DE9011199U1 - Meß- und Dosiereinrichtung für Flüssigkeiten in Hubkolbenbauart - Google Patents
Meß- und Dosiereinrichtung für Flüssigkeiten in HubkolbenbauartInfo
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Description
p *&ifL-Ottf.CatlQ. S&tofkA '"\"'} \ \\-\ :"dÄOMönchen5, 30. Juli 1990
Patentanwälte .!..*..* '..**.·* .. * * · ·'
Erhartrafie 8 .
Telefon (Q 89) 2 0149 38
TANKANLAGEN SALZKOTTEN GMBH
Ferdinand-Henze-Straße 9
Ferdinand-Henze-Straße 9
4796 Salzkotten
Ms?B- und L^ ie^einij.chtung für Flüssigkeiten
in HuL^olbs: bauart
Die Neuerung bezieht sich auf eine Meß- und Dosiereinrichtung für Flüssigkeiten in Hubkolbenbauart, der die Flüssigkeit
durch eine Fremdpumpe zugeführt und in vorbestimmten Mengen entsprechend der Drehzahl der An- oder Abtriebswelle abgeführt
wird.
Meß- und Dosiereinrichtungen dieser Art, die in vielfältigem Aufbau in der Chemie, in Pharmazie, in Lebensmittelindustrie
und Mineralölwirtschaft eingesetzt werden, arbeiten meist als rotierende Verdrängerpumpen., oszillierende Membran- oder Kolbenpumpen
oder auch als komplizierte Flüssigkeitsmeßgeräte mit Ventilsteuereinrichtungen.
Sogenannte Drehkolbenpumpen sind mechanisch abdichtende Pumpen, bei denen für eine Messung oder Dosierung von dünnflüssigen
Medien eine hohe Präzision in der Bearbeitung erforderlich ist,
wobei diese Bauart sehr leicht zu Schwergang oder Blockierung neigt. Außerdem sind umfangreiche technische Mittel erforderlich,
um derartige rotierende Verdrängerpumpen in ihrer Dosierrat::, be sogen auf di= Umdrehung des Antriebs, auf
genaue Meßeinheit zu justier^...
Bekannte oszillierende Membran- oder Kolbendosiereinrichtungen werden in ihren Membran- oder Kolbenbewegungen durch
Kurbein oder Exzeritertriebe angetrieben, die exr.e sinusförmige
Bewegung und damit eine unerwünschte, ungleichförmige Flüssigkeitsabgabe erzeugen. Zur meßgenauen Abgrenzung der
abgegebenen Flüssigkeitsmengen sind Justiereinrichtungen auch hierbei nur durch großen technischen Aufwand darzustellen.
Bekannt ist eine Vorrichtung zum Messen von Flüssigkeitsmengen mit zwei einander gegenüberliegenden Paaren von
Zylindern, beispielsweise aus der DE-AS 22 51 304.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Meß- und Dosiereinrichtung der eingangs genannten Art Füllung und
Abgabe der Flüssigkeit durch die Kolben im zeitlichen Ablauf gleichförmiger als bei der volumetrischen Dosierung
und Messung bisher bekannter Vorrichtungen zu gestalten.
Diese Aufgabe wird nach der Neuerung dadurch gelöst, daß mit a<»m Einlauf und Auslauf im Wechsel zwei Arbeits.räume
von drei Zylinderkolben verbindbar sind und bei Rotation der Kolben um die Mittelachse eines gemeinsamen Zylindergehauses
für alle drei Kolben jedem Kolben durch Abrollen auf einem Kurvenring eine periodische Hubbewegung erteilt
wird.
Durch das wechselweise Kommunizieren von zwei Arbeitsräumen
von drei Kolben mit dem Ein- und Auslauf der Einrichtung wird erreicht, daß der Arbeitsraum des dritten Kolbens
während eines vorgegebenen, sichperiodisch wiederholenden
Zeitintervalls verhältnismäßig inaktiv gehalten wird und die übergänge zwischen Füllen und Abgeben der Flüssigkeit
weicher verlaufen.
Durch geeignete Formgebung des Kurvenrings, auf dessen Laufbahn die drei Kolben abrollen, kann, bezogen auf 120°
Drehbewegung der An- oder Abhriebswelle, jede erdenk iche
Dosier- und Abgabecharakteristik erzielt wurden, beispi^lsv/eise
eine gleichbleibende lineare Abgabecharükteristik mit konstanter Förderleistung. Die Formgebung des Kurvenrings
bestimmt unmittelbar die axiale Hubbewegurj der Kolben. Durch eine Änderung der Form läßt sich darüberhinaus
der Kolbenhub aller drei Kolben begrenzen.
VUJLUCJ-J.C uiiu riciMiiaic ciycucn aiv,ii aus ucu
ansprüchen.
Nachfolgend ist die Neuerung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert; es
zeigt
Bild 1 einen Längsmittelschnitt durch das Sylindergehäuse
mit den darin in einem Rotor drehbaren und axial auf- und abwärts bewegbaren Kolben;
Bild 2 eiien Schnitt durch die Kolben entlang der Linie
&Agr;-&Lgr; in Bild 1;
Bild 3 ' ine Ansicht auf die Steuerfläche des das Zylindergehäuse
abschließenden Oberteils von unten entlang der Linie Ij-B in Bild 1;
Bild 4 eine Seitenansicht auf den Kurvenring mit Schnitt di:rch die Bodenplatte im Bereich zweier Befestigunjspunkte
und einer Einstellschraube;
Bild 5 eine Draufsicht auf die Bodenplatte mit Befestigungspunkten
und Einstellschrauben;
Bild 6 eine Abwicklung der Laufbahn des Kurvenrings;
Bild 7 ein Funktionsdiagramm der einzelnen Kolben während
einer Rotorumdrehunc.
Bild 1 zeigt, ist ein auf einer Bodenplatte 1S feststehendes
Zylindergehäuse 1 vorgesehen, in dem ein Rotor 2 mit einer ihn oben abschließenden Steuerplatte 3 und
einer daran befstigten Abtrif-bswelle 4 drehbar gelagert
ist.
Im Rotor 2 sind drei um 120° winkelversetzte Zylinder
mit jeweils axial auf- und abwärts beweglichen Kolben 5 anqeordnet, die an ihrem oberen Ende mit einer Manschette
abgedichtet sind und am Kolbenboden in einem nach unten vorstehenden Doppelflansch jeweils eine darin gelagerte Laufrolle
7 aufweisen.
Auf der Bodenplatte 19 ist konzentrisch zur Drehachse der Abtriebswelle 4 ein Kurvenring &dgr; befestigt, auf dessei
Laufbahn 24 die Laufrollen 7 der drei Kolben 5 abrollen, wodurch diesen eine in axialer Richtung begrenzte
Hubbewegung erteilt wird, die sich der Rotationsbewegung überlagert. Wie die Schnittdarstellung A-A in Bild 2 zeigt,
lieyen die Umlaufebenen der Laufrollen 7 tangential an einem strichpunktiert dargestellten Kreis an, der zugleich
die Mittellinie der Laufbahn 24 bildet.
Wie Bild 5 zeigt, ist der Kurvenring 8 auf der Bodenplatte 19 an zwei Befestigungspunkten 9 elastisch abgestützt,
welche um 120° winkelversetzt zu einer Einstellschraube liegen, die ihrerseits in unmittelbarer Nähe des am tiefsten
liegenden Kulminationspunktes 25 der Laufbahn 24 angeordnet ist. Von diesem Punkt aus steigt die Laufbahn 2 4
des Kurvenringes 8 gleichmäßig an, bis sie nach jeweils
Ill · »
120° Bogenwinkel an den Befestigungspnnkten 9 in einen
zur Bodenplatte 19 parallelen, flachen Laufbahnabschnitt
übergeht und die Befestigungspunkt''1 9 verbindet. Di'j Befestigungspunkte
9 bilden hierbei eine Kipplinie X, um di'-&idigr; der Kurvenring 8 zur yenauen Justierung
<Jt.r gowünsch- ten Dosier- und Abgabemengenpro Rotor-Umdrehung begrenzt
verstellb-:1 L gp >gert i~t. Zur Verstellung dient die nahe
dem Kulminationspunkt 25 angeordnete und von der Unterseite
der Bodenplatte 19 aus zugängliche Einstellschraube 10 in Verbindung mit einer zu dieser oiametral angeordneten
weite! jn Einstellschraube 10.
Bild 6 zeigt die Kolben- ur.d Rollenstellungen (I, II und
III) auf einer Abwicklung des Kurvenrings in r" :: jeweiligen
Kulmir. "itionspunkten. Da die axiale Hubbewegung der Kolben
5 unmittelbar abhängig ist von der Formgebung der Laufbahr. 24, läßt sich jede gewünschte Durchü^aS- und Abgabecha^. akteristik
für dia zu messende bzw. zu dosierende Flüssigkeit herstellen.
Wie in der Schnittdarstellung B-B Bild 3 zeigt, ist in d^r
Steuerplatte 3 jedem Zylinder-Arbeitsraum 20 eine kreisrunde Steuerbohrung 21 zugeordnet. VJie gestrichelt in
Bild 3 angedeutet, liegen die drei Steuerhohrungen 21 für die drei Zylinder-Arbeitsräurüe 20 jeweils urn 120° winkelversetzt
auseinander.
Auf dem oberen Rand des Zylindergehäuses 1 ist ein Oberteil 16 befestigt, in dem sich für die zu messende oder
zu dosierende Flüssigkeit ein Eintrittskanal 14 und ein Austrittskanal 15 diametral gegenüberstehen. Das Oberteil
16 enthält weiterhin eine Durchgangsbohrung für die nach oben herausgeführte Abtriebswelle 4. Die Unterseite
dec Oberteils 16 wirkt in bezug auf die Oberseite der mit
dem Rotor 2 verbundenen Steuerplatte 3 als Steuerfläche 26. Vom Eintrittskanal 14 und vom Austrittskanal 15 aus
münden in dieser Steuerfläche 2 6 zwei diametral zueinander angeordnete Steueröffnungen 22 und 23 in Form von
ausgefrästen nierenförmigen Taschen, die jeweils einen öffnungswinkel
von 90° freigeben und über die die Zylinder-Arbeitsräume 20 beim Passieren der zugeordneten Steuerbohrung
21 mit dem Eintrittskanal 14 und dem Austrittskanal 15 im Wechsel verbunden werden. Der öffnungswinkel
von 90° der beiden Steueröffnungen 22 und 23 ermöglicht hierbei Überschneidungen mit den jeweils passierenden Steuerbohrungen
21 derart, daß sich ein Zylinder I mit Flüssigkeit füllt, während ein weiterer Zylinder II Flüssigkeit
abgibt und sich ein dritter Zylinder III neutral verhält und für eine bessere Steuerung der übergänge sorgt.
Für eine lineare Durchfluß- und Abgabecharakteristik sind
die einzelnen Bufüllungs- und Abgabezyklen der drei Arbeitsräume (I, II und HI)/ bezogen auf eine Rotorumdrehung von
360°, in Bild 7 dargestellt. Hieraus ist erkennbar, daß beispielsweise in einer ersten Drehphase von 120° sich der Zylii
der 1 füllt, der Zylinder II Flüssigkeit abgibt und sich . der Zylinder III in der neutralen Stellung befindet; nach
weiteren 120° übernimmt der Zylinder II.' die Füllphase,
»■II
I &igr;
während der Zylinder I Flüssigkeit abgibt und sich der
Zylinder II neutral verhält, wohingegen in der letzten
Dr~hpaase sich der Zylinder II in der Füllphapo, der
Zylinder III in der Abgabe-Phase und der Zylinder T.
in der Neutral-Steiiung befinden. |
Zylinder II neutral verhält, wohingegen in der letzten
Dr~hpaase sich der Zylinder II in der Füllphapo, der
Zylinder III in der Abgabe-Phase und der Zylinder T.
in der Neutral-Steiiung befinden. |
Zi sicheren Abdichtung der Steuerfläche 2v>
i";s Ober- |
teil? 16 gegenüber dem Rotor 2 wird der Rotor gegen a
die Steuerfläche durc1^ ein Federpaket 17 angedrückt, ?
welchem sich auf einem in der Bodenplatte 19 einge- \
lassenen Drucklager 18 abstützt. %
Zur Auffüllung des Gesamtsystems einschließlich der \
unteren Räume mit Flüssigkeit sind im Rotor 2 Bohrungen '{
12 vorgesehen, die über eine Aussparung 13 mit einer \ im Austrittskanal 15 ausmündenden Entlüftungsbohrung 11 I
im Oberteil 16 in Verbindung stehen, wodurch die unteren
Zylinderräume und damit die Unterseiten der Kolben 5 mit
dem Austrittskanal 15 verbunden sind.
Zylinderräume und damit die Unterseiten der Kolben 5 mit
dem Austrittskanal 15 verbunden sind.
Die Abtriebswelle 4 kann zur Messung und Dosierung von
Flüssigkeitsmengen an verschiedene Leitsysteme, wie beispielsweise Durchflußzähler, Meßmotoren oder Schrittmotoren
angeschlossen werden.
Flüssigkeitsmengen an verschiedene Leitsysteme, wie beispielsweise Durchflußzähler, Meßmotoren oder Schrittmotoren
angeschlossen werden.
Claims (13)
1. Meß- und Dosiereinrichtung für Flüssigkeiten in
Hubkolberbauart, der die Flüssigkeit =5',irch eine
Fremdpumpe zugeführt und in rorbestimtmen Mengen
entsprechend der Drehzahl der An- oder Abtriebswelle äbgerci'"■ wira, dadurch gel:en" zeichnet, daß
mit dem "inlauf (14J unJ Auslauf (15) im Wechsel
zwei Arbeitsräume (20) ,on dr'ii Zylinderkolben
(5) verbindbar sind und bei Rotation der
?; Kolben um die Mittelachse eines gemeinsamen Zy-
lindergehäuses (1) für alle drei Kolben (5)
K jeden. Kolben (5) durch Abrollen auf einem Kurven-
: ring (8) eine periodische Hubbewegung erteilt wird.
f,
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
|! daß die drei auf- und abwärts bewegbaren Kolben (5)
; in einem Rotor (2) angeordnet sind, der im Zylin-
dergehäuse (1) umlaufbar ist und am oberen Rand
mit einer die Arbeitsräume (20) der Kolben (5) abschließenden Steuerplatte (3) versehen ist,
mit der zentral die nach oben durch ein auf dem Sylindergehäuse (1) befestigtes Oberteil (16)
hindurchgeführte An- oder AbtriebswelLe (4) verbunden ist.
- 2
• — *
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite der Kolben (5) Laufrollen
(7) gelagert sind, die auf einer Laufbahn (24) des mi\- je einer Gefälle- vw3 Steigungsstrecke
versehenen Kurvenrings (o; abrollbar sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadvrch gekennzeichnet,
daß der Kurvenring (8) auf einer das Zylir.-?.ergehäuse
(1) abstützenden Bodenplatte (19) kippbar befestigt und in bezug auf Ein- und Auslauf (14 bzw.
15) derart ausgerichtet isv., daß sein tiefster Kulminationspunkt
(25) zwischen Gefalle und Steigung im wesentlichen unterhalb des Einlaufs (14) und
sein höchster Laufbahnabschnitt im wesentlichen unterhalb des Auslaufs (15) zu liegen kommen.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gefalle- und die Steigungsstrecke der Laufbahn (24) sich je auf 120° Bogenwinkel erstrecken
und die restlichen 120° Logenwinkel durch einen flachen, bodenparallelen Laufbahnabschnitt überbrückt sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurvenring (8) auf der Bodenplatte (19)
in zwei Befestigungspunkten (9) durch Zwischenschaltung elastischer Mittel befestigt ist, welche
sich an den Übergängen zwischen bodenparallelem Laufbahnabschnitt und Gefalle bzw. Steigung in einer
Kipplinie (X) befinden.
7. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurvenring (8) zur Hubwegveränderung
der Kolben (5) unterhalb des Kulminationspunktes (25) seiner Laufbahn (24) in bezug
auf die Kipplinie (X) durch eine Einstellsrhraube (10) versfhwenkbar und verstellbar ist.
8. Einrichtung nach Anspruch /, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Festlegung der Schieflaye des Kurvenrings
(8) in bezug auf die Kipplinie (X) diametral zur Einstellschraube (10) ein^ zusätzliche Kon'_erschraube
(10) vorgesehen ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß Einstellschraube und Konterschraube. (10) von der Unterseite der Bodenplatte (19) aus zugänglich
und einstellbar sind.
10. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerplatte (3) drei mit den Arbeitsräumen (20) der Kolben (5) verbundene Steuerbohrungen
(21) aufweist, von denen bei Umlauf des Rotors (2) immer zwei im Wechsel mit zwei im
Oberteil (16) diametral angeordneten, mit taschenförmigen Ausfräsungen versehenen, sich über je einen
Öffnungswinkel von 90° erstreckenden Steueröffnungen (22, 23) kommunizieren, welche jeweils mit dem Einlauf
(14) und dem Auslauf (15) verbunden sind.
11. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) mit seiner Steuerplatte (3)
unter Wirkung federelastischer Mittel gegen die das Oberteil (1 &bgr;) des Zylindergehäuses (1) bis
auf di·? Steueröffnungen (22, 23) unten abschliessende
Steuerfläche (26) andrückbar ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß di^ elastischen Mittel als Federpaket (17) ausgebildet
sind, das sich auf einem in der Bodenplatte
(19) angeordneten Drucklager (18) abstützt..
13. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Entlüftung des Innenraums bei erstmaliger Befüllung in der Rotorwandung radial gerichtete Bohrungen
(12), über die Höhe des Rotors (2) außen verlaufende Randaussparungen (13) sowie eine in
den Auslauf (15) ausmündende Bohrung (11) vorgesehen sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9011199U DE9011199U1 (de) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | Meß- und Dosiereinrichtung für Flüssigkeiten in Hubkolbenbauart |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9011199U DE9011199U1 (de) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | Meß- und Dosiereinrichtung für Flüssigkeiten in Hubkolbenbauart |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9011199U1 true DE9011199U1 (de) | 1990-10-11 |
Family
ID=6856063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9011199U Expired - Lifetime DE9011199U1 (de) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | Meß- und Dosiereinrichtung für Flüssigkeiten in Hubkolbenbauart |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9011199U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004035228A2 (en) * | 2002-10-15 | 2004-04-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Paste ejection apparatus |
-
1990
- 1990-07-30 DE DE9011199U patent/DE9011199U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004035228A2 (en) * | 2002-10-15 | 2004-04-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Paste ejection apparatus |
WO2004035228A3 (en) * | 2002-10-15 | 2004-07-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Paste ejection apparatus |
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