnahmen die Dosiergenauigkeit der Pumpe erhöhen.The valve element is preferably between one of them Most valve seat, part of the back suction tion valve, and a second valve seat, the Part of the vent valve is freely movable, wherein a flow through the vent valve device tion only in one position of the valve element between first and second valve seat is possible. At a Such a configuration is the back suction valve opened as soon as a flow out of the pumps chamber out occurs. As long as gas flows out, they are forces exerted by the flow on the valve not yet large enough to counter the valve element to bring the second valve seat to the system. The Ven tilelement is thus, so to speak, in a state of limbo or an intermediate position between the first and the second valve seat. Only when liquid appears the forces acting on the valve element are large enough to push the valve element against the second valve bring the seat to the system. This will vent valve reliably closed. The further pressure hub then no longer causes rivers to leak liquid from the pump chamber through the ventilation vents tileinrichtung, but through a metering output, the normally closed with a preload valve is. In this way it can be done with relatively simple Measures increase the metering accuracy of the pump.

Vorzugsweise ist das Ventilelement als Kugel ausgebil det. Bei einer Kugel spielt die Orientierung des Ven tilelements praktisch keine Rolle. Unabhängig davon, wie sich die Kugel gedreht hat, ist es ihr jederzeit möglich, sich dichtend an den ersten oder an den zwei ten Ventilsitz anzulegen. Eine Drehung der Kugel kann sogar erwünscht sein. Hierdurch kommt nämlich immer eine andere Stelle der Kugeloberfläche zur Anlage an die jeweiligen Ventilsitze, so daß die Gefahr einer Undichtigkeit durch eine lokale Abnutzung relativ ge ring bleibt.The valve element is preferably designed as a ball det. With a ball, the orientation of the Ven plays tilelements practically no role. Independently of, how the ball has turned, it is always her possible to seal the first or the two valve seat. A rotation of the ball can may even be desired. Because that always comes another point on the spherical surface to the system the respective valve seats, so that the risk of a Leakage due to local wear and tear ring remains.

Mit Vorteil weist die Entlüftungsventileinrichtung ein Ventilgehäuse auf mit einem Innenraum, in dem das Ven tilelement angeordnet ist und der sich in Richtung auf den an seinem Auslaß angeordneten zweiten Ventilsitz verjüngt. Mit dem Ventilgehäuse läßt sich auf einfache Art und Weise die gesamte Entlüftungsventileinrichtung mit Entlüftungsventil und Rücksaugsicherungsventil rea lisieren. Das Ventilgehäuse bietet eine Führung fuhr das Ventilelement, d. h. die Bewegungen des Ventilelements quer zur Strömungsrichtung werden begrenzt. Das Ventil element wird also immer mit hoher Zuverlässigkeit zur Anlage an die jeweiligen Ventilsitze gebracht. Die Ver jüngung des Innenraums in Richtung auf den zweiten Ven tilsitz wirkt der Bildung von Toträumen entgegen, so daß sich hier keine Gase ansammeln können. Zwar wären diese Gase weitgehend unschädlich, weil sie durch das Rücksaugsicherungsventil daran gehindert werden, wieder in die Pumpenkammer angesaugt zu werden. Kritischer sind aber derartige Toträume bei Medien, die Feststoffe enthalten. Diese könnten sich ablagern und über kurz oder lang den Ausströmweg verstopfen, wodurch die Ent lüftungsfunktion beeinträchtigt werden könnte. The vent valve device advantageously has Valve housing on with an interior in which the Ven tilelement is arranged and in the direction of the second valve seat located at its outlet rejuvenated. With the valve housing can be easily Way the entire vent valve device with vent valve and anti-suckback valve rea lize. The valve housing provides guidance Valve element, d. H. the movements of the valve element are limited across the flow direction. The valve element is therefore always used with high reliability System brought to the respective valve seats. The Ver tapering of the interior towards the second Ven tilsitz counteracts the formation of dead spaces, so that no gases can accumulate here. Would be these gases largely harmless because they are caused by the Backflow prevention valve can be prevented again to be sucked into the pump chamber. More critical are such dead spaces in media, the solids contain. These could deposit and over short or long clog the outflow path, causing the ent ventilation function could be impaired.

Vorzugsweise weist das Volumen des Innenraums das 1,5- bis 3fache des Volumens des Ventilelements auf. Der Innenraum ist zwar größer als das Ventilelement, so daß sich das Ventilelement frei bewegen kann. Er ist jedoch in seiner Größe begrenzt, so daß nicht übermäßig viel Flüssigkeit hier anstehen kann. Dies verbessert das Betriebsverhalten der Entlüftungsventileinrichtung.The volume of the interior preferably has this 1.5 to 3 times the volume of the valve element. Of the Interior is larger than the valve element, so that the valve element can move freely. However, it is limited in size so that not too much There may be liquid here. This improves that Operating behavior of the vent valve device.

Auch ist bevorzugt, daß bei Anlage des Ventilelements am ersten Ventilsitz das Ventilelement im wesentlichen in einer Entfernung vom ersten Ventilsitz endet, in der der zweite Ventilsitz beginnt. Der Weg, den das Venti lelement zwischen dem ersten Ventilsitz und dem zweiten Ventilsitz zurücklegen kann, ist damit etwa auf die Summe der Eintauchtiefen des Ventilelements in die bei den Ventilsitze begrenzt. Hierdurch kann man eine sehr feinfühlige Steuerung des Entlüftungsventils erreichen. Zwischen dem Ventilelement und dem zweiten Ventilsitz verbleibt nur ein recht kleiner Spalt. Dieser Spalt wird etwas verkleinert, wenn das Ventilelement vom er sten Ventilsitz abhebt. Er ist dann nur noch so groß, daß zwar Gase problemlos ausströmen können, am Ventil element vorbeiströmende Flüssigkeiten jedoch so große Kräfte auf das Ventilelement ausüben, daß es praktisch unmittelbar gegen den zweiten Ventilsitz gepreßt wird.It is also preferred that when the valve element is in contact at the first valve seat, the valve element essentially ends at a distance from the first valve seat at which the second valve seat begins. The way the venti Oil element between the first valve seat and the second Valve seat can be put back on the Sum of the immersion depths of the valve element in the case of the valve seats limited. This can be a very achieve sensitive control of the vent valve. Between the valve element and the second valve seat only a very small gap remains. That gap is slightly reduced when the valve element from the most valve seat. Then it is only so big that gases can flow out easily at the valve liquids flowing past but so big Apply force to the valve element to make it practical is pressed directly against the second valve seat.

Mit Vorteil weist zumindest der erste Ventilsitz eine Fase auf, die eine Anlagefläche für das Ventilelement bildet. Mit einer derartigen Fase kann das Ventilele ment besser aufgenommen und zentriert werden. Die Dich tigkeit des Rücksaugsicherungsventils wird damit ver bessert.At least the first valve seat advantageously has one Chamfer on which is a contact surface for the valve element forms. With such a chamfer, the valve can ment better absorbed and centered. The you action of the anti-suckback valve is thus ver improves.

Auch ist bevorzugt, daß zumindest der zweite Ventilsitz eine gebrochene Kante mit einer vorbestimmten Rauhig keit aufweist. Damit wird verhindert, daß das Ventil element am zweiten Ventilsitz haftet. Hierdurch könnte zwar ein Rücksaugen von Luft oder Gas von außen verhin dert werden. Das zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilsitz eingeschlossene Gasvolumen könnte jedoch bei einem Saughub wieder in die Pumpenkammer gelangen, was verhindert werden sollte.It is also preferred that at least the second valve seat a broken edge with a predetermined roughness ability. This prevents the valve element adheres to the second valve seat. This could prevent air or gas from being sucked back in from the outside be changed. That between the first and the second Valve seat trapped gas volume could, however a suction stroke back into the pump chamber what should be prevented.

Vorzugsweise weist das Ventilelement eine vorbestimmte Oberflächenrauhigkeit und/oder eine vorbestimmte Rund heit auf. Auch mit diesen Maßnahmen kann man dazu bei tragen, ein Haften des Ventilelements insbesondere am zweiten Ventilsitz zu verhindern. Das Rücksaugsiche rungsventil schließt also immer mit großer Zuverlässig keit, sobald die Durchströmung durch die Entlüftungs ventileinrichtung beendet wird. Es ist nicht notwendig, daß eine Rückströmung auftritt.The valve element preferably has a predetermined one Surface roughness and / or a predetermined roundness eats up. You can also help with these measures wear, sticking of the valve element in particular on to prevent second valve seat. The suck back The valve always closes with great reliability speed as soon as the flow through the vent valve device is terminated. It's not necessary, that a backflow occurs.

Vorzugsweise sind der erste und der zweite Ventilsitz in Ventilsitzelementen ausgebildet, die einander gleich sind. Dies vereinfacht die Fertigung und die Ersatz teilhaltung. Man kann sowohl für das Entlüftungsventil als auch für das Rücksaugsicherungsventil im Prinzip die gleichen Bauteile verwenden.The first and the second valve seat are preferably formed in valve seat elements that are equal to each other are. This simplifies production and replacement participation. One can use both the vent valve as well as for the back suction protection valve in principle use the same components.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vor gesehen, daß sich an die Entlüftungsventileinrichtung eine Rücklaufleitung anschließt, die aus der Entlüf tungsventileinrichtung austretende Flüssigkeit unmit telbar ableitet. Am Ausgang der Entlüftungsventilein richtung kann daher keine Flüssigkeit anstehen, die zu einer Veränderung des Schließ- oder Öffnungsverhaltens der Entlüftungsventileinrichtung führen könnte. Flüs sigkeit, die beim Entlüften auf die eine oder andere Art austritt, wird unmittelbar abgeführt. Insbesondere bei giftigen oder aggressiven Flüssigkeiten ist dies von Vorteil, weil keine längere Einwirkungszeit auf Bereiche der Pumpe hinter der Entlüftungsventileinrich tung zu besorgen ist. In a particularly preferred embodiment is before seen that refer to the vent valve device a return line connects from the vent fluid valve device immediately derives from telbar. At the outlet of the vent valve therefore no liquid can be present in the direction a change in the closing or opening behavior the vent valve device could lead. Rivers liquid, which is vented on one or the other Art emerges, is immediately discharged. Especially this is the case with toxic or aggressive liquids advantageous because there is no longer exposure to Areas of the pump behind the bleed valve device tion is to be obtained.

Mit Vorteil weist das Ventilelement ein spezifisches Gewicht auf, das größer als das der zu dosierenden Flüssigkeit ist. Wenn der Unterschied nicht allzu groß ist, wird das Ventilelement dann auch bei einer kleine ren Strömung der Flüssigkeit an den zweiten Ventilsitz gepreßt. Damit ist das Entlüftungsventil geschlossen. Wenn das Ventilelement ein größeres spezifisches Ge wicht - und damit bei gleicher Baugröße auch ein höhe res Eigengewicht - aufweist, kann man auch Flüssigkei ten mit höherer Viskosität, die meistens mit einem hö heren spezifischen Gewicht einhergeht, zuverlässig ent lüften.The valve element advantageously has a specific one Weight that is greater than that of the dosed Liquid is. If the difference is not too big is, the valve element is then even with a small one ren flow of liquid to the second valve seat pressed. The vent valve is now closed. If the valve element has a larger specific Ge important - and therefore a height for the same size res own weight - you can also liquid ten with higher viscosity, mostly with a higher their specific weight, reliably ent ventilate.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich nung beschrieben. Hierin zeigen:The invention is preferred below on the basis of one th embodiment in connection with the drawing described. Show here:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine Dosier pumpe und Fig. 1 shows a schematic section through a metering pump and

Fig. 2 eine Entlüftungsventileinrichtung. Fig. 2 is a vent valve device.

Eine Flüssigkeitsdosierpumpe 1 weist eine Pumpenkammer 2 auf, die von einem Gehäuse 3 und einer Membran 4 be grenzt ist. Anstelle der Membran 4 kann man auch einen Kolben verwenden. Die Membran 4 wird über eine Betäti gungsstange 5 durch einen nicht näher dargestellten Antrieb hin- und herbewegt. Bei der Bewegung nach links verkleinert sich das Volumen der Pumpenkammer 2. Eine derartige Bewegung wird im folgenden als Druckhub be zeichnet. Bei einer Bewegung der Membran 4 nach rechts vergrößert sich das Volumen der Pumpenkammer 2. Eine derartige Bewegung wird im folgenden als Saughub be zeichnet. In die Pumpenkammer 2 mündet ein Eingangsan schluß 6, der über einen Schraubstutzen 7 mit einer nicht näher dargestellten Zuführleitung verbunden wer den kann. Zwischen Pumpenkammer 2 und Eingangsanschluß 6 ist ein Eingangsventil 8 angeordnet, das als schwer kraftbetätigtes Rückschlagventil ausgebildet ist. Bei einem Saughub wird der als Kugel dargestellte Ventil körper von seinem Sitz abgehoben und gibt den Weg vom Eingangsanschluß 6 in die Pumpenkammer 2 frei. Bei ei nem Druckhub wird die Kugel auf den Ventilsitz gepreßt und verhindert ein Austreten des in der Pumpenkammer 2 befindlichen Fluids in den Eingangsanschluß 6. Die Pum penkammer ist ferner mit einem Ausgangsanschluß 9 ver bunden, der über einen Schraubstutzen 10 mit einer nicht näher dargestellten Dosierleitung verbunden wer den kann. Zwischen dem Ausgangsanschluß 9 und der Pum penkammer 2 ist ein Ausgangsventil 11 angeordnet, das gegen die Kraft einer Feder 12 in Auslaßrichtung öff net. Die Feder 12 definiert einen Öffnungsdruck. Erst bei Überschreiten des Öffnungsdrucks öffnet das Aus gangsventil 11. Bei Unterschreiten dieses Öffnungs drucks in der Pumpenkammer 2 schließt es wieder.A liquid metering pump 1 has a pump chamber 2 , which is bordered by a housing 3 and a membrane 4 be. Instead of the membrane 4 , a piston can also be used. The membrane 4 is moved back and forth via an actuation rod 5 by a drive, not shown. When moving to the left, the volume of the pump chamber 2 decreases. Such a movement is referred to below as a pressure stroke. When the membrane 4 moves to the right, the volume of the pump chamber 2 increases . Such a movement is referred to below as a suction stroke. In the pump chamber 2 opens an input circuit 6 , which is connected via a screw 7 to a supply line, not shown, who can. Between the pump chamber 2 and the inlet connection 6 there is an inlet valve 8 which is designed as a heavy-duty check valve. During a suction stroke, the valve body shown as a ball is lifted from its seat and releases the path from the inlet connection 6 into the pump chamber 2 . During a pressure stroke, the ball is pressed onto the valve seat and prevents the fluid in the pump chamber 2 from escaping into the inlet connection 6 . The pump chamber is also connected to an output connection 9 , which is connected via a screw connector 10 to a metering line, not shown, who can. Between the outlet port 9 and the pump chamber 2 , an outlet valve 11 is arranged, which opens against the force of a spring 12 in the outlet direction. The spring 12 defines an opening pressure. The outlet valve 11 opens only when the opening pressure is exceeded. If this pressure falls below this in the pump chamber 2 , it closes again.

Im Bereich ihrer obersten Stelle verläßt ein Entlüf tungskanal 13 die Pumpenkammer 2. Der Entlüftungskanal 13 führt zu einer Entlüftungsventileinrichtung 14. Die Entlüftungsventileinrichtung 14 weist ein Ventilgehäuse 15 auf, das an seinem dem Entlüftungskanal 13 zugewand ten Ende einen ersten Ventilsitz 16 und an seinem ande ren Ende einen zweiten Ventilsitz 17 aufweist. Die bei den Ventilsitze 16, 17 sind einander gleich. Sie sind von entgegengesetzten Seiten her in das Ventilgehäuse eingesetzt.In the area of its uppermost point, a ventilation duct 13 leaves the pump chamber 2 . The vent channel 13 leads to a vent valve device 14 . The vent valve device 14 has a valve housing 15 which has a first valve seat 16 at its end facing the vent channel 13 and a second valve seat 17 at its other end. The valve seats 16 , 17 are identical to one another. They are inserted into the valve housing from opposite sides.

Zwischen dem ersten Ventilsitz 16 und dem zweiten Ven tilsitz 17 ist eine Kugel 18 als Ventilelement frei beweglich angeordnet. Der erste Ventilsitz 16 bildet zusammen mit der Kugel ein Rücksaugsicherungsventil. Der zweite Ventilsitz 17 bildet mit der Kugel das ei gentliche Entlüftungsventil. Als Bewegungsraum steht der Kugel 18 ein Innenraum 20 des Ventilgehäuses 15 zur Verfügung. Das Ventilgehäuse 15 begrenzt damit sowohl die Bewegungen der Kugel quer zur Strömungsrichtung als auch - mit Hilfe der beiden Ventilsitze 16, 17 - in Strömungsrichtung.Between the first valve seat 16 and the second Ven valve seat 17 , a ball 18 is freely movable as a valve element. The first valve seat 16 together with the ball forms a back suction valve. The second valve seat 17 forms with the ball the egg bleeding valve. An interior space 20 of the valve housing 15 is available for the ball 18 as the movement space. The valve housing 15 thus limits both the movements of the ball transverse to the direction of flow and - with the help of the two valve seats 16 , 17 - in the direction of flow.

Sowohl die Kugel 18 als auch die Ventilsitze 16, 17 können aus Metallen, insbesondere NE-Metallen, Kunst stoffen oder Elastomeren bestehen. Bevorzugterweise wird aber Keramik verwendet, da eine hohe Chemikalien beständigkeit, verbunden mit einer hohen Verschleißfe stigkeit, gegeben ist.Both the ball 18 and the valve seats 16 , 17 can consist of metals, in particular non-ferrous metals, plastics or elastomers. However, ceramic is preferably used because a high chemical resistance combined with a high wear resistance is given.

Der Innenraum 20 verjüngt sich in Richtung auf den zweiten Ventilsitz 17. Da es für die Funktion der Ent lüftungsventileinrichtung 14 wichtig ist, daß sie und damit auch der zweite Ventilsitz 17 etwa an der in Schwerkraftrichtung gesehen obersten Position angeord net ist, ergibt die Verjüngung 21 durchströmenden Gasen die Möglichkeit, ohne Ansammlung von Toträumen aus der Ventileinrichtung 14 zu entkommen.The interior 20 tapers in the direction of the second valve seat 17 . Since it is important for the function of the ventilation valve device 14 that it and thus also the second valve seat 17 is arranged approximately at the uppermost position as seen in the direction of gravity, the tapering 21 gases flowing through give the possibility without accumulation of dead spaces from the valve device 14 to escape.

Sowohl der erste Ventilsitz 16 als auch der zweite Ven tilsitz 17 weisen eine Fase 22 auf. Diese Fase 22 bil det eine Anlagefläche für die Kugel 18. Da die Kugel 18 nicht genau geführt ist, sich also quer zur Strömungs richtung bewegen kann, erleichtert die Fase 22 die Zen trierung der Kugel bei der Anlage an den jeweiligen Ventilsitz 16, 17.Both the first valve seat 16 and the second Ven valve seat 17 have a chamfer 22 . This chamfer 22 forms a contact surface for the ball 18 . Since the ball 18 is not precisely guided, so it can move transversely to the flow direction, the chamfer 22 facilitates the Zen tration of the ball when it contacts the respective valve seat 16 , 17th

Insbesondere beim zweiten Ventilsitz 17 kann die die Fase 22 aufweisende Kante 23 gebrochen sein und eine definierte Rauhigkeit aufweisen, um ein Haften der Ku gel 18 am zweiten Ventilsitz 17 zu unterbinden. Die Kugel 18 selbst kann ebenfalls eine definierte Rauhig keit ihrer Oberfläche aufweisen, um das Haften an einem der beiden Ventilsitze 16, 17 zu unterbinden. Particularly in the case of the second valve seat 17 , the edge 23 having the chamfer 22 can be broken and have a defined roughness in order to prevent the ball 18 from sticking to the second valve seat 17 . The ball 18 itself can also have a defined surface roughness in order to prevent sticking to one of the two valve seats 16 , 17 .

Das Volumen des Innenraums 20 ist etwa 1,5 bis etwa 2,5 mal so groß wie das Volumen der Kugel 18. Hierbei ist die Entfernung zwischen dem ersten Ventilsitz 16 und dem zweiten Ventilsitz 17 so gewählt, daß die Kugel 18 bei Anlage am ersten Ventilsitz 16 etwa dort endet, wo der zweite Ventilsitz 17 beginnt. Dies ist in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt. Der Bewegungsweg der Kugel 18 zwischen dem ersten Ventilsitz 16 und dem zweiten Ventilsitz 17 ist dann also nur noch so groß, wie es der Summe der beiden "Eintauchtiefen" der Kugel 18 in die jeweiligen Ventilsitze 16, 17 entspricht. Hierdurch läßt sich ein Spalt 24 zwischen der Kugel 18 und dem zweiten Ventilsitz 17 relativ klein halten. Sobald Fluid durch das Ventilgehäuse 15 hindurchströmt, wird dieser Spalt 24 ohnehin noch dadurch verkleinert, daß sich die Kugel 18 vom ersten Ventilsitz 16 abhebt.The volume of the interior 20 is approximately 1.5 to approximately 2.5 times as large as the volume of the ball 18 . Here, the distance between the first valve seat 16 and the second valve seat 17 is selected such that the ball 18 ends approximately where the second valve seat 17 begins when it contacts the first valve seat 16 . This is shown in Fig. 2 of the drawing. The path of movement of the ball 18 between the first valve seat 16 and the second valve seat 17 is then only as great as it corresponds to the sum of the two "immersion depths" of the ball 18 in the respective valve seats 16 , 17 . As a result, a gap 24 between the ball 18 and the second valve seat 17 can be kept relatively small. As soon as fluid flows through the valve housing 15 , this gap 24 is narrowed anyway in that the ball 18 lifts off from the first valve seat 16 .

An das Ventilgehäuse 15 schließt sich ein Ablaßraum 25 an, von dem eine Rücklaufleitung 19 abgeht. Die Rück laufleitung 19 ist hier so angeordnet, daß sich prak tisch keine Flüssigkeit im Ablaßraum 15 ansammeln kann. Jede Flüssigkeit, die durch das Ventilgehäuse 15 hin durchtritt, fließt praktisch unmittelbar durch die Rückführleitung ab.A drain chamber 25 connects to the valve housing 15 , from which a return line 19 extends. The return line 19 is arranged here so that practically no liquid can collect in the drain chamber 15 . Any liquid that passes through the valve housing 15 flows practically directly through the return line.

Die Funktion der Entlüftungsventileinrichtung 14 läßt sich kurz wie folgt skizzieren: Bei einem Druckhub der Membran 4 wird Gas, das sich in der Pumpenkammer 2 be findet, komprimiert. Wegen der hohen Kompressibilität des Gases wird in der Pumpenkammer 2 der Druck nie so hoch ansteigen, daß er die Schließkraft der Feder 12 des Ausgangsventils 11 überschreiten kann.The function of the vent valve device 14 can be briefly outlined as follows: With a pressure stroke of the membrane 4 , gas that is located in the pump chamber 2 is compressed. Because of the high compressibility of the gas, the pressure in the pump chamber 2 will never rise so high that it can exceed the closing force of the spring 12 of the outlet valve 11 .

Das Gas sammelt sich aufgrund der Schwerkraftverhält nisse immer am obersten erreichbaren Punkt. Da der Ent lüftungskanal 13 im obersten Punkt (in Schwerkraftrich tung gesehen) aus der Pumpenkammer 2 abzweigt, wird das Gas sich im Entlüftungskanal ansammeln. Bei einem Druckhub der Membran 4 entsteht so eine Druckerhöhung im Entlüftungskanal 13 und damit eine Kraft auf die Ku gel 18 in Richtung auf den zweiten Ventilsitz 17. Die Kugel wird unter der Wirkung dieser Kraft vom ersten Ventilsitz 16 angehoben. Es entsteht ein Spalt zwischen der Kugel 18 und dem ersten Ventilsitz 16. Das kompri mierte Gas umströmt die Kugel 18 und entweicht durch den Spalt 24 zwischen der Kugel 18 und dem zweiten Ven tilsitz 17.Due to gravity, the gas always collects at the highest accessible point. Since the ventilation duct 13 branches off at the top point (seen in the direction of gravity) from the pump chamber 2 , the gas will collect in the ventilation duct. With a pressure stroke of the membrane 4 , a pressure increase in the ventilation duct 13 and thus a force on the Ku gel 18 in the direction of the second valve seat 17th The ball is lifted from the first valve seat 16 under the action of this force. A gap is created between the ball 18 and the first valve seat 16 . The compressed gas flows around the ball 18 and escapes through the gap 24 between the ball 18 and the second valve seat 17th

Mit Beendigung des Druckhubes der Membran 4, also noch vor Beginn des Saughubes, fällt die Kugel 18 durch ihr Eigengewicht in den ersten Ventilsitz 16 zurück. Es ist also keine Strömung in umgekehrter Richtung erforder lich, um die Kugel 18 zur Anlage an den ersten Ventil sitz 16 zu bringen. Während des Saughubes der Membran 4 verbleibt die Kugel im ersten Ventilsitz 16 und verhin dert damit, daß Gas oberhalb des ersten Ventilsitzes 16 in die Pumpenkammer 2 zurückströmt. Dies betrifft so wohl Gas aus der Rückführleitung 19 als auch Gas, das sich im Innenraum 20 des Ventilgehäuses 15 befindet.When the pressure stroke of the diaphragm 4 ends, that is to say before the start of the suction stroke, the ball 18 falls back into the first valve seat 16 due to its own weight. So there is no flow in the reverse direction is required to bring the ball 18 into contact with the first valve seat 16 . During the suction stroke of the membrane 4 , the ball remains in the first valve seat 16 and thus prevents gas from flowing back into the pump chamber 2 above the first valve seat 16 . This applies both to gas from the return line 19 and to gas located in the interior 20 of the valve housing 15 .

Bei einem Saughub der Membran 4 kann also kein Gas mehr zurück in die Pumpenkammer 2 gelangen. Bei den Druckhü ben hingegen wird alles Gas, das sich in der Pumpenkam mer 2 befindet, allmählich aus der Pumpenkammer 2 ver drängt. Solange nämlich Gas durch die Entlüftungsven tileinrichtung 14 ausströmen kann, kann sich in der Pumpenkammer 2 kein nennenswerter Druck aufbauen. Es wird also auch keine Flüssigkeit, die noch Gas enthal ten kann, gegen die Kraft der Feder 12 durch das Aus gangsventil gepumpt. Vielmehr wird die gesamte Pumpen leistung dazu verwendet, das Gas aus der Pumpenkammer 2 herauszutreiben. Dieser Vorgang wird so lange wieder holt, bis sämtliches Gas aus dem Pumpenraum 2 und dem Entlüftungskanal 13 hinausbefördert ist. With a suction stroke of the membrane 4 , gas can no longer get back into the pump chamber 2 . In the Druckhü ben, however, all gas, which is in the Pumpenkam mer 2, is gradually displacing ver from the pump chamber 2 . As long as gas can flow out through the ventilation valve device 14 , no significant pressure can build up in the pump chamber 2 . So there is also no liquid that can still contain gas, pumped against the force of the spring 12 by the output valve. Rather, the entire pump power is used to drive the gas out of the pump chamber 2 . This process is repeated until all the gas is pumped out of the pump chamber 2 and the ventilation duct 13 .

Ist die Pumpenkammer 2 vollständig mit Flüssigkeit ge füllt, wird die Kugel 18 beim Druckhub aus dem ersten Ventilsitz 16 herausgehoben. Ein Teilstrom der Flüssig keit wird hinausgefördert und fließt über die Rückführ leitung 19 ab. Dieser Teilstrom ist aber relativ klein. Er kann im günstigsten Fall sogar fast zu Null gemacht werden. Die im Entlüftungskanal 13 anstehende Flüssig keit preßt nämlich die Kugel 18 sehr schnell gegen den zweiten Ventilsitz 17. Damit ist die Entlüftungsventil einrichtung 14 geschlossen. Nach einer weiteren Bewe gung der Membran 4 im Druckhub kann dann der Druck in der Pumpenkammer 2 ansteigen. Er überschreitet den Öff nungsdruck der Feder 12 im Ausgangsventil 11. Die Flüs sigkeit kann nun dosiert abgegeben werden. Mit Beendi gung des Druckhubes, also vor Beginn des Saughubes, fällt die Kugel 18 durch ihr Eigengewicht wieder in den ersten Ventilsitz 16 zurück.If the pump chamber 2 is completely filled with liquid, the ball 18 is lifted out of the first valve seat 16 during the pressure stroke. A partial flow of the liquid is conveyed out and flows via the return line 19 . However, this partial flow is relatively small. In the best case, it can even be made almost zero. The pending in the vent channel 13 liquid-ness, the ball 18 presses namely very quickly against the second valve seat 17th So that the vent valve device 14 is closed. After a further movement of the membrane 4 in the pressure stroke, the pressure in the pump chamber 2 can then rise. It exceeds the opening pressure of the spring 12 in the outlet valve 11 . The liquid can now be dispensed in doses. Upon completion of the pressure stroke, that is, before the start of the suction stroke, the ball 18 falls back into the first valve seat 16 due to its own weight.

Wenn bekannt ist, welche Flüssigkeiten dosiert werden sollen, kann man das Gewicht der Kugel 18 hierauf ein stellen. Wenn man eine Kugel mit höherem Eigengewicht verwendet, können auch Flüssigkeiten mit höherer Visko sität entlüftet werden. Allgemein kann man sagen, daß sich das spezifische Gewicht der Kugel, also das Eigen gewicht dividiert durch ihr Volumen, im Bereich des spezifischen Gewichts der zu dosierenden Flüssigkeit befinden sollte. Das spezifische Gewicht kann auch et was größer oder etwas geringer sein. Die zur Bewegung der Kugel 18 notwendigen Strömungskräfte sind dann re lativ gering.If it is known which liquids are to be metered, the weight of the ball 18 can be adjusted. If a ball with a higher weight is used, liquids with a higher viscosity can also be vented. In general it can be said that the specific weight of the ball, i.e. its own weight divided by its volume, should be in the range of the specific weight of the liquid to be dosed. The specific weight can also be slightly larger or slightly lower. The flow forces required to move the ball 18 are then relatively low.

Claims

1. A liquid metering pump with a pump chamber, the volume of which increases during a suction stroke and decreases during a pressure stroke and at the upper end of which a vent valve device is arranged which has a flow-actuated vent valve, the response of which is determined by the state of the medium flowing through the unit, characterized in that that the vent valve ( 17 , 18 ) in the outflow direction from the pump chamber ( 2 ) is connected to a back suction valve ( 16 , 18 ).

2. Pump according to claim 1, characterized in that the vent valve ( 17 , 18 ) and the Rücksaugsi securing valve ( 16 , 18 ) have a common Ventilele element ( 18 ).

3. Pump according to claim 2, characterized in that the valve element ( 18 ) between a first Ven valve seat ( 16 ), which is part of the Rücksaugsiche approximately valve ( 16 , 18 ), and a second Ven valve seat ( 17 ), which is part of the vent valve tils ( 17 , 18 ) is freely movable, a flow through the vent valve device ( 14 ) is only possible in one position of the valve element ( 18 ) between the first and second valve seats ( 16 , 17 ).

4. Pump according to claim 2 or 3, characterized in that the valve element ( 18 ) is ausgebil det as a ball.

5. Pump according to one of claims 2 to 4, characterized in that the ventilation valve device ( 14 ) has a valve housing ( 15 ) with an interior ( 20 ) in which the valve element ( 18 ) is arranged and which is in the direction of the second valve seat ( 17 ) arranged at its outlet is tapered.

6. Pump according to claim 5, characterized in that the volume of the interior ( 20 ) has 1.5 to 3 times the volume of the valve element ( 18 ).

7. Pump according to one of claims 2 to 6, characterized in that when the valve element ( 18 ) abuts the first valve seat ( 16 ), the valve element ( 18 ) essentially ends at a distance from the first valve seat ( 16 ) in which the second Valve seat ( 17 ) begins.

8. Pump according to one of claims 2 to 7, characterized in that at least the first valve seat ( 16 ) has a chamfer ( 22 ) which forms a contact surface for the valve element ( 18 ).

9. Pump according to one of claims 2 to 8, characterized in that at least the second valve seat ( 17 ) has a broken edge ( 23 ) with a predetermined roughness.

10. Pump according to one of claims 2 to 9, characterized in that the valve element ( 18 ) has a predetermined surface roughness and / or a predetermined roundness.

11. Pump according to one of claims 2 to 10, characterized in that the first and the second Ven tilsitz ( 16 , 17 ) ausgebil det in valve seat elements which are the same as one another.

12. Pump according to one of claims 1 to 11, characterized in that to the vent valve device ( 14 ) a return line ( 19 ) closes, which discharges liquid emerging from the vent valve device ( 14 ) directly.

13. Pump according to one of claims 2 to 12, characterized in that the valve element ( 18 ) has a specific weight that is greater than that of the liquid to be metered.