DE8801774U1 - Förder- und Dosierpumpe für Flüssigkeiten - Google Patents

Description

unsere Nr. 25 "»24

Dr.Dipl.Ing. Günter Schunck Dipl.Ing. Gary Brown

6454 Bruchköbel

Förder- und Dosierpumpe für Flüssigkeiten

Die Neuerung betrifft eine Förderpumpe für Flüssigkeiten, bestehend aus drei Magnetventilen, wobei das mittlere mit einer axial angeordneten Schraube ausgestattet ist.

Zur Förderung von Flüssigkeiten wurd&n bisher unter anderem einfache Schlauchpumpen benutzt, die hinsichtlich Lebensdauer und Förderkonsistenz jedoch unbefriedigend waren* In einer verbesserten Ausführungeform solcher Sehlauehfrompen wird der Ansaug- bzw« Pumpvorgang mittels dreier Stössel (3-Kamtner-Systern) bewirkt« Durch die dadurch bedingte permanente Druekbeanapruohung erfolgt in kurzer Zeit «ine Formveränderung des ursprünglich runden

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Sahlauohes. Sine genaue Dosierung der au fördernden rittaeigkeitifflenge lit deshalb niaht mögliah, ein ftüoklaufen de· fluide naah Paeeierung der dritten Kammer kann nicht vermieden werden. Aufgrund der hohen mechanischen Beanspruchung des Schlauche haben herkömmliche Schlauchpumpen folglich nur eine relativ kurze Betriebezeit, wobei ein genaues Dosieren zur Erzielung eines konstanten Fördervolumens nicht möglich ist.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Förderpumpe für Flüssigkeiten bereitzustellen, die neben einer langen Lebensdauer zusätzlich eine genaue Dosierung der Flüssigkeit, also konstante Fördervolumina ermöglicht.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäse dadurch gelöst, dass das mittlere der drei Magnetventile des 3-Kammer-Systems mit einer axial angeordneten Schraube mit planer Oberfläche versehen ist. Durch Drehen dieser Schraube in den Ventilraum erfolgt ein genauer Abgleich des Volumenhubs des zweiten mit dem des dritten Magnetventils, so dass kein Rücklaufen der Flüssigkeit möglich ist und eine genaue Dosierung, d.h. konstante Fördervolumina, erzielt werden können. Die mechanische Druckbeanspruchung der Flüssigkeitsleitung entfällt und «sine lange Lebensdauer der Pumpe ist gewährleistet.

Die Neuerung wird anhand der Abbildungen 1-3 »über erläutert.

Abbildung 1 zeigt die neuerungsgeraäsee Förderpumpe mit 3 parallel angeordneten Magnetventilen, bestehend aus Magnetkern (1), Spule (2) und Membran (3). Durch Anziehen des Magnetkerns (1) fällt sich der Innenraum

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des Magnetventile über die offenen Ventilanechlüsee (Förderleitungen (A), (6), (&bgr;)). Durch Absenken dee Magnetkerne wird die angesaugte Flüeeigkeitemenge über die Förderleitung (5) bzw. (7) und (9) weitergeleitet, d.h. die Förderung der Flüssigkeit erfolgt über den Volumenhub dee merobrangesteuerten Magnetventile.

Zur Förderung konstanter FlUssigkeitsvolumina wird nun zunächst das erste Ventil auf die oben geschilderte Weise geöffnet und über Leitung (4) mit dem Fördermedium gefüllt. Anschliessend wird durch Heben des Magnetkerns (1) des mittleren Ventils die Flüssigkeit über Leitung (5) angesaugt und das erste Ventil geschlossen, wobei überschüssiges Fluid über Leitung (4) zurückgestossen wird. Der Ansaugvorgang des zweiten Ventils erfolgt also noch während die erste Kammer geöffnet ist.

Im nächsten Schritt wird das dritte Ventil zum Anaaugen der Flüssigkeit geöffnet, wobei gleichzeitig der mittlere Ventilhub gesenkt wird. Hierbei soll keine Förderbewegung am Pumpenauslass erfolgen, um eine genaue Dosierung der Flüssigkeitsmenge nur durch das Schliesaen des letzten Ventils zu gewährleisten.

Hierzu wird neuerungegemäee der Volumenhub des mittleren Ventils den des dritten Ventils angeglichen. Dies erfolgt mit Hilfe der am mittleren Ventilkörper zentral angeordneten veifsteüfeären Sehrau6& (iö» t2e- und Ablaufleitong sied folglich · is unterschied zu beiden äusseren Ventilen - seitlich davon angeordnet). Durch Drehen dieser Schraube (10) in den Ventilräoa kann die Volunenänderung der Hubbewegung des mittleren Ventils genau der des dritten Ventils angepasst werden. Bei der Simultanbewegnng beider Ventile tritt daher keine Fördermenge aus der Pumpe aus. Erst durch das

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lehlieeeen de· dritten Ventile wird deeeen Inhalt ausgestossen. Hieraus ergibt flieh die fördermenge der Pumpe pro Zyklus.

Abb« 2 zeigt den zeitlichen Ablauf des öffnena und fehlieeaene der drei Ventilkammern während eines rörderzyklus.

Nährend das linke Ventil noch geöffnet ist (Ansaugvorgang), wird das mittlere Ventil durch Anziehen des Magnetkerne (1) geöffnet und füllt sich mit der Flüssigkeit. Dann wird das linke Ventil geschlossen* Nachdem dies geschehen ist« schlieaet sich das mittlere Ventil, während gleichzeitig das rechte Ventil geöffnet wird. Es tritt hier also keine Überschneidung dieser Ventile bezüglich der Dauer ihrer öffnung auf, wie diee für das linke und mittlere Ventil der Fall ist. Die Abgabe des Fördermediums erfolgt dann durch Schiiessen des rechten Ventils. Durch diese Anordnung und den zeitlichen Ablauf des öffnen» und Schliessens der Magnetventile werden konstante und genau dosierte Fördervolumina gewährleistet.

Die Fördermenge der neuerungsgemäesen magnetgesteuerten Pumpe ergibt sich aus der Anzahl der Zyklen pro Minute, welche durch elektronische Ansteuerung der Schaltvorgänge geregelt wird. Pro Schaltzyklua sind ca. d»S Sekunden e?f&2tte?liefe_r d*h» üüxiaal sind etwa 120 Zyklen pro Mittäte möglich.

Bs können eomit beliebig kleine fördernengen gewählt werden, wobei das diskontinuierlich geförderte Volumen dann dem Membran-Hubvolumen des letzten Magnetventils entspricht.

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Dia neuerungegemtteee Magnetpumpe kann at» korrosionsbeständigem Polytetrafluorethylen hergestellt werden» die Membranen können aus handelsüblichem Material, wie z.B. PTFE-beschichtetem Kunststoff, bestehen«

Abb. 3

Eine bevorzugte AuafUhrungsform der Magnetpumpe ist in Abbildung 3 dargestellt. Hier werden die einzelnen Magnetventile nicht parallel, sondern senkrecht zueinander in einem Block angeordnet, wobei dieser Block zugleich die Ventilkammern enthält, die beispielsweise in diesen Block eingefräst sein können. Die Positionen der Zu- bzw. Ablaufleitungen sowie der verstellbaren Schraube (10) entsprechen dem der parallelen Anordnung. Der Vorteil besteht hier darin, dass die Kanalbohrungen zum Anbringen der Ventile in sehr einfacher Weise am Block vorgenommen werden können.

Der Vorteil der neuerungsgeroässen Magnetpumpe liegt darin, dass keine verformbaren Schläuche verwendet werden und ein kontrollierbares Fördervolumen durch Volumenhubabgleich der beiden letzten Ventile erzielt wird, wodr.^h kein Rücklaufen von Flüssigkeiten aus dem letzten Ventil möglich ist. D^rch die Verwendung der membrangeeteuerten Magnetventile wird eine mechanische

der Fdrderieitttngen ausgeaeftiössen.

Magnetpumpe verfügt daher über eine fast unbegrenzte Lebensdauer. Ihre Herstellung kann bevorzugt in besonders einfacher Weise mit rechtwinkliger Anordnung der Ventile unter Verwendung von korrosionsbeständigem Material erfolgen, so dass die Magnetpumpe zur Förderung von verschiedenartigsten auch aggressiven Flüssigkeiten geeignet ist.

Claims (2)

Schutzanspruch 1

1. Förderpumpe für Flüssigkeiten, bestehend aus einem zwischen zwei handelsüblichen Magnetventilen angeordneten Magnetventil mit folgenden Merkmalen

a) die Ein- und Auslassöffnungen sind einander gegenüber in jeweils gleichem Abstand vom Ventilkörpermittelpunkt angeordnet,

b) am Ventilkiirper ist eine in den Ventilraum hineindrehbare Schraube mit planer Oberfläche zentral angeordnet .

2. Förderpumpe gesaäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mittlere Magnetventil jeweils senkrecht zu den beiden äusseren handelsüblichen Magnetventilen in einem Block angeordnet ist, die Ventilkammern durch AusfrMsungen dieses Blocks und die Eil»-, Auslass- und Verbindungsleitungen durch Bohrungen in diesem Block gebildet sind.