EP3812583A1 - Pump-einheit, damit ausgestattete lagervorrichtung sowie verfahren zum betreiben der lagervorrichtung - Google Patents

Pump-einheit, damit ausgestattete lagervorrichtung sowie verfahren zum betreiben der lagervorrichtung Download PDF

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EP3812583A1
EP3812583A1 EP20203380.9A EP20203380A EP3812583A1 EP 3812583 A1 EP3812583 A1 EP 3812583A1 EP 20203380 A EP20203380 A EP 20203380A EP 3812583 A1 EP3812583 A1 EP 3812583A1
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EP
European Patent Office
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drive
pump
membrane
feed pump
pressure
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EP20203380.9A
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English (en)
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Inventor
Harald Müller
Ulrich GEBENDORFER
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Scheugenpflug GmbH
Original Assignee
Scheugenpflug GmbH
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a pump unit for transporting liquid and, above all, viscous substances such as adhesives and resins, as well as a storage device which comprises a storage container for such materials, from which these materials are pumped to a downstream consumer by means of such a pump have to.
  • Pasty materials in particular, e.g. casting compounds to encapsulate electronic circuits in a moisture-proof manner or adhesives to connect components tightly to one another, are often applied to the relevant components in the industry by means of appropriate, automated application processes using automatic dispensing machines, and must accordingly be constantly applied to the relevant components Material are supplied.
  • such a consumer is connected via lines to a storage device in which the corresponding material is located in a mostly pot-shaped storage container.
  • a pump unit is arranged, which causes the transport of this viscous material.
  • piston pumps are often used which, even with abrasive material to be conveyed, wear less quickly and can also be manufactured more cost-effectively, but do not offer a continuous flow rate.
  • two non-continuously delivering feed pumps are operated in parallel, which are usually connected to the same storage container via separate connections and which are controlled in such a way that one piston pump just completes a working stroke, i.e. material in Ejects towards the consumer, while the other piston pump is currently completing a return stroke, i.e. its pump chamber is currently being filled with new material from the storage container.
  • piston pumps also wear out during such use and have to be replaced from time to time, which on the one hand results in system downtimes and, of course, on the other hand, the costs for repair and assembly of the pump.
  • a generic pump unit for pasty material also comprises a feed pump, which has a pump element that can be moved relative to the feed pump housing, and a feed pump drive for this feed pump.
  • the wear of the conveyor pump due to the material to be conveyed is reduced in that the pump element comprises at least one elastic element, preferably the elastic element itself is the pump element.
  • the elastic element is arranged in such a way that it is only in contact with the material to be conveyed on one side during pumping operation, and thus divides the space inside the feed pump housing into a conveying space in which the material to be conveyed is located, and a drive space through which the feed pump drive extends and in which there is no material to be conveyed.
  • Such a pump unit preferably also comprises a controller, as a rule an electronic controller, which controls at least all movable components of the pump unit.
  • a bellows pump in which a pump piston is axially movable in a pump housing, but the pump piston does not lie tightly against the cylinder wall with its outer circumference - be it via seals or piston rings - and moves along it , but ends radially at a distance from the inner circumferential wall of the cylinder, whereby a sleeve-shaped, elastic bellows, usually a bellows, is tightly fastened with its one annular end edge on the outer circumference of the pump piston and with its other annular end edge on the pump housing.
  • Another design is a so-called diaphragm pump, in which an elastic, approximately plate-shaped diaphragm covers the interior of the pump housing - usually formed by two bell-shaped or cup-shaped housing parts, which are fastened tightly against each other with the open sides - the interior space in the pump housing is divided into a pumping chamber and a working chamber, and is fastened on its outer edge tightly against the pump housing, for example between the two screwed against each other Housing halves is tightly attached.
  • the conveying space By moving the membrane transversely to its main plane, the conveying space is alternately enlarged and reduced, so that the material contained therein is pressed out through an outlet opening by means of corresponding inlet and outlet valves by means of the membrane from the conveying space filled with the material at maximum volume when its volume is reduced and is conveyed to the consumer and is filled with material when increasing its volume through the inlet opening.
  • the construction as a diaphragm pump which is in the foreground of the present invention, is very simple and inexpensive to manufacture, since the individual components for this are inexpensive to manufacture due to only a few and also flat fitting surfaces, in contrast to a piston pump.
  • the outlet valve can be a simple, passive, i.e. not driven by a valve drive Be an outlet valve, for example in the form of a check valve. It will only be an active valve that can be driven in a controlled manner in special cases.
  • the outlet valve prevents material already in the outlet line from being returned to the pumping chamber of the diaphragm pump during the filling stroke arrives, in which, by increasing its volume, material is to pass through the inlet opening, in particular from the storage container to be emptied, and this is to be filled.
  • the non-return valve can be arranged with the larger side of its passage facing upwards and only assume the closed position by the weight of the valve element, usually a ball, and / or additionally be biased into the closed position by means of the force of a spring the effort for the manufacture of the required valves, especially the exhaust valve, is very low.
  • the outlet valves are preferably controlled valves in order to be able to precisely control the open and closed intervals of the two outlet valves with respect to one another.
  • a first possibility is to alternately apply negative pressure or positive pressure of a drive medium, for example air, directly to the drive space of the feed pump.
  • a drive medium for example air
  • the preferred second option is the feed pump, in the case of the diaphragm pump design the diaphragm of the pump, via a drive tappet whose front end is in operative connection with the side of the diaphragm facing away from the material to be conveyed, i.e. usually in the drive chamber. in particular attached to this, driven transversely to its main plane.
  • the rear end of the drive tappet is in operative connection with the pump drive or the drive tappet is part of the pump drive.
  • the delivery piston is driven by the drive tappet.
  • the main plane of the elastic element in particular a membrane, is understood to mean the plane defined by the annular restraint of this elastic element, in the case of a bellows one of these two planes, which, however, are generally parallel to one another.
  • the drive tappet and thus, for example, the diaphragm of the feed pump can be set in motion by different drives, be it an electric motor, an eccentric drive, another diaphragm pump or - preferred according to the invention - the piston of a working cylinder, which is preferably operated pneumatically.
  • the position of the feed pump drive, in particular the drive tappet, is monitored by a position sensor, at least the reaching of its end positions.
  • the position of the feed pump drive, in particular the drive tappet, is preferably detected over the entire movement path.
  • a distance sensor can be used as the position sensor, which is usually arranged on the rear side of the drive plunger facing away from the pump element, usually the membrane, which in this case is also the piston or the piston rod of the The working cylinder is, and the distance from the distance sensor, which is usually fixedly mounted in the cylinder, to this rear side measures.
  • the lateral surface of the piston could run obliquely to the axial direction of the piston, at least in one area of the circumference, and a distance sensor arranged stationary in the wall of the cylinder could measure the radial distance to this incline, which changes depending on the axial position of the piston .
  • the movement path of the piston must not be greater than its axial extent.
  • the same can also be provided for the position of the diaphragm of the feed pump.
  • the contact surface of the drive plunger, in particular the piston rod of the working cylinder, to the diaphragm is not small and quasi punctiform, viewed in the direction of movement, but rather disc-shaped or ring-shaped with a considerable extent of up to 5%, better up to 10%, better up to to 20%, better up to 25% of the effective surface area of the membrane, that is to say that the material comes into contact during operation, and is preferably arranged centrally.
  • the contact area should not be greater than 80%, better not greater than 70%, better not greater than 60%, better not greater than 50%, better not greater than 40% of the effective area of the membrane.
  • the membrane preferably has a main part of the membrane in addition to the continuous main part of the membrane that separates the interior space in the pump housing Concentric, ring-shaped membrane extension on the drive side of the membrane, in particular formed in one piece therewith.
  • the annular membrane extension merges with its radially outer edge into the continuous part of the membrane and protrudes from this with its free, radially inner edge and is designed to be resilient in the direction of movement with respect to the continuous main part of the membrane.
  • the membrane extension is preferably arranged in a ring-shaped circumferential manner between the outer edge and the central region of the main part of the membrane.
  • a mushroom-shaped membrane support is located as a tension plate with the outer peripheral edge area of its head in the space between the continuous and the annular part of the membrane, and the stem of the mushroom shape extends through the central opening of the annular extension away from the membrane and is releasably connected to the piston rod or directly to the piston of the cylinder, for example screwed.
  • the membrane can not only be pushed but also pulled.
  • the head of the membrane carrier either sits only in a form-fitting manner between the two parts of the membrane or is firmly connected to one or both of these parts, for example glued.
  • the continuous main part of the membrane is preferably designed in such a way that in the unloaded initial state in the central, middle area, in particular in the area of the contact surface, there is a bulge towards the conveying space and / or in the radially outer edge of the membrane, in particular radially away from the contact surface, there is an annular bulge in the direction of the drive space.
  • This annular bulge is increasingly smoothed and tightened as the diaphragm approaches the feed pump housing and enables the necessary radial length compensation of the diaphragm during operation.
  • the drive working cylinder is preferably operated pneumatically and therefore has a connection both in its drive space and in its coupling space, i.e. on both sides of the piston of the working cylinder, via which a drive medium, usually compressed air, is used to operate the working cylinder controlled both in the drive space and in the coupling space.
  • a drive medium usually compressed air
  • the effective area of the piston of the working cylinder that can be acted upon is preferably greater than the effective area of the diaphragm by at least a factor of 1.4, better by a factor of 1.6, better by a factor of 1.8, better by a factor of 2.0 Diaphragm feed pump.
  • the drive space of the feed pump can have a vacuum connection and can be subjected to negative pressure, preferably with the same negative pressure as usually prevails in the storage container to be emptied.
  • a heating device in particular in the form of electrical heating coils for a heated liquid heating medium or electrical lines, can also be provided upstream of the feed pump housing or in the feed pump housing in order to heat the material to be pumped and thus become more fluid and pumpable to let.
  • a cooling device may also be necessary in individual applications, which may include pipelines for a cooled liquid cooling medium.
  • a liquid sensor is preferably arranged in the drive space of the feed pump, which detects material entering the drive space in the event of a leak, such as a rupture of the membrane, and reports it to the controller, which then emits at least one alarm signal.
  • At least one pressure sensor may be present at all times to know the pressure conditions in the pump and in particular in the delivery room.
  • an associated control can react to this, either by changing the pre-pressure of the drive medium or, if necessary, by emitting an alarm signal if the measured pressure exceeds a limit value or a minimum pressure is not reached.
  • At least one of the pump units described above comprises, this object is achieved in that the pump unit is designed according to one of the preceding claims.
  • the storage device preferably comprises two such pump units, which can be driven in opposite synchronism in order to ensure a quasi-continuous conveyance of the material into the common outlet line to the consumer.
  • the two pump units can be controlled independently of one another, so that temporal overlaps of the return stroke of one pump unit and the working stroke of the other pump unit or a time interval between them can also be achieved.
  • the feed pump in particular the diaphragm feed pump, is preferably arranged on the storage device in such a way that its inlet valve is located below the outlet opening of the storage container, so that when the inlet valve is open, the material flows into the pumping chamber of the diaphragm pump solely due to gravity.
  • the main plane of the diaphragm of the diaphragm feed pump can be inclined at an angle of at most 40 °, better at most 30 °, better at most 20 °, better at most 10 ° to the vertical, while the reservoir preferably stands vertically with its open side up stands in the storage device. This results in a particularly space-saving arrangement and thus a compact storage device.
  • the diaphragm feed pump is arranged horizontally with the main plane of its diaphragm in the bearing device.
  • the feed pump drive of the one or two feed pumps is preferably on the one with respect to the feed pump from the storage container arranged away from the side, so that the pump drive, in particular the drive working cylinder, is easily accessible for repairs.
  • the tightly closed storage container is preferably subjected to negative pressure in order to prevent air from mixing into the material in the storage container, in particular if the latter is equipped with a mixer.
  • the air space of the storage container is then preferably connected to the drive space of the feed pump, and this connection can optionally be opened and closed via a valve.
  • the pump unit therefore does not have a constant transmission ratio between the drive pressure and the material pressure in the delivery space, in particular near its outlet opening, over the path of the feed pump drive and thus the membrane.
  • the axial position of the monitored element is determined over its entire movement path - continuously or in steps - and the control of the pump unit uses this position signal to set the drive pressure as a function of this, which is based on the Figures 4a - d will be explained.
  • the ejection movement of the drive ram of one pump unit is started before the delivery movement of the drive plunger of the other pump unit has ended in order to continuously offer the connected consumer material with the same material pressure.
  • the drive chamber of the diaphragm feed pump can also have negative pressure applied to it, in particular with the same negative pressure as the air space of the storage container, in particular as soon as the ejection movement of the drive plunger has ended or permanently to prevent deformations of the Avoid diaphragm in the direction of the material inlet opening.
  • the inlet valve is closed as soon as the position sensor reports that the drive key has reached its end position and thus the diaphragm of the delivery pump is in the filling position.
  • the controller can report the entry of liquid into the drive chamber upon receipt of a corresponding signal and emit an alarm signal so that the diaphragm pump is repaired, in particular the diaphragm is replaced, or the entire pump unit is replaced with a new one becomes.
  • the interruption in operation of the storage device is kept to a minimum, especially since only the actively controllable inlet valve of the corresponding pump unit has to be closed for this and the pump unit can be detached from its connections and removed after completing a last delivery stroke.
  • the pump unit contains a pressure sensor in the conveyed space - which is not the focus of the invention - the drive pressure could of course be regulated directly on the basis of the measured material pressure, but both The control algorithm for this is complex and the susceptibility of the pressure sensor speaks against such a solution.
  • the structure of the pump unit 1 can best be seen on the basis of the sectional illustration in FIG Figures 1 detect:
  • the pump unit 1 consists of a feed pump 1.1 in the form of a diaphragm pump, and a feed pump drive 8 in the form of a pneumatically operated working cylinder, which is located coaxially in front of this diaphragm pump in the direction of movement 10 of the diaphragm 4 serving as the pump element 3 and is connected to it.
  • Unit 1.2 i.e. a pneumatic cylinder 8.
  • Both the diaphragm 4 and the drive piston 1.2a arranged coaxially with it are designed to be rotationally symmetrical, viewed in the direction of the longitudinal center axis 1 ', which is perpendicular to the main plane of the diaphragm 4 and the drive piston 1. 2a, which is approximately horizontal here and at the same time the direction of movement of the drive piston is 1.2a.
  • the delivery chamber 1.1a has an inlet opening 5a in the upper area, via which the material M can flow into the delivery chamber 1.1a when the inlet valve 5 arranged in the inlet opening 5a is open, the outlet valve 6 then generally being closed.
  • the delivery chamber 1.1a also has an outlet opening 6a, at which an outlet valve 6 is arranged, so that material M can flow out of this outlet opening when this outlet valve 6 is open, the inlet valve 5 then generally being closed.
  • the delivery space 1.1a is filled with material M when the membrane 4 moves away from the inlet opening 5a (filling stroke) and the material M located in the delivery space 1.1a is ejected into the outlet opening 6a when the membrane 4 moves towards the outlet opening 6a (delivery stroke)
  • the feed pump 1.1 is driven, that is, its diaphragm 4 is alternately moved back and forth transversely to its main plane 4 ', by means of a drive plunger 9 that engages in the center of the diaphragm 4 on its rear side, ie from the drive space 1.1b.
  • the feed pump drive 8 in the form of a pneumatic cylinder 8 comprises a drive piston 1.2a, which can be moved back and forth in a drive cylinder 1.2b between two end positions, in particular two stops preferably in the same direction of movement in which the membrane 4 of the membrane feed pump 1.1 coupled to the feed pump drive 8 can also move.
  • the effective area of the drive piston 1.2a is larger, about twice as large as that of the diaphragm 4, in order to apply the necessary force to the diaphragm with a relatively low pressure of the drive medium introduced into the drive cylinder 1.2b, here compressed air 4 to be able to apply.
  • the pneumatic cylinder 8 has a compressed air connection 13 at least as shown on the pressure side of the drive piston 1.2a facing away from the membrane 4 and the feed pump 1.1 in the working chamber of the drive cylinder 1.2b, but such a compressed air connection is usually also on the on the other side of the drive piston 1.2a, the pulling side, in order to be able to actively and thus more quickly withdraw the membrane 4 from the inlet opening 5a and to accelerate the filling of the feed pump 1.1.
  • the compressed air connection 13 is preceded by a proportional valve 18 which is connected to the controller 1 * of the pump unit 1 and can be controlled by it, as described above. Constant knowledge of the position of the drive piston 1.2a is essential for this, which is why a position sensor 17 is arranged in the bottom of the drive cylinder 1.2b, preferably in the form of a distance sensor, which measures the distance between the drive piston 1.2a and the bottom of the cylinder 1.2b and reports 1 * to the controller.
  • the pump unit 1 preferably also has a negative pressure connection 12, specifically in the drive chamber 1.1b of the feed pump 1.1, whereby the filling process can be supported, especially when the storage container 101 from which the material M is removed also is under negative pressure.
  • a liquid sensor 15 is preferably arranged in the side of the membrane 4 facing away from the conveying chamber 1.1a, the drive chamber 1.1b, which detects material M which has penetrated there, which is at most in the event of a leak in the membrane 4 itself or its circumferential side Restraint occurs.
  • the drive piston 1.2a is connected to the diaphragm 4 via a drive plunger 9, which is arranged centrally, that is to say running along the axial direction 10, and is attached to the diaphragm 4 on its rear side, that is to say the side of the drive chamber 1.1b is.
  • the drive tappet 9 is constructed in several parts: On the one hand, it comprises the shaft 9.1, which essentially bridges the distance from the drive piston 1.2a to the membrane 4, and a pressure plate 9.2, which is located on the membrane-side end of the shaft 9.1 and with a large-area contact surface 9a on the membrane 4 is applied.
  • the membrane 4 has, in addition to the main part 4, which is continuous between the edge-side clamps, an annular extension 4.1 on the drive side, the inner circumference of which ends freely and the outer circumference of which is integrally connected to the rear of the main part 4.
  • tension plate 9.3 which has a handle centrally on its rear side which protrudes through the opening of the extension 4.1 in the direction of the shaft 9.1 and is connected to it, preferably screwed into it.
  • This tension plate 9.3 can only be positively connected to the membrane 4 and used again after the membrane 4 has been changed, or it can be firmly connected to the membrane 4, for example glued, and must then be changed together with it.
  • the pulling plate 9.3 is used to be able to retract the membrane 4 with a large contact surface in the form of the extension 4.1 in the event of a rapid backward movement of the drive piston 1.2a, which is effected by means of compressed air.
  • FIGS. 1a 1 to c show the various functional positions of the drive piston 1.2a and of the membrane 4.
  • the inlet valve 5 as well as the outlet valve 6 is in the Figures 1a - c designed as an active, ie driven, shut-off valve 14.
  • the outlet valve 6, can also be designed as a simple check valve 7, as in FIG Figure 1b in that in this case a ball as valve body 7.1 rests on the upward-facing valve seat 7.2 due to gravity when the pressure is the same on both sides of the valve body 7.1, and of course even more so when on the side of the valve body 7.1 facing away from the valve seat 7.2 higher pressure than on the other side.
  • valve unit 6 should preferably be arranged within the storage device 100 with an outlet valve 6 pointing upwards with the valve seat 7.2 and preferably lower than the storage container 101.
  • the Figures 4a to 4d show how the control at the outlet opening 6a can provide a constant material pressure which is also predetermined with regard to the absolute height, exclusively by means of the monitored axial position of the drive tappet 9 or the drive piston 1.2a as input.
  • a maximum of 10%, better still a maximum of 5%, is permitted as a deviation from the absolute target value.
  • a constant material pressure is understood to mean that the difference between the highest and the lowest value is a maximum of 10%, better a maximum of 5% of the lowest value.
  • control merely controls the drive pressure pA of the drive medium, in the regulating air with which the driving pneumatic cylinder 8, that is to say the drive piston 1.2a in the cylinder 1.2b, is acted upon.
  • the controller Since the drive pressure pA is controlled via the position of a pressure regulating valve 18, here in the form of an electrically operated proportional valve 18 in the supply line for the drive medium, the controller only changes the current yV with which the electric proportional valve 18 is controlled becomes.
  • the controller thus controls the drive pressure in the form of the current yV of the electric proportional valve 18 as a function of the axial position xK of the drive tappet 9, in particular of the piston 1.2a of the working cylinder unit, i.e. according to a drive pressure-position characteristic curve, as shown in FIG Figure 4c is shown.
  • Such a material pressure-position characteristic is recorded by, in a pump unit 1, which is equipped with a pressure sensor 16a in the delivery chamber 1.1a, with the drive piston 1.2a of the working cylinder unit 1.2 fully retracted and the conveyor filled with material -Raum 1.1a on the working cylinder unit 8, a constant drive pressure, for example 6 bar, is applied - as in Figure 4a shown - which can be the case, for example, with a fully open proportional valve 18 and a corresponding control current yV applied to it.
  • step by step - with pauses of several, in particular at least 5 s, better at least 10 s, better at least 20 s in between - a defined withdrawal volume of material M is withdrawn from the connected consumer from the conveying space 1.1a.
  • the material pressure pM falls in each case and, after the withdrawal has ended, i.e. when the piston 1.2a has come to a standstill again, rises again to a material pressure pM which is approximately, but not necessarily exactly, that which was present before the withdrawal Material pressure pM.
  • the withdrawal volume should correspond to a maximum of a fifth, better to a maximum of a tenth, better to a maximum of a twentieth of a whole stroke volume of the feed pump 1.1.
  • the drive pressure-position characteristic curve converted from this according to Figure 4c is used during operation in such a way that the control current yV corresponding to the axial zero position at the proportional valve 18 is set.
  • the drive piston 1.2a moves forward.
  • the pump units 1 used for operation are identical to the pump unit 1 with which the material pressure / position characteristic curve was determined, except for the fact that they do not require a pressure sensor 16.
  • the drive pressure-position characteristic required for the control can also be determined experimentally from the material pressure-position characteristic: After a first material pressure-position characteristic curve has been recorded at constant drive pressure pA as described above, this can be repeated several times, but with drive pressures pA adjusted manually at the individual axial positions that of the deviation of the material pressure-position characteristic curve achieved from a horizontal in the diagram of Figure 4b is counteracted.
  • the Figures 2 and 3a, b show the entire storage device 100, comprising a pot-like storage container 101 which can be tightly closed by a lid 101.2 and which can be filled or refilled with material M via an inlet opening 103, and the two outlet openings 102 in the base 108 possesses - as best in the horizontal section of the Figure 3b can be seen to each of which one of the previously described pump units 1 is connected with its inlet nozzle 5a.
  • the at least one inlet opening 103 is positioned in such a way that the material M falling down therefrom at an impact point 110a1 - see FIG Figure 3b - meets a truncated cone-shaped discharge surface 110a of a discharge body 110 and flows on this downward and radially outward to its lower drip edge 109 in a thin layer and degassed in the process.
  • the wall of the pot 101.1 is not vertical, but is slightly inclined radially upwards and outwards, and the drip edge 109 is in the upper region of the storage container 101 near the inner surface 107a of the wall 107, the material M flows down from the drip edge 109 and impinges on the inner surface 107a of the wall 107, on which it continues downward as a thin layer and continues to degas.
  • the pump units 1 are arranged symmetrically to the vertical V, the axial direction 101 'of the storage container 101, with their membrane planes 4' of the feed pumps 1.1 lying horizontally.
  • the storage container 101 is usually closed airtight, that is, the lid 101.2 shown here is tightly attached to the pot 101.1 of the storage container 101.
  • the storage container 101 is under a negative pressure, in that in addition to the inlet opening 103 there is also a negative pressure connection 104 in the cover of the storage container 101 - see the top view in FIG Figure 3a - is available.
  • Figures 2 and 3a likewise at least one container inlet valve 115 for material M - of which two can be present in this case according to Figure 3a , for example once for admitting new material M from the storage container 101 and once for returning recirculated material M - as well as a viewing window 116 through which the interior of the storage container 101 can be seen.
  • the storage container 101 can on the one hand comprise a stirrer 106 which, in particular near the bottom 108 of the storage container 101, prevents heavy constituents of the material M from sedimenting by rotating about an upright axis.
  • the motor 111 which drives the stirrer 106, together with its connection box 117 is mounted on the top of the cover 101.2 and its motor drive shaft 111a protrudes through this cover 101.2 into the interior of the pot 101.1 in a sealed manner and is with the upper ends of the stirrer blades 112a , b, c - best see the sectional view of the Figure 3b - connected.
  • Their vertical arms 118 extend from there downwards and outwards and then parallel to the wall 107 of the pot 101.1 downwards to near the bottom 108 of the pot 101, the vertical arms 118 being made of a flat material exist, the horizontal cross-section of which extends with its main direction tangential to the longitudinal center axis 101 ', the axis of rotation of the stirrer 106, so that they generate only a low resistance when rotated.
  • a stirring plate 119 is arranged at an angle thereto, that is to say with a component in the radial direction that achieves a stirring effect, but only just above the bottom 108.
  • the agitator blades 112a-c are connected to one another at the lower end via a cross brace 113 for stabilization by being fastened to an annular central plate 113.1, which leaves a passage from bottom to top open in the middle.
  • a rod-shaped fill level sensor 114 can extend upwards from the bottom 108 through this passage.
  • the discharge body 110 can be fixedly mounted on the cover 101.2 or can be attached to the stirrer 106 in a rotating manner, preferably on the upper region of the stirrer blades 112 a - c.
  • a heating device 107 in the form of heating wires can be present in the storage container 101, in particular in its wall, in order to heat the material M and thereby make it thinner.

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Abstract

Um die bei einer Entleervorrichtung für einen Vorratsbehälter (101) in der Regel zwei vorhandenen, abwechselnd fördernden Pump-Einheiten (1) einerseits möglichst kostengünstig und andererseits gering verschleißend zu gestalten, sind beide Pump-Einheiten (1) mit einer Förderpumpe (1.1) in Form einer Membran-Pumpe ausgestattet, die angetrieben wird von einer Arbeitszylinder-Einheit (1.2); die insbesondere pneumatisch betrieben wird.Unabhängig von der Art des Antriebes der Förderpumpe (1.1) wird die axiale Position des Antriebsstössels (9) für die Membran (4) oder der Membran (4) selbst ständig detektiert und die Pump-Einheit (1) hierüber gesteuert.

Description

    I. Anwendungsgebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Pump-Einheit, um damit flüssige und vor allem viskose Stoffe wie etwa Kleber und Harze zu transportieren, sowie eine Lagervorrichtung, die einen Vorratsbehälter für solche Materialien umfasst, aus dem mittels einer solchen Pumpe diese Materialien zu einem nachgelagerten Verbraucher gepumpt werden müssen.
    • II. Technischer Hintergrund
  • Gerade pastöse Materialien, z.B. Vergussmassen, um elektronische Schaltungen feuchtigkeitsdicht zu vergießen oder Kleber, um Bauteile dicht miteinander zu verbinden, werden in der Industrie häufig mittels entsprechenden, automatisierten Ausbringungsverfahren über Dosier-Automaten auf den entsprechenden Bauteilen aufgebracht, und müssen dementsprechend ständig mit dem entsprechenden Material versorgt werden.
  • Zu diesem Zweck ist ein solcher Verbraucher über Leitungen mit einer Lagervorrichtung verbunden, in der sich in einem meist topfförmigen Vorratsbehälter das entsprechende Material befindet. In der Leitung, die von einer meist tief liegenden Entnahmeöffnung dieses Vorratsbehälters zum Verbraucher führt, ist eine Pump-Einheit angeordnet, die den Transport dieses viskosen Materials bewirkt.
  • Ein Problem besteht darin, dass diese Materialien häufig abrasive Feststoffe in fein verteilter Form enthalten, weshalb hierfür bestimmte Pumpenbauformen, wie etwa kontinuierlich arbeitende Schneckenpumpen, nicht in Betracht kommen.
  • Stattdessen werden häufig Kolbenpumpen verwendet, die auch bei abrasivem zu fördernden Material weniger schnell verschleißen und zusätzlich kostengünstiger herstellbar sind, jedoch keinen kontinuierlichen Förderstrom bieten.
  • Aus diesem Grund werden dann zwei nicht kontinuierlich fördernde Förderpumpen, insbesondere in der Bauform als Kolbenpumpe, parallel betrieben, die meist über separate Anschlüsse am gleichen Vorratsbehälter angeschlossen sind, und die so angesteuert werden, dass die eine Kolbenpumpe gerade einen Arbeitshub vollzeiht, also Material in Richtung Verbraucher ausstößt, während die andere Kolbenpumpe gerade einen Rückhub vollzieht, also ihr Pumpenraum gerade mit neuem Material aus dem Vorratsbehälter gefüllt wird.
  • Dennoch verschleißen - abhängig von dem zu fördernden Material - auch Kolbenpumpen bei einem solchen Einsatz und müssen ab und an gewechselt werden, was einerseits Stillstandszeiten der Anlage nach sich zieht und natürlich andererseits die Kosten für Reparatur und Montage der Pumpe.
  • Allerdings ist für das Transportieren zum Behälter nicht unbedingt ein sehr präzise einzuhaltendes Volumen bei jedem Pumpenhub Voraussetzung, denn es muss lediglich in der Zufuhrleitung zum Verbraucher und damit in der Auslassöffnung der Förderpumpe immer ein ausreichender, vorzugsweise konstanter, Druck vorliegen, damit der Verbraucher jederzeit ausreichend mit Material versorgt ist:
    Denn dieser Materialdruck, der vorliegt, wenn der Verbraucher kein Material entnimmt, also bei quasi geschlossener Auslassöffnung, kann einbrechen, wenn der Verbraucher Material aus der Pump-Einheit entnimmt, vor allem wenn dies relativ schnell geschieht. Der bei inaktivem Verbraucher dort anliegende Versorgungsdruck soll dabei jedoch nicht bis auf null absinken, weshalb - insbesondere abhängig vom Verbraucher - der Materialdruck an der Auslassöffnung bei inaktivem Verbraucher ein vorgegebener Solldruck pSoll sein soll.
  • Sobald diese Entnahme beendet ist, wird der Materialdruck an der Auslassöffnung der Pump-Einheit, insbesondere Förderpumpe, und damit der Versorgungsdruck des Verbrauchers wieder ansteigen.
  • Da es sich häufig um in ihrer Handhabung und Lagerung empfindliche Materialien handelt, können solche Vorratsbehälter
    • ein zusätzliches Rührwerk aufweisen, um das Sedimentieren schwererer Inhaltsstoffe zu verhindern,
      und/oder
    • eine Heizung aufweisen, um das viskose Material durch Temperaturerhöhung dünnflüssiger zu machen,
      und/oder
    • vor allem eine Entgasungseinheit aufweisen, um eventuell in dem Material noch vorhandene Lufteinschlüsse zu beseitigen, bevor das Material zum Verbraucher gepumpt wird.
    III. Darstellung der Erfindung a) Technische Aufgabe
  • Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, eine Pump-Einheit - vor allem für die beschriebene Lagervorrichtung - zur Verfügung zu stellen, die einfach und kostengünstig herzustellen ist, einem möglichst geringen Verschleiß unterliegt, einen konstanten Abgabedruck mit geringem baulichen Aufwand ermöglicht, auch Materialien mit abrasiven Inhaltsstoffen bewältigen kann und die darüber hinaus im Bedarfsfall schnell und einfach auszutauschen ist.
  • Ferner ist es die Aufgabe gemäß der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Pump-Einheit zur Verfügung zu stellen, die einen definierten, konstanten Druck an der Auslass Öffnung der Pump-Einheit mit geringem Aufwand ermöglicht.
    • b) Lösung der Aufgabe
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 10 und 12 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Wie jede Pump-Einheit umfasst auch eine gattungsgemäße Pump-Einheit für pastöses Material eine Förderpumpe, die ein sich relativ zum Förderpumpen-Gehäuse bewegbares Pump-Element aufweist, sowie einen Fördererpumpen-Antrieb für diese Förderpumpe.
  • Erfindungsgemäß wird der Verschleiß der Fördererpumpe durch das zu fördernde Material reduziert, indem das Pumpelement zumindest ein elastisches Element umfasst, vorzugsweise das elastische Element selbst das Pumpelement ist.
  • Das elastische Element ist so angeordnet, dass es im Pump-Betrieb nur auf einer Seite mit dem zu fördernden Material in Kontakt steht, und somit den Raum im Inneren des Förderpumpen-Gehäuses unterteilt in einen Förderraum, in dem sich das zu fördernde Material befindet, und einen Antriebsraum, durch den sich der Förderpumpen-Antrieb hindurch erstreckt, und in dem sich kein zu förderndes Material befindet.
  • Da das zu fördernde Material somit nicht zwischen das elastische Element einerseits und andere, sich entlang der Oberfläche des elastischen Elementes bewegende, Elemente andererseits geraten kann, wird nur ein geringer Verschleiß, insbesondere bewirkt durch die abrasiven Eigenschaften des Materials, auftreten.
  • Vorzugsweise umfasst eine solche Pump-Einheit auch eine Steuerung, in der Regel eine elektronische Steuerung, die zumindest alle beweglichen Komponenten der Pump-Einheit steuert.
  • Es gibt unterschiedliche Pumpen-Formen, die ein elastisches Element als Teil des Pumpelementes umfassen:
    Zum einen eine Faltenbalg-Pumpe, bei der ein Pump-Kolben in einem Pumpen-Gehäuse axial beweglich ist, jedoch liegt der Pump-Kolben mit seinem Außenumfang nicht dicht - sei es über Dichtungen oder Kolbenringe - an der Zylinderwandung an und verschiebt sich entlang dieser, sondern endet radial im Abstand zu der Innenumfangswand des Zylinders, wobei ein hülsenförmiger, elastischer Balg, meist ein Faltenbalg, mit seiner einen ringförmigen Endkante am Außenumfang des Pumpkolben dicht befestigt ist und mit seiner anderen ringförmigen Endkante am Pumpen-Gehäuse.
  • Eine andere Bauform ist eine sogenannte Membran-Pumpe, bei der eine elastische, etwa plattenförmige Membran den Innenraum im Pumpengehäuse - meist gebildet durch zwei glockenförmige oder napfförmige, mit den offenen Seiten dicht gegeneinander befestigte Gehäuseteile - den Innenraum im Pumpengehäuse in einen Förderraum und einen Arbeitsraum unterteilt, und an ihrem äußeren Rand umlaufend dicht gegenüber dem Pumpengehäuse befestigt ist, beispielsweise zwischen den beiden gegeneinander gepressten verschraubten Gehäusehälften dicht befestigt ist.
  • Durch Bewegen der Membran quer zu ihrer Hauptebene wird der Förderraum abwechselnd vergrößert und verkleinert, sodass durch entsprechende Ein- und Auslassventile mittels der Membran aus dem bei maximalem Volumen mit dem Material gefüllten Förderraum beim Verringern seines Volumens das darin beinhaltete Material durch eine Auslassöffnung herausgepresst wird und zum Verbraucher gefördert wird und beim Vergrößern seines Volumens durch die Einlassöffnung mit Material gefüllt wird.
  • Gerade die Bauform als Membran-Pumpe, die für die vorliegende Erfindung im Vordergrund steht, ist sehr einfach und kostengünstig herzustellen, da die einzelnen Bauteile hierfür aufgrund nur weniger und noch dazu ebener Passflächen kostengünstig herzustellen sind, im Gegensatz zu einer Kolbenpumpe.
  • Während das Einlassventil vorzugsweise ein aktives, also antreibbares und insbesondere gesteuert antreibbares, Ventil ist, welches jedoch vorzugsweise nur zwischen der vollständig geöffneten und vollständig geschlossenen Stellung hin und her bewegbar sein muss, kann das Auslassventil ein einfaches, passives, also nicht durch einen Ventiltrieb angetriebenes, Auslassventil sein, beispielsweise in der Form eines Rückschlagventiles. Es wird nur in Sonderfällen ein aktives, gesteuert antreibbares, Ventil sein.
  • Durch das Auslassventil wird verhindert, dass bereits in der Auslassleitung befindliches Material beim Füllhub zurück in den Förderraum der Membran-Pumpe gelangt, in welchen ja durch Vergrößerung seines Volumens Material durch die Einlassöffnung, insbesondere aus dem zu entleerenden Vorratsbehälter, gelangen soll und dieser gefüllt werden soll.
  • Das Rückschlagventil kann mit der größeren Seite seines Durchlasses nach oben weisend angeordnet sein und lediglich durch das Eigengewicht des Ventilelements, meist einer Kugel, die Schließstellung einnehmen und/oder zusätzlich mittels der Kraft einer Feder in die Schließstellung vorgespannt sein Auf diese Art und Weise ist auch der Aufwand für die Herstellung der benötigten Ventile, vor allem des Auslassventiles, sehr gering.
  • Wenn jedoch zwei nicht kontinuierlich fördernde Pumpen wie zwei MembranPumpen parallel abwechselnd betrieben werden, um einen möglichst konstanten Strom zum Verbraucher hin zu bewirken, sind die Auslassventile vorzugsweise gesteuerte Ventile, um die offenen und geschlossenen Intervalle der beiden Auslassventile zueinander exakt steuern zu können.
  • Eine solche Pumpe kann auf unterschiedliche Art und Weise angetrieben werden:
    Eine erste Möglichkeit besteht darin, den Antriebsraum der Förderpumpe abwechselnd direkt mit Unterdruck oder Überdruck eines Antriebsmediums, beispielsweise Luft, zu beaufschlagen.
  • Hierfür wird jedoch ein hoher Druck des Antriebsmediums benötigt, und es ist schwierig, reproduzierbare Förderhübe zu erreichen.
  • Bevorzugt wird als zweite Möglichkeit die Förderpumpe, bei der Bauform als Membran-Pumpe die Membran der Pumpe, über einen Antriebsstössel, der mit seinem vorderen Ende mit der vom zu fördernden Material abgewandten Seite der Membran, also meist im Antriebsraum, in Wirkverbindung steht, insbesondere an dieser befestigt ist, quer zu ihrer Hauptebene angetrieben. Das hintere Ende des Antriebsstößels steht dagegen mit dem Pumpen-Antrieb in Wirkverbindung oder der Antriebsstößel ist Teil des Pumpen-Antriebes.
  • Bei einer Faltenbalg-Pumpe wird der Förderkolben von dem Antriebstössel angetrieben.
  • Unter der Hauptebene des elastischen Elementes, insbesondere einer Membran, wird die durch die ringförmige Einspannung dieses elastischen Elementes definierte Ebene verstanden, bei einem Faltenbalg eine dieser beiden Ebenen, die jedoch in aller Regel parallel zueinander liegen.
  • Der Antriebstössel und damit zum Beispiel die Membran der Förderpumpe kann von unterschiedlichen Antrieben in Bewegung versetzt werden, sei es von einem Elektromotor, einem Exzenterantrieb, einer weiteren Membranpumpe oder - erfindungsgemäß bevorzugt - dem Kolben eines Arbeitszylinders, der vorzugsweise pneumatisch betrieben wird.
  • Dabei wird die Position des Förderpumpen-Antriebes, insbesondere des Antriebsstössels, durch einen Positionssensor überwacht, zumindest das Erreichen von dessen Endlagen. Vorzugsweise findet über den gesamten Bewegungsweges eine Detektion der Position des Förderpumpen-Antriebes, insbesondere des Antriebsstössels, statt.
  • Wenn der Förderpumpen-Antrieb eine Arbeitszylinder-Einheit ist, kann als Positionssensor ein Abstandssensor verwendet werden, der meist auf der vom Pumpelement, meist der Membran, abgewandten Rückseite des Antriebs-Stössels angeordnet ist, der in diesem Fall gleichzeitig der Kolben oder die Kolbenstange des Arbeitszylinders ist, und den Abstand des in der Regel ortsfest im Zylinder montierten Abstands-Sensors zu dieser Rückseite misst.
  • Das Gleiche, also eine Messung des axialen Abstandes zu einem ortsfest, vorzugsweise im Arbeitsraum, montierten Abstands-Sensors, kann stattdessen oder ergänzend auch für die Position der Membran der Förderpumpe vorgesehen sein.
  • Alternativ könnte die Mantelfläche des Kolbens zumindest in einem Bereich des Umfanges schräg zur axialen Richtung des Kolbens verlaufen, und ein ortsfest in der Wandung des Zylinders angeordneter Abstands-Sensor könnte den radialen Abstand zu dieser Schräge messen, der sich je nach axialer Position des Kolbens ändert. Hierfür darf der Bewegungsweg des Kolbens jedoch nicht größer sein als seine axiale Erstreckung.
  • Das Gleiche kann stattdessen oder ergänzend auch für die Position der Membran der Förderpumpe vorgesehen sein.
  • Die Kontaktfläche des Antriebs-Stössels, insbesondere der Kolbenstange des Arbeitszylinders, zur Membran ist in Bewegungs-Richtung betrachtet nicht klein und quasi punktförmig, sondern scheibenförmig oder ringförmig mit einer erheblichen Ausdehnung, die bis zu 5 %, besser bis zu 10 %, besser bis zu 20 %, besser bis zu 25 % der wirksamen, also im Betrieb von dem Material in Berührung kommenden, Fläche der Membran betragen kann und vorzugsweise zentrisch angeordnet ist. Allerdings sollte die Kontaktfläche nicht größer 80 %, besser nicht größer 70 %, besser nicht größer als 60 %, besser nicht größer als 50 %, besser nicht größer als 40 % der wirksamen Fläche der Membran betragen.
  • Dadurch werden punktuelle Überlastungen der Membran beim Beaufschlagen vermieden.
  • Vorzugsweise besitzt die Membran zusätzlich zu dem durchgehenden, den Innenraum im Pumpengehäuse abtrennenden, Hauptteil der Membran einen - insbesondere einstückig damit ausgebildeten - konzentrischen, ringförmigen Membran-Fortsatz auf der Antriebsseite der Membran. Der ringförmige Membran-Fortsatz geht mit seinem radial äußeren Rand in den durchgehenden Teil der Membran über und steht mit seinem freien, radial inneren Rand von diesem ab und ist in Bewegungsrichtung federnd gegenüber dem durchgehenden Hauptteil der Membran ausgebildet.
  • Der Membran-Fortsatz ist vorzugsweise ringförmig umlaufend zwischen dem äußeren Rand und dem mittleren Bereich des Hauptteiles der Membran angeordnet.
  • Ein pilz-förmiger Membranträger befindet sich als Zugplatte mit dem außen umlaufenden Randbereich seines Kopfes im Zwischenraum zwischen dem durchgehenden und dem ringförmigen Teil der Membran, und der Stiel der Pilz-Form erstreckt sich durch die zentrale Öffnung des ringförmigen Fortsatzes von der Membran weg und ist mit der Kolbenstange oder direkt dem Kolben des Zylinder lösbar verbunden, beispielsweise verschraubt.
  • Dadurch kann die Membran nicht nur geschoben sondern auch gezogen werden. Der Kopf des Membranträgers sitzt entweder nur formschlüssig zwischen den beiden Teilen der Membran oder ist gegenüber einem oder beiden dieser Teile fest verbunden, beispielsweise verklebt.
  • Vorzugsweise ist der durchgehende Hauptteil der Membran in einem radialen Schnitt betrachtet so ausgebildet, dass im unbelasteten Ausgangszustand im zentralen, mittleren Bereich, insbesondere im Bereich der Kontaktfläche, eine Aufwölbung zum Förder-Raum hin vorhanden ist und/oder im radial äußeren Rand der Membran, insbesondere radial abseits der Kontaktfläche, eine ringförmige Aufwölbung in Richtung Antriebsraum vorhanden ist.
  • Diese ringförmige Aufwölbung wird bei Annähern der Membran an das Förderpumpen-Gehäuse zunehmend glatt gezogen und gestrafft und ermöglicht den notwendigen radialen Längenausgleich der Membran im Betrieb.
  • Der Antriebs-Arbeitszylinder wird vorzugsweise pneumatisch betrieben, und besitzt deshalb sowohl in seinem Antriebs-Raum als auch in seinem Kopplungs-Raum, also beidseits des Kolbens des Arbeitszylinders, einen Anschluss, über den ein Antriebs-Medium, meist Druckluft, zum Betreiben des Arbeitszylinders gesteuert sowohl im Antriebs-Raum als auch im Kopplungs-Raum eingebracht werden kann.
  • Vorzugsweise ist die wirksame, beaufschlagbare Fläche des Kolbens des Arbeitszylinders mindestens um den Faktor 1,4, besser um den Faktor 1,6, besser um den Faktor 1,8, besser um den Faktor 2,0 größer als die wirksame Fläche der Membran der Membran-Förderpumpe.
  • Dadurch sind bereits niedrige Drücke des Antriebs-Mediums, meist Luft, für das Betreiben des dann pneumatischen Antriebs-Arbeitszylinders ausreichend.
  • Zusätzlich kann der Antriebsraum der Förderpumpe über einen Unterdruckanschluss verfügen und mit Unterdruck beaufschlagbar sein, vorzugsweise mit dem gleichen Unterdruck wie er meist in dem zu leerenden Vorratsbehälter herrscht.
  • Dadurch wird erreicht, dass beim Rückhub die Membran aktiv in die vollständig zurückgezogene Füllstellung bewegt werden kann, und im Bereich der Einlassöffnung die Membran nicht durch eine dort vorherrschende Druckdifferenz in Richtung Einlass-Öffnung gesaugt wird.
  • Stromaufwärts des Förderpumpen-Gehäuses oder im Förderpumpen-Gehäuse kann ferner eine Heizvorrichtung, insbesondere in Form von elektrischen Heizschlangen für ein aufgeheiztes flüssiges Heiz-Medium oder elektrische Leitungen, vorgesehen sein, um das zu fördernde Material zu erwärmen und damit dünnflüssiger und besser pumpfähig werden zu lassen. Umgekehrt kann bei einzelnen Anwendungen auch eine Kühlvorrichtung notwendig sein, die Rohrleitungen für ein gekühltes flüssiges Kühl-Medium umfassen kann.
  • Im Antriebsraum der Förderpumpe ist vorzugsweise ein Flüssigkeitssensor angeordnet, der im Fall einer Undichtigkeit wie etwa eines Risses der Membran in den Antriebsraum hinein gelangendes Material detektiert und an die Steuerung meldet, die daraufhin zumindest ein Alarmsignal abgibt.
  • Im Förderraum der Förderpumpe oder in deren Anschlüssen kann mindestens ein Drucksensor vorhanden sein, um jederzeit die Druckverhältnisse in der Pumpe und insbesondere in dem Förderraum zu kennen. Dadurch kann eine damit verbundene Steuerung darauf reagieren, entweder durch Verändern des Vordruckes des Antriebsmediums oder notfalls auch durch Abgabe eines Alarmsignals, wenn der gemessene Druck einen Grenzwert überschreitet oder ein Mindest-Druck nicht erreicht wird.
    • Bevorzugt ist jedoch im Förder-Raum kein Drucksensor vorhanden, vor allem um die Anzahl an verschleißanfälligen Bauteilen gering zu halten
  • Hinsichtlich der Lagervorrichtung, die neben dem Vorratsbehälter für das zu fördernde Material wenigstens eine der vorbeschriebenen Pump-Einheiten umfasst, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Pump-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise umfasst die Lagervorrichtung dabei zwei solcher Pump-Einheiten, die gegensynchron angetrieben werden können, um eine quasikontinuierliche Förderung des Materials in die gemeinsame Auslassleitung zum Verbraucher hin sicherzustellen.
  • Vorzugsweise sind die beiden Pump-Einheiten jedoch unabhängig voneinander steuerbar, sodass auch zeitliche Überlappungen des Rückhubes der einen Pump-Einheit und des Arbeitshubes der anderen Pump-Einheit oder ein zeitlicher Abstand dazwischen erzielbar sind.
  • An der Lagervorrichtung ist die Förderpumpe, insbesondere die Membran-Förderpumpe, vorzugsweise so angeordnet, dass sich ihr Einlassventil unterhalb der Auslassöffnung des Vorratsbehälter befindet, sodass bei geöffnetem Einlassventil das Material bereits allein schwerkraftbedingt in den Förderraum der Membran-Pumpe strömt.
  • Dabei kann die Hauptebene der Membran der Membran-Förderpumpe unter einem Winkel von höchstens 40°, besser höchstens 30°, besser höchstens 20°, besser höchstens 10° zur Vertikalen geneigt angeordnet sein, während der Vorratsbehälter vorzugsweise vertikal stehend mit seiner offenen Seite nach oben in der Lagervorrichtung steht. Dies ergibt eine besonders raumsparende Anordnung und damit eine kompakte Lagervorrichtung.
  • Weise ist die Membran-Förderpumpe jedoch mit der Hauptebene ihrer Membran in der Lagervorrichtung horizontal angeordnet.
  • Der Förderpumpen-Antrieb der einen oder auch zwei Förderpumpen ist dabei vorzugsweise auf der bezüglich der Förderpumpe vom Vorratsbehälter abgewandten Seite angeordnet, sodass der Pumpenantrieb, insbesondere der Antriebs-Arbeitszylinder, leicht zugänglich ist für Reparaturen.
  • Vorzugsweise wird der dicht verschlossene Vorratsbehälter mit Unterdruck beaufschlagt, um ein Einmischen von Luft in das Material im Vorratsbehälter zu vermeiden, insbesondere wenn dieser mit einem Mischer ausgestattet ist.
  • Vorzugsweise wird dann der Luftraum des Vorratsbehälters mit dem Antriebsraum der Förderpumpe verbunden, und diese Verbindung kann über ein Ventil wahlweise geöffnet und verschlossen werden.
  • Dadurch herrscht auf beiden Seiten der Membran in der Förder-Pumpe der gleiche Druck, sodass beim Füllen der Förderpumpe die Membran in die optimal nahe Endlage zum Gehäuse auf der Antriebsseite gebracht werden und ein maximales Pumpvolumen erreicht werden.
  • Hinsichtlich des Verfahrens zum Betreiben einer solchen Pump-Einheit, insbesondere in einer solchen Lagervorrichtung, wird die bestehende Aufgabe dadurch gelöst, dass die axiale Position eines überwachten Elementes, nämlich
    • des Antriebs-Stössels
      und/oder
    • des den Antriebs-Stössels antreibenden Förderpumpen-Antriebes
      und/oder
    • der Membran, insbesondere eines definierten Punktes oder Bereiches der Membran,
    direkt oder indirekt ermittelt wird und abhängig davon der Druck des Antriebsmediums, meist Druckluft, mit dem die ihn antreibende Arbeitszylinder-Einheit beaufschlagt wird, gesteuert wird.
  • Dies ist notwendig, da abhängig von der momentanen axialen Position der Membran die Volumenveränderung im Förder-Raum pro zurückgelegte axiale Strecke des Förderpumpen-Antriebes und damit des Antriebsstössels unterschiedlich ist.
  • Die Pump-Einheit besitzt also kein über den Weg des Förderpumpen-Antriebes und damit der Membran konstantes Übersetzungsverhältnis zwischen dem Antriebsdruck und dem Materialdruck im Förderraum, insbesondere nahe dessen Auslassöffnung.
  • Deshalb muss abhängig von der jeweiligen axialen Position des Antriebsstössels oder alternativ der damit ohnehin zumindest im gegenseitigen Verbindungsbereich axialfest gekoppelten Membran am Förderpumpen-Antrieb ein jeweils anderer Antriebsdruck oder eine jeweils andere Antriebskraft vorhanden sein, um unabhängig von der axialen Position einen konstanten, insbesondere hinsichtlich der Höhe festgelegten, Materialdruck im Förderraum, insbesondere nahe dessen Auslassöffnung, zur Verfügung zu stellen.
  • Die axiale Position des überwachten Elementes wird über dessen gesamten Bewegungsweg - stufenlos oder in Stufen - ermittelt und die Steuerung der Pump-Einheit verwendet dieses Positions-Signal, um abhängig davon den Antriebsdruck einzustellen, die anhand der Figuren 4a - d erläutert werden wird.
  • Bei zwei oder mehr vorhandenen Pump-Einheiten wird die Ausstoß-Bewegung des Antriebs-Stössels der einen Pump-Einheit begonnen, bevor die FörderBewegung des Antriebs-Stössels der anderen Pump-Einheit beendet ist, um dem angeschlossenen Verbraucher kontinuierlich Material mit dem gleichen Materialdruck anzubieten.
  • Auch kann der Antriebs-Raum der Membran-Förderpumpe mit Unterdruck beaufschlagt, insbesondere mit dem gleichen Unterdruck wie der Luftraum des Vorrats-Behälters, insbesondere sobald die Ausstoß-Bewegung des Antriebs-Stössels beendet ist oder permanent, um durch einseitig anliegenden Unterdruck bedingte Verformungen der Membran in Richtung Material-Einlassöffnung zu vermeiden.
  • Um zu vermeiden, dass während des Förder-Hubes Material in die Einlassöffnung zurückströmt, wird das Einlassventil geschlossen, sobald der Positionssensor das Erreichen der Endposition des Antriebsschlüssels und damit der Membran der Förderpumpe in der Füll-Stellung meldet.
  • Falls ein Flüssigkeitssensor vorhanden ist, kann die Steuerung beim Empfang eines entsprechenden Signales den Eintritt von Flüssigkeit in den Antriebsraum melden und ein Alarmsignal abgeben, sodass die Membran-Pumpe repariert, insbesondere die Membran ausgetauscht, wird oder die gesamte Pump-Einheit gegen eine neue ausgetauscht wird.
  • Dadurch wird die Zeit der Betriebsunterbrechung der Lagervorrichtung minimal gehalten, zumal hierfür lediglich das aktiv ansteuerbare Einlassventil der entsprechenden Pump-Einheit geschlossen werden muss und nach dem Vollziehen eines letzten Förderhubes die Pump-Einheit von ihren Anschlüssen gelöst und entfernt werden kann.
  • Falls die Pump-Einheit einen Drucksensor im fördere Raum enthält-was nicht im Fokus der Erfindung steht - könnte der Antriebsdruck natürlich direkt auf Basis des gemessenen Materialdruckes geregelt werden, aber sowohl der Regel-Algorithmus hierfür ist aufwendig als auch die Anfälligkeit des Drucksensors spricht gegen eine solche Lösung.
    • c) Ausführungsbeispiele
  • Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1a:
    die Pump-Einheit am Ende des Füll-Hubes,
    Figur 1b:
    die Pump-Einheiten in Mittelstellung (Normalstellung),
    Figur 1c:
    die Pump-Einheiten am Ende des Förder-Hubes,
    Figur 2:
    die gesamte Lagervorrichtung mit einer Pump-Einheit,
    Figur 3a:
    eine Aufsicht auf den Vorratsbehälter von oben,
    Figur 3b:
    einen Horizontalschnitt durch den Vorratsbehälter entlang der Linie B - B der Figur 2,
    Figur 4a - d:
    Kennlinien zum Betrieb der Pump-Einheit.
  • Der Aufbau der Pump-Einheit 1 lässt sich am besten anhand der Schnittdarstellung der Figuren 1 erkennen:
    Die Pump-Einheit 1 besteht dabei aus einer Förderpumpe 1.1 in Form einer Membran-Pumpe, und einer in Bewegungsrichtung 10 der als Pumpelement 3 dienenden Membran 4 dieser Membran-Pumpe koaxial vorgelagerten und damit verbundenen Förderpumpen-Antrieb 8 in Form einer pneumatisch betriebenen Arbeitszylinder-Einheit 1.2, also eines Pneumatikzylinders 8.
  • Sowohl die Membran 4 als auch der koaxial dazu angeordnete Antriebs-Kolben 1.2a sind rotationssymmetrisch ausgebildet, betrachtet in Richtung der Längsmittelachse 1', die senkrecht auf der - hier etwa horizontal verlaufenden - Hauptebene der Membran 4 und des Antriebs-Kolbens 1. 2a steht und gleichzeitig die Bewegungsrichtung des Antriebs-Kolbens 1.2a ist.
  • Der Förderraum 1.1a besitzt im oberen Bereich eine Einlassöffnung 5a, über die das Material M in den Förderraum 1.1a einströmen kann, wenn das in der Einlassöffnung 5a angeordnete Einlassventil 5 geöffnet ist, wobei dann in aller Regel das Auslassventil 6 geschlossen ist.
  • Im oberen Bereich besitzt der Förderraum 1.1a ferner eine Auslassöffnung 6a, an der ein Auslassventil 6 angeordnet ist, sodass aus dieser Auslassöffnung Material M ausströmen kann, wenn dieses Auslassventil 6 geöffnet ist, wobei dann in aller Regel das Einlassventil 5 geschlossen ist.
  • Auf diese Art und Weise wird der Förderraum 1.1a mit Material M gefüllt, wenn sich die Membran 4 von der Einlassöffnung 5a weg bewegt (Füll-Hub) und das im Förderraum 1.1a befindliche Material M in die Auslass-Öffnung 6a ausgestoßen, wenn sich die Membran 4 auf die Auslassöffnung 6a zu bewegt (Förder-Hub)
  • Die Förderpumpe 1.1 wird angetrieben, also ihre Membran 4 quer zu ihrer Hauptebene 4' abwechselnd hin und her bewegt, mittels eines in der Mitte der Membran 4 an deren Rückseite, also vom Antriebsraum 1.1b her, angreifenden Antriebsstössels 9.
  • Der Förderpumpen-Antrieb 8 in Form eines Pneumatikzylinders 8 umfasst einen Antriebs-Kolben 1.2a, der in einem Antriebs-Zylinder 1.2b zwischen zwei Endstellungen, insbesondere zwei Anschlägen, hin und her beweglich ist vorzugsweise in der gleichen Bewegungsrichtung, in der sich auch die Membran 4 der mit dem Förderpumpen-Antrieb 8 gekoppelten Membran-Förderpumpe 1.1 bewegen kann.
  • Die wirksame Fläche des Antriebs-Kolben 1.2a ist jedoch größer, etwa doppelt so groß, gewählt als die der Membran 4, um mit relativ geringem Druck des in den Antriebs-Zylinder 1.2b eingebrachten Antriebsmediums, hier Druckluft, die notwendige Kraft auf die Membran 4 aufbringen zu können.
  • Der Pneumatikzylinder 8 besitzt einen Druckluft-Anschluss 13 zumindest wie dargestellt auf der von der Membran 4 und der Förderpumpe 1.1 abgewandten Druckseite des Antriebs-Kolben 1.2a im Arbeitsraum des Antriebs-Zylinders 1.2b, wird in aller Regel jedoch einen solchen Druckluftanschluss auch auf der andern Seite des Antriebs-Kolben 1.2a, der Zugseite, besitzen, um die Membran 4 aktiv und damit schneller von der Einlassöffnung 5a zurückziehen zu können und das Füllen der Förderpumpe 1.1 zu beschleunigen.
  • Dem Druckluft-Anschluss 13 ist ein Proportionalventil 18 vorgeschaltet, welches mit der Steuerung 1* der Pump-Einheit 1 in Verbindung steht und von diesem angesteuert werden kann, wie vorstehend beschrieben. Hierfür ist die ständige Kenntnis der Position des Antriebs-Kolbens 1.2a essentiell, weshalb im Boden des Antriebs-Zylinders 1.2b ein Positionssensor 17 angeordnet ist vorzugsweise in Form eines Abstands-Sensors, der den Abstand des Antriebs-Kolben 1.2a vom Boden des Zylinders 1.2b misst und an die Steuerung 1* meldet.
  • Vorzugsweise verfügt die Pump-Einheit 1 auch über einen Unterdruck-Anschluss 12, und zwar im Antriebs-Raum 1.1b der Förderpumpe 1.1, wodurch der Füllvorgang unterstützt werden kann, vor allem wenn der Vorratsbehälter 101, aus dem das Material M entnommen wird, ebenfalls unter einem Unterdruck steht.
  • Vorzugsweise ist in dem von dem Förder-Raum 1.1a abgewandten Seite der Membran 4, dem Antriebs-Raum 1.1b, ein Flüssigkeit-Sensor 15 angeordnet, der dort eingedrungene Material M detektiert, was höchstens bei einer Undichtigkeit der Membran 4 selbst oder deren umfangseitiger Einspannung auftritt.
  • Der Antriebs-Kolben 1.2a ist mit der Membran 4 über einen Antriebs-Stössel 9 verbunden, der zentrisch, also entlang der Axialrichtung 10 verlaufend, angeordnet ist und mit der Membran 4 auf deren Rückseite, also der Seite des Antriebs-Raumes 1.1b befestigt ist.
  • Der Antriebsstössel 9 ist mehrteilig ausgebildet:
    Er umfasst zum einen den Schaft 9.1, der im Wesentlichen den Abstand vom Antriebs-Kolben 1.2a zur Membran 4 überbrückt, sowie einer Druckplatte 9.2, die sich am Membran-seitigen Ende des Schaftes 9.1 befindet und mit einer großflächige Kontaktfläche 9a an der Membran 4 anliegt.
  • Die Membran 4 besitzt im Querschnitt betrachtet zusätzlich zu dem zwischen den randseitigen Einspannungen durchgehenden Hauptteil 4 einen ringförmigen Fortsatz 4.1 auf der Antriebs-Seite, dessen innerer Umfang frei endet und dessen äußerer Umfang mit der Rückseite des Hauptteiles 4 einstückig verbunden ist.
  • In dem Zwischenraum zwischen Hauptteil 4 und Fortsatz 4.1 befindet sich eine Zugplatte 9.3, die an ihrer Rückseite zentrisch einen Stiel aufweist, der durch die Öffnung des Fortsatzes 4.1 in Richtung Schaft 9.1 ragt und mit diesem verbunden ist, vorzugsweise in diesen eingeschraubt ist.
  • Diese Zugplatte 9.3 kann nur formschlüssig mit der Membran 4 verbunden sein und nach dem Wechseln der Membran 4 wieder verwendet werden, oder fest mit der Membran 4 verbunden sein, beispielsweise verklebt sein, und muss dann zusammen mit dieser gewechselt werden.
  • Die Zugplatte 9.3 dient dazu, um bei einer schnellen, mittels Druckluft bewirkten, Rückwärtsbewegung des Antriebs-Kolbens 1.2a die Membran 4 mit einer großen Angriffsfläche in Form des Fortsatzes 4.1 zurückziehen zu können.
  • Die Figuren 1a bis c zeigen die verschiedenen Funktionenstellungen des Antriebs-Kolbens 1.2a sowie der Membran 4.
  • Wie ersichtlich, ist bei der Mittelstellung des Antriebs-Kolbens 1.2a gemäß Figur 1b die Membran 4 im Zentrum leicht gewölbt in Richtung Förder-Raum 1.1a in Form einer Aufwölbung 4a, und im Randbereich zwischen der äußeren Einspannung und dem an der Zugplatte 9.3 anliegenden Mittelteil im Querschnitt betrachtet leicht in Richtung Antriebs-Raum 1.1b gewölbt in Form einer ringförmigen Aufwölbung 4a, wodurch ein radialer Längen-Vorrat gebildet wird für die beiden Endstellungen:
    Wenn sich der Antriebs-Kolben 1.2a am Ende des Förder-Hubes befindet, insbesondere an einem am Antriebs-Zylinder 1.2b ausgebildeten axialen Anschlag anliegt gemäß Figur 1c , ist diese Aufwölbung glatt gezogen, und die Membran 4 erreicht fast die Einlass-Öffnung 5a und die Auslass-Öffnung 6a, jedoch nicht bis zu einem Kontakt, um eine Beschädigung der Membran 4 durch die Ränder dieser Öffnungen zu vermeiden.
  • In der anderen Endstellung gemäß Figur 1a , am Ende des Füll-Hubes und Beginn des Förder-Hubes, also wenn der Förder-Raum 1.1a vollständig mit Material M gefüllt ist und der Kolben 1. 2a an einem anderen axialen Anschlag des Zylinders 1.2b anliegt, liegt die Membran 4 mit ihrem mittleren Bereich weiter von der Einlass-Öffnung 5a und der Auslass-Öffnung 6a entfernt als der im Pumpen-Gehäuse 2 dicht verklemmte Rand der Membran 4, so dass im radialen Bereich dazwischen insbesondere die Membran 4 gegenläufig zu der Krümmung im mittleren, zentrischen Bereich gekrümmt ist.
  • Das Einlassventil 5 als auch das Auslassventil 6 ist in den Figuren 1a - c als aktives, also angetriebenes, Sperrventil 14 ausgebildet.
  • Das Auslassventil 6 kann dagegen auch als einfaches Rückschlagventil 7 ausgebildet sein wie in Figur 1b dargestellt, indem in diesem Fall eine Kugel als Ventilkörper 7.1 schwerkraftbedingt auf dem nach oben weisenden Ventilsitz 7.2 aufliegt, wenn auf beiden Seiten des Ventilkörpers 7.1 der gleiche Druck herrscht, und natürlich erst recht, wenn auf der vom Ventilsitz 7.2 abgewandten Seite des Ventilkörpers 7.1 ein höherer Druck als auf der anderen Seite anliegt.
  • Aus diesem Grund sollte die Ventileinheit 6 vorzugsweise mit einem mit dem Ventilsitz 7.2 nach oben weisenden Auslassventil 6 innerhalb der Lagervorrichtung 100 angeordnet werden und vorzugsweise tiefer liegend als der Vorratsbehälter 101.
  • Die Figuren 4a bis 4d zeigen, wie ausschließlich mittels der überwachten axialen Position des Antriebsstössels 9 oder des Antriebs-Kolbens 1.2a als Input die Steuerung an der Auslass-Öffnung 6a einen konstanten und auch hinsichtlich der absoluten Höhe vorgegebenen Materialdruck zur Verfügung stellen kann.
  • Als Abweichung vom absoluten Soll-Wert sind dabei maximal 10 %, besser maximal 5 % zugelassen. Unter einem konstanten Materialdruck wird verstanden, dass der Unterschied zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Wert maximal 10 %, besser maximal 5 % des niedrigsten Wertes beträgt.
  • Die Steuerung steuert hierfür lediglich den Antriebsdruck pA des Antriebsmediums, in der Regelluft, mit der der antreibende Pneumatik-Zylinder 8, also der Antriebskolben 1.2a im Zylinder 1.2b, beaufschlagt wird.
  • Da der Antriebsdruck pA über die Stellung eines Druck-Regelventil 18, hier in Form eines elektrisch betriebenen Proportional-Ventils 18 in der Zufuhrleitung für das Antriebsmedium, gesteuert wird, verändert die Steuerung lediglich die Stromstärke yV, mit der das elektrische Proportional-Ventil 18 angesteuert wird.
  • Die Steuerung steuert somit den Antriebsdruck in Form der Stromstärke yV des elektrischen Proportional-Ventils 18 in Abhängigkeit der axialen Position xK des Antriebsstößels 9, insbesondere des Kolbens 1.2a der Arbeitszylinder-Einheit, also gemäß einer Antriebsdruck-Positions-Kennlinie, wie sie in Figur 4c dargestellt ist.
  • Diese Antriebsdruck-Positions-Kennlinie kann ermittelt werden aus einer Materialdruck-Positions-Kennlinie des Materialdrucks pM über der axialen Position xK des Antriebsstößels 9, wie sie in Figur 4b dargestellt ist, welche insbesondere durch automatisches Errechnen mittels der Steuerung
    • entweder in Kenntnis der Form der Membran 4 sowie der Größe des Förder-Raumes 1.1a und des Antriebs-Raumes 1.1b, gegebenenfalls unter zusätzlicher Berücksichtigung der Elastizität der Membran 4 und/oder der Viskosität des zu fördernden Materials M
    • oder in Kenntnis des Übersetzungsverhältnisses der Pumpeinheit 1 an jeder axialen Position xK durch Vergleich von Antriebsdruck pA oder Stromstärke yV mit dem Materialdruck pM.
  • Eine solche Materialdruck-Positions-Kennlinie wird aufgezeichnet, indem bei einer Pump-Einheit 1, die mit einem Druck-Sensor 16a im Förderraum 1.1a ausgestattet ist, bei vollständig zurückgefahrenem Antriebs-Kolben 1.2a der Arbeitszylinder-Einheit 1.2 und mit Material gefülltem Förder-Raum 1.1a an der Arbeitszylinder-Einheit 8 ein konstanter Antriebsdruck, beispielsweise 6 bar, angelegt wird - wie in Figur 4a dargestellt - was beispielsweise bei einem vollständig geöffneten Proportional-Ventil 18 und einem entsprechenden daran angelegten Steuer-Strom yV der Fall sein kann.
  • Anschließend wird schrittweise - mit Pausen von mehreren, insbesondere mindestens 5 s, besser mindestens 10 s, besser mindestens 20 s dazwischen - jeweils ein definiertes Entnahmevolumen an Material M von dem angeschlossenen Verbraucher aus dem Förderraum 1.1a entnommen. Dabei sinkt in der Regel jeweils der Materialdruck pM ab, und steigt nach Beenden der Entnahme, also wenn der Kolben 1.2a wieder zum Stillstand gekommen ist, wieder auf einen Materialdruck pM an, der etwa, aber nicht unbedingt exakt, dem vor der Entnahme vorliegenden Materialdruck pM entspricht.
  • Dabei sollte das Entnahmevolumen höchstens einem Fünftel, besser höchstens einem Zehntel, besser höchstens einem Zwanzigstel eines ganzen Hubvolumens der Förderpumpe 1.1 entsprechen.
  • Zwischen den einzelnen Entnahmeschritten wird bei Stillstand des Antriebs-Kolben 1.2a jeweils dessen axiale Position xK sowie der zugehörige Materialdruck pM gemessen, was die gewünschte Materialdruck-Positions-Kennlinie gemäß Figur 4b in Form eines Polygon-Zuges ergibt, die durch Interpolation auch zu einer Kurve geglättet werden kann.
  • Die daraus umgerechnete Antriebsdruck-Positions-Kennlinie gemäß Figur 4c wird im Betrieb so verwendet, dass vor Beginn des Förder-Hubes der der axialen Null-Position entsprechende Steuerstrom yV am Proportional-Ventil 18 eingestellt wird. Durch die anschließende - schrittweise oder kontinuierliche - Entnahme von Material durch den Verbraucher bewegt sich der Antriebs-Kolben 1.2a vorwärts.
  • Die zum Betrieb verwendeten Pump-Einheiten 1 sind mit der Pump-Einheit 1, mit der die Materialdruck-Position-Kennlinie ermittelt wurde, identisch bis auf die Tatsache, dass sie keinen Drucksensor 16 benötigen.
  • Sobald bei einer Antriebsdruck-Positions-Kennlinie gemäß Figur 4c in Form eines Polygon-Zuges die Axialposition des nächste Wertepaares des Polygon-Zuges erreicht ist, wird am Proportionalventil 18 der Steuerstrom yV auf den dieser neuen Axialposition entsprechenden Wert dieses Wertepaares geändert und beibehalten bis zum Erreichen der axialen Position des wiederum nächsten Wertepaares des Polygon-Zuges.
  • Falls der Polygonzug zu einer Kurve geglättet war, wird diese Anpassung des Steuerstromes yV kontinuierlich durchgeführt entsprechend der nun kurvenförmigen Antriebsdruck-Positions-Kennlinie.
  • Die für die Steuerung benötigte Antriebsdruck-Positions-Kennlinie kann auch experimentell aus der Materialdruck-Positions-Kennlinie ermittelt werden:
    Nach dem Aufzeichnen einer ersten Materialdruck-Positions-Kennlinie bei konstantem Antriebsdruck pA wie oben beschrieben kann dies mehrfach wiederholt werden, allerdings mit manuell an den einzelnen Axialpositionen so verstellten Antriebsdrücken pA das der Abweichung der erzielten Materialdruck-Positions-Kennlinie von einer Horizontalen im Diagramm der Figur 4b entgegengewirkt wird.
  • Dadurch kann im Laufe von mehreren Aufzeichnungs-Läufen eine horizontale Materialdruck-Positions-Kennlinie gemäß Figur 4d erzielt werden, und die Arbeitsdruck-Positions-Kennlinie, mit der dies erreicht wird, ist die gewünschte Kennlinie gemäß Figur 4c .
  • Die Figuren 2 , sowie 3a, b zeigen die gesamte Lagervorrichtung 100, umfassend einen topfartigen, durch einen Deckel 101.2 dicht verschließbaren, Vorratsbehälter 101 vorhanden ist, der über eine Einlassöffnung 103 mit Material M befüllt bzw. nachgefüllt werden kann, und der zwei Auslassöffnungen 102 im Boden 108 besitzt - wie am besten im Horizontalschnitt der Figur 3b zu erkennen an denen jeweils eine der zuvor beschriebenen Pump-Einheiten 1 mit ihrem Einlassstutzen 5a angeschlossen ist.
  • Die wenigstens eine Einlassöffnung 103 ist dabei so positioniert, dass das daraus nach unten fallende Material M an einer Auftreffstelle 110a1 - siehe Figur 3b - auf eine kegelstumpf-förmige Ableitfläche 110a eines Ableitkörpers 110 trifft und an dieser nach unten und radial außen bis zu deren unterer Abtropfkante 109 in einer dünnen Schicht fließt und dabei entgast.
  • Da die Wand des Topfes 101.1 nicht vertikal steht, sondern radial nach oben und außen etwas geneigt ist, und sich die Abtropfkante 109 im oberen Bereich des Vorratsbehälters 101 nahe der Innenfläche 107a der Wand 107 befindet, fließt das Material M von der Abtropfkante 109 nach unten und trifft auf die Innenfläche 107a der Wand 107 auf, an der es weiter als dünne Schicht nach unten läuft und weiterhin entgast.
  • Die Pump-Einheiten 1 sind dabei symmetrisch zur Vertikalen V, der axialen Richtung 101' des Vorratsbehälters 101, angeordnet mit ihren Membran-Ebenen 4' der Förderpumpen 1.1 horizontal liegend.
  • In der Regel soll strikt vermieden werden, dass in das Material M Luft in Form von Lufteinschlüssen hinein gelangt, weshalb der Vorratsbehälter 101 meist luftdicht verschlossen ist, also der hier dargestellte Deckel 101.2 auf dem Topf 101.1 des Vorratsbehälters 101 dicht befestigt ist.
  • Dabei steht der Vorratsbehälter 101 unter einem Unterdruck, indem im Deckel des Vorratsbehälters 101 außer der Einlassöffnung 103 auch ein Unterdruckanschluss 104 - siehe die Aufsicht gemäß Figur 3a - vorhanden ist.
  • Ferner zeigen die Figuren 2 und 3a ebenfalls mindestens ein Behälter-Einlassventil 115 für Material M - von dem in diesem Fall zwei vorhanden sein können gemäß Figur 3a , beispielsweise einmal zum Einlassen von neuem Material M aus dem Vorratsbehälter 101 und einmal zur Rückführung von rezirkuliertem Material M - sowie ein Sichtfenster 116, durch welches in das Innere des Vorratsbehälter 101 geblickt werden kann.
  • Wie Figur 2 ferner zeigt, kann der Vorratsbehälter 101 einerseits einen Rührer 106 umfassen, der insbesondere nahe des Bodens 108 des Vorratsbehälters 101 durch Drehung um eine aufrechte Achse ein Sedimentieren von schweren Bestandteilen des Materials M verhindert.
  • Der Motor 111, der den Rührer 106 antreibt, ist samt seinem Anschlusskasten 117 auf der Oberseite des Deckels 101.2 montiert und seine Motor-Antriebswelle 111a ragt durch diesen Deckel 101.2 abgedichtet in das Innere des Topfes 101.1 hinein und ist mit den oberen Enden der Rührflügel 112a, b, c - siehe am besten die Schnittdarstellung der Figur 3b - verbunden.
  • Deren Vertikalarme 118 erstrecken sich von dort nach unten außen und dann parallel zur Wand 107 des Topfes 101.1 nach unten bis nahe des Bodens 108 des Topfes 101, wobei die Vertikalarme 118 aus einem Flachmaterial bestehen, dessen horizontaler Querschnitt sich mit seiner Haupterstreckungsrichtung tangential zur Längsmittelachse 101', der Rotationsachse des Rührers 106, erstreckt, so dass sie bei Rotation nur einen geringen Widerstand erzeugen.
  • Am unteren Ende der Vertikalarme 118 ist jeweils eine Rührplatte 119 im Winkel hierzu angeordnet, also mit einer Komponente in radialer Richtung, die eine Rühr-Wirkung erzielt, allerdings erst knapp oberhalb des Bodens 108.
  • Die Rührflügel 112a - c sind zur Stabilisierung am unteren Ende über eine Querverstrebung 113 miteinander verbunden, indem sie an einer ringförmigen Zentralplatte 113.1 befestigt sind, die in der Mitte einen Durchlass von unten nach oben offen lässt.
  • Durch diesen Durchlass hindurch kann sich ein stabförmiger Füllstandssensor 114 vom Boden 108 aus nach oben erstrecken.
  • Der Ableitkörper 110 kann feststehend am Deckel 101.2 montiert sein oder mitdrehend mit dem Rührer 106 an diesem befestigt sein, vorzugsweise am oberen Bereich der Rührflügel 112 a - c.
  • Des Weiteren kann im Vorratsbehälter 101, insbesondere in dessen Wandung, eine Heizvorrichtung 107 in Form von z.B. Heizdrähten vorhanden sein, um das Material M zu erwärmen und dadurch dünnflüssiger zu machen.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Pump-Einheit
    1'
    Längsmittelachse
    1*
    Steuerung
    1.1
    Förderpumpe
    1.1a
    Förder-Raum
    1.1b
    Antriebs-Raum
    1.2
    Arbeitszylinder-Einheit, Antriebs-Arbeitszylinder
    1.2a
    Antriebs-Kolben
    1.2b
    Antriebs-Zylinder
    2
    Förderpumpen-Gehäuse
    3
    Pump-Element
    4
    elastisches Element, Membran, Hauptteil, Faltenbalg
    4.1
    Membran-Fortsatz
    4a, b
    Verwerfung
    4'
    Hauptebene
    5
    Einlassventil
    5a
    Einlassöffnung
    5b
    Anschlussstutzen
    6
    Auslassventil
    6a
    Auslassöffnung
    6b
    Anschlussstutzen, Auslassstutzen
    7
    Rückschlagventil
    7.1
    Ventilkörper
    7.2
    Ventilsitz
    8
    Förderpumpen-Antrieb
    9
    Antriebs-Stössel
    9a
    Kontaktfläche
    9.1
    Schaft
    9.2
    Druckplatte
    9.3
    Zugplatte
    10
    Bewegungsrichtung, axiale Richtung
    11
    Vertikale
    12
    Unterdruck-Anschluss
    13
    Druckluft-Anschluss
    14
    Sperr Ventil
    14a
    Ventilkörper
    14b
    Ventilsitz
    15
    Flüssigkeits-Sensor
    16a, b
    Druck-Sensor
    17
    Positions-Sensor
    18
    Proportional-Ventil
    100
    Lagervorrichtung
    100*
    Steuerung
    101
    Vorrats-Behälter
    101'
    Längsmittelachse
    101.1
    Topf
    101.2
    Deckel
    102
    Auslassöffnung
    103
    Einlassöffnung
    104
    Unterdruck-Anschluss
    105
    Unterdruck-Pumpe
    106
    Rührer
    107
    Wandung
    107a
    Innenfläche
    108
    Boden
    109
    Kante, Abtropfkante
    110
    Ableitkörper
    110'
    Drehachse
    110a
    Ableitfläche
    110a1
    Auftreffstelle
    111
    Rührer-Antrieb, Motor
    111a
    Motorwelle, Abtriebswelle
    112a, b, c
    Rührflügel
    113, 113a, b, c
    Querverstrebung
    113.1
    Zentralplatte
    114
    Füllstands-Sensor
    115
    Einlassventil
    116
    Sichtfenster
    117
    Anschlusskasten
    118
    Vertikalarm
    119
    Rührplatte
    M
    Material
    V
    Vertikale

Claims (17)

  1. Pump-Einheit (1) zum Entleeren eines mit flüssigem oder pastösem Material (M) gefüllten, insbesondere unter einem Unterdruck stehenden, Vorrats-Behälters (101), insbesondere eines Misch-Behälters (101), der Bestandteil einer Lagervorrichtung (100) ist, wobei
    die Pump-Einheit (1) eine Förderpumpe (1.1) umfasst, welche
    - ein sich relativ zum Förderpumpen-Gehäuse (2) in Bewegungsrichtung (10) bewegbares Pump-Element (3),
    - einen Förderpumpen-Antrieb (8), und
    - eine Steuerung (1*) zum Steuern mindestens aller beweglichen Komponenten der Pump-Einheit (1)
    aufweist, wobei
    - das Pump-Element (3) ein elastisches Element (4) zumindest umfasst, vorzugsweise ein elastisches Element (4) ist,
    - der Förderpumpen-Antrieb (8) einen in Bewegungsrichtung (10) beweglichen und angetriebenen Antriebs-Stössel (9) umfasst, der mit dem elastisches Element (4), vorzugsweise auf der Seite des Antriebs-Raumes (1.1b), wirkverbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - ein Positionssensor (17) zum Ermitteln der jeweiligen Position des Pump-Elementes (3) oder des Förderpumpen-Antriebes (8), insbesondere des Antriebs-Stössels (9), entlang dessen gesamten Bewegungsweges vorhanden ist, insbesondere
    - das elastische Element (4) eine, insbesondere im Wesentlichen ebene, Membran (4) ist, die an ihrem Umfang dicht an den Innenseiten des Förderpumpen-Gehäuses (2) befestigt ist und die Förderpumpe (1.1) eine Membran-Förderpumpe (1.1) ist.
  2. Pump-Einheit für nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Positionssensor (17) als Abstandssensor (17) ausgebildet ist und insbesondere
    - auf der von dem Pump-Element (3) abgewandten Rückseite des Antriebs-Stössels (9) angeordnet ist und die Position des Antriebs-Stössels (9) misst,
    und/oder
    - im Antriebsraum der Förder-Pumpe (1.1) angeordnet ist und die axiale Position des Pumpelementes (3), insbesondere der Membran (4), misst.
    (Form Kontaktfläche)
  3. Pump-Einheit für nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Kontaktfläche (9a) des Antriebs-Stössels (9) zum elastisches Element (4) in Bewegungsrichtung (10) betrachtet scheibenförmig oder ringförmig istund/oder
    - die Membran (4) auf der Antriebsseite einen an der durchgehenden Membran (4) ansetzenden Membran-Fortsatz (4.1) aufweist, der im radialen Querschnitt betrachtet mit dem Verein Ende zur Mitte der Membranfläche hin gerichtet ist,
    - der insbesondere ringförmig umlaufend zwischen dem äußeren Rand und dem zentralen Bereich der Membran (4) angeordnet ist.
  4. Pump-Einheit für nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Membran (4) im radialen Querschnitt im unbelasteten Ausgangszustand
    - im äußeren Randbereich der Membran (4) eine ringförmige Aufwölbung (4a) in Richtung in den Antriebsraum 1.1b hinein aufweist
    und/oder
    - im zentralen Bereich eine Aufwölbung (4b) in den Förder-Raum hinein aufweist.
  5. Pump-Einheit für nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Fördererpumpen-Antrieb (8) eine Arbeitszylinder-Einheit (1.2) ist und
    - der Positionssensor (17) ein Abstandssensor (17) ist, der im Zylinder (1.2b) der Arbeitszylinder-Einheit (1.2) angeordnet ist und
    - entweder den axialen Abstand zu einer rückseitigen Stirnfläche des Antriebs-Stössels (9) oder des Kolbens (1.2a) der Arbeitszylinder-Einheit (1.2) misst
    - oder den radialen Abstand zu der schräg zur axialen Richtung stehenden Mantelfläche des Kolbens (1.2a) misst und/oder
    im Antriebsraum 1.1b der Arbeitszylinder-Einheit (1.2) einen Drucksensor (16b) angeordnet ist.
    (Ein- /Auslassventil)
  6. Pump-Einheit für nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Membran-Förderpumpe (1.1)
    - ein aktives, gesteuert bewegbares Einlassventil (5)
    und/oder
    - ein passives Auslassventil (6), insbesondere in der Bauform eines Rückschlag-Ventiles (7), umfasst und dabei
    - insbesondere der Ventil-Körper (7.1) oberhalb des Ventil-Sitzes (7.2) des Rückschlag-Ventiles (7) angeordnet ist und der Ventilkörper (7.1) durch sein Eigengewicht, insbesondere nur sein Eigengewicht, und/oder eine zusätzliche Schließkraft, insbesondere Federkraft, in die Schließstellung vorgespannt ist und/oder
    - Einlassventil (5) und Auslassventil (6) an diametral gegenüberliegenden Seiten des Förder-Raumes (1.1a) der Membran-Förderpumpe (1.1) angeordnet sind.
    (Unterdruck-Anschluss)
  7. Pump-Einheit für nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Antriebs-Raum (1.1b) der Membran-Förderpumpe (1.1) über einen Unterdruck-Anschluss (12) verfügt und mit Unterdruck beaufschlagbar ist.
    (Antriebs-Zylinder)
  8. Pump-Einheit für nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Antriebs-Arbeitszylinder (1.2) pneumatisch betreibbar ist und insbesondere beide Arbeits-Räume (1.2b) der Arbeitszylinder-Einheit (1.2) jeweils über einen Druckluft-Anschluss (13) verfügt,
    und/oder
    - die wirksame Fläche des Antriebskolbens (1.2a) der Membran-Antriebspumpe (1.2) mindestens um den Faktor 1,2, besser um den Faktor 1,4, besser um den Faktor 1,6, besser um den Faktor 1,8 grösser ist als die wirksame Fläche der Membran (4) der Membran-Förderpumpe (1.1).
  9. Pump-Einheit für nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Förderpumpen-Gehäuse (2) eine Heizvorrichtung zum Beheizen des Innenraumes der Förderpumpe (1.1) aufweist,
    und/oder
    - ein Flüssigkeit-Sensor (15) auf der Antriebs-Seite der Membran (4) der Membran-Förderpumpe (1.1) vorhanden ist
    und/oder
    - ein Drucksensor (16a) im Förder-Raum (1.1a) oder dessen Anschluss-Öffnung vorhanden ist.
  10. Lagervorrichtung (100) umfassend
    - einen mit flüssigem oder pastösem Material (111) gefüllten Vorrats-Behälter (101) in dem vorzugsweise Unterdruck herrscht, insbesondere einem Misch-Behälter (101), und
    - wenigstens einer Pump-Einheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Entleeren des Behälters (100),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Lagervorrichtung (100) zwei Pump-Einheiten (1) umfasst, die insbesondere unabhängig voneinander ansteuerbar sind,
    und/oder
    - das Einlassventil (5) in die Membran-Förderpumpe (1.1) tiefer als die Auslassöffnung (102) des Vorrats-Behälters (101) angeordnet ist,
    und/oder
    - das Einlassventil (5) im montierten Zustand der Membran-Förderpumpe (1.1) an der tiefsten Stelle und das Auslassventil (6) an der höchsten Stelle deren Förder-Raumes (1.1a) angeordnet ist.
  11. Lagervorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Membran-Förderpumpe (1.1) mit der Hauptebene (4') der Membran (4) unter einem Winkel von höchstens 40°, besser höchstens 30°, besser höchstens 20°, besser höchstens 10° zur Vertikalen (11) angeordnet ist,
    und/oder
    - der wenigstens eine Förderpumpen-Antrieb (8) bezüglich der Membran-Förderpumpe (1.1) auf der von der Längsmitte (101') des Vorratsbehälters (101) abgewandten Seite angeordnet istund/oder
    - eine, insbesondere verschließbare, Verbindungsleitung zwischen dem Luftraum des Vorrats-Behälters (101) und dem Antriebs-Raum (1.1b) der Membran-Förderpumpe (1.1), insbesondere jeder Membran-Förderpumpe (1.1), vorhanden ist.
  12. Verfahren zum Betreiben der Pump-Einheit, insbesondere zum Entleeren des Vorrats-Behälters (101) einer Lagervorrichtung (100) gemäß einem der vorherigen Ansprüche 6 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die axiale Position eines überwachten Elementes, nämlich
    - des Antriebs-Stössels (9)
    und/oder
    - des den Antriebs-Stössels (9) antreibenden Förderpumpen-Antriebes (8) und/oder
    - der Membran (4), insbesondere eines definierten Punktes oder Bereiches der Membran (4),
    direkt oder indirekt ermittelt wird, insbesondere ständig ermittelt wird, insbesondere die axiale Position des überwachten Elementes
    - über den gesamten Bewegungsweg ermittelt wird und
    - die Steuerung (1*) der Pump-Einheit (1) das Positions-Signal verwendet um einen für jede axiale Position definierten Förderdruck, insbesondere einen konstanten Förderdruck, an der Auslassöffnung (6a) des Förderraumes (1.1a) zur Verfügung zu stellen.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Soll-Endlagen der Membran (4) und/oder des Antriebs-Kolben (1.2a) festgelegt werden durch einmalige Festlegung der Endlagen der Membran (4) bei einem Kalibrier-Laufund/oder
    - die Steuerung (1*) den Pumpen-Antrieb (8) steuert durch Verändern eines SteuerParameters, insbesondere
    - des Antriebsdruckes (pA) gemäß einer Antriebsdruck-Positions-Kennlinie zwischen dem an dem entsprechenden Antriebsraum (1.1b) des Antriebszylinders (1.2) anliegenden Antriebsdruck und der axialen Position als überwachtem Element.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Materialdruck (pM) gemessen wird, insbesondere an der Auslass-Öffnung (6a), und die Steuerung (1*) den Pumpen-Antrieb (8) steuert durch Verändern des Antriebsdruckes (pA) gemäß einer Antriebsdruck-Materialdruck-Kennlinie zwischen dem an dem entsprechenden Arbeitsraum des Antriebszylinders (1.2) anliegenden Antriebsdruck (pA) und dem Materialdruck (pM)
    und/oder
    der Antriebsdruck durch Steuern eines Proportional-Ventils in der Zufuhrleitung für das Antriebs-Medium verändert wird.
    (Sicherheits-Funktion)
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Kennlinie ermittelt wird, insbesondere automatisch von der Steuerung (1*) errechnet wird in Kenntnis der Form der Membran (4) sowie des Förder-Raumes (1.1a) und des Antriebs-Raumes (1.1b), aus einer Ausgangs-Kennlinie,
    - die Ausgangs-Kennlinie aufgezeichnet wird, indem ein Förderhub durchgeführt wird unter Konstanthaltung des Antriebsdruckes (pA), und Aufnahme des Materialdruckes (pM), zumindest an einzelnen axialen Positionen des Antriebs-Kolbens (1 2a) über den Bewegungsweg des Antriebs-Kolbens (1.2a).
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Ausstoß-Bewegung des Antriebs-Stössels (9) der einen Pump-Einheit (1) begonnen wird, bevor die Ausstoß-Bewegung des Antriebsstössels (9) der anderen Pump-Einheit (1) beendet ist
    und/oder
    - der Antriebs-Raum (1.1b) der Membran-Förderpumpe (1.1) mit Unterdruck beaufschlagt wird, insbesondere mit dem gleichen Unterdruck wie der Luftraum des Vorrats-Behälters (101), insbesondere sobald die Ausstoß-Bewegung des Antriebs-Stössels (9) beendet ist oder permanentund/oder
    - das Einlassventil (5) geschlossen wird, sobald der Positionssensor (17) das Erreichen der Endposition der Membran (4) der Förderpumpe (1.1) in der Füll-Stellung meldet.
  17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Steuerung (1*) ein Alarmsignal abgibt, sobald der Flüssigkeitssensor (15) im Antriebsraum (1.1b) der Fördererpumpe (1.1) Flüssigkeit meldet und/oder
    - die Steuerung (1*) den Förderpumpen-Antrieb (8) still setzt, sobald ein im Förder-Raum (1.1a) vorhandene Drucksensor (16) einen über einem vorgegebenen Grenzwert liegenden Druck meldet.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021119144B3 (de) * 2021-07-23 2022-12-08 ventUP GmbH Dosierer mit gekapselten Funktionselementen

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060159565A1 (en) * 2003-01-08 2006-07-20 Marco Sanwald Method and system for pumping powder, and powder coating apparatus
US20170037839A1 (en) * 2012-06-15 2017-02-09 Stephen B. Maguire Pump actuator and method for pump operation
EP3441612A1 (de) * 2017-08-08 2019-02-13 Scheugenpflug AG Pumpen-einheit, damit ausgestattete lagervorrichtung sowie verfahren zum betreiben der lagervorrichtung
US20190064853A1 (en) * 2017-08-25 2019-02-28 SCREEN Holdings Co., Ltd. Pumping apparatus and substrate treating apparatus

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5647733A (en) * 1995-12-01 1997-07-15 Pulsafeeder Inc. Diaphragm metering pump having modular construction
DE19726698A1 (de) * 1997-06-24 1999-01-07 Wolfgang Eichler Gmbh & Co Kg Membrandosierpumpe

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060159565A1 (en) * 2003-01-08 2006-07-20 Marco Sanwald Method and system for pumping powder, and powder coating apparatus
US20170037839A1 (en) * 2012-06-15 2017-02-09 Stephen B. Maguire Pump actuator and method for pump operation
EP3441612A1 (de) * 2017-08-08 2019-02-13 Scheugenpflug AG Pumpen-einheit, damit ausgestattete lagervorrichtung sowie verfahren zum betreiben der lagervorrichtung
US20190064853A1 (en) * 2017-08-25 2019-02-28 SCREEN Holdings Co., Ltd. Pumping apparatus and substrate treating apparatus

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