DE3631984C1 - Dosierpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Dosierpumpe ist aus der DE-OS 26 51 614.3 be­ kannt. Die Membranpumpe wirkt als Vorförderpumpe. Zusätzlich ist eine Kolbenpumpe mit den erforderlichen Kolbendichtungen als Dosierpumpe vorgesehen. Die Kolbendichtungen haben beim Dosieren aggressiver Medien nur eine begrenzte Lebensdauer, so daß solche Pumpen für das Dosieren aggressiver Medien nicht geeignet sind.

Es sind Dosierpumpen für aggressive Medien bekannt. Bei die­ sen besteht aber das Problem, daß sich Luft oder Gas in der Pumpkammer ansammelt und die Leistung der Pumpe dann abfällt, bis ein manuelles Entlüften vorgenommen wird. Das ist ins­ besondere bei ausgasenden Medien sowie beim Wechsel von Do­ siermittelbehältern nachteilig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dosierpumpe der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die einerseits selbst ansau­ gend und selbst entlüftend und andererseits beständig gegen aggressive Dosiermedien ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Dosierpumpe mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im weiteren werden Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Dosierpumpe;

Fig. 2 den zeitlichen Verlauf der Hübe der Pumpenteile; und

Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer ab­ gewandelten Ausführungsform.

Die Dosierpumpe 1 weist einen Pumpenkopf 2 auf. Dieser weist eine sich in vertikaler Richtung erstreckende Pumpkammer 3 auf. An dem in vertikaler Richtung gesehen unteren Ende der Pumpkammer schließt sich ein Saugkanal 4 an, der über ein Saugventil 5 mit einer Saugleitung 6 verbunden ist. Die Saugleitung 6 führt in einen Dosiermittelbehälter 7.

An dem in vertikaler Richtung gesehen oberen Ende der Pump­ kammer 3 mündet eine Steigleitung 8. Das in vertikaler Rich­ tung gesehen obere Ende derselben führt über ein Druckventil 9 zu einem mit einer Dosierstelle verbindbaren Anschluß 10.

In der Pumpkammer ist in der in Fig. 1 gezeigten Weise eine Dosiermembran 11 eingespannt und auf ihrer Rückseite mit einem Stößel 12 fest verbunden. Der Stößel weist einen An­ schlag 13 auf. Zwischen diesem und einer festen Rahmenplatte 14 ist eine Druckfeder 15 vorgesehen, die die Membran 11 in die Saugstellung vorspannt.

In dem mit dem Pumpenkopf 2 in der in Fig. 1 gezeigten Weise verbundenen Pumpengehäuse 17 ist eine Welle 18 gelagert, die einen Dosierexzenter 19 trägt. Das Ende 16 des Stößels liegt vorgespannt durch die Druckfeder 15 an dem Dosierexzenter 19 an.

Möglichst unmittelbar am oberen Ende der Steigleitung 8, also unmittelbar vor dem Druckventil 9, mündet eine Querbohrung 20. Diese führt in den Ventilraum 21 eines durch eine Membran­ pumpe 22 gebildeten Entlüftungsventiles. Am Ende der Querboh­ rung 20 ist ein Ventilsitz 23 eingearbeitet. In dem in ver­ tikaler Richtung gesehen oberen Bereich des Ventilraumes 21 schließt ein Steigrohr 23 an, welches über ein Druckventil 24 mit einer Rücklaufleitung 25 verbunden ist. Diese führt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in den Dosiermittelbehälter 7 zurück.

Die Membran ist auf ihrer dem Ventilraum abgewandten Seite mit einem Stößel 26 fest verbunden. Zwischen Rückseite der Membran und einem Wandungsteil 27 des Gehäuses ist eine Druck­ feder 28 vorgesehen, die so vorgespannt ist, daß die Membran zunächst in der in Fig. 1 gezeigten Schließstellung gehalten wird.

Das der Membran abgewandte Ende des Stößels ist mit einem Joch 29 einstellbar durch eine Kontermutter 30 verbunden.

In dem Joch 29 läuft ein auf der Welle 18 sitzender zweiter Exzenter 31. Die beiden Exzenter sind in dem in Fig. 1 ge­ zeigten Ausführungsbeispiel fest mit einem Zahnrad 32 verbun­ den, welches antriebsmäßig mit einem Ritzel 33 eines Antriebs­ motors 34 verbunden ist.

Der zweite Exzenter 31 ist so ausgebildet, daß in dem ge­ wünschten Winkelbereich der Stößel 26 so bewegt wird, daß die Membran 35 der Membranpumpe einen Saughub entgegen der Druck­ feder 28 ausführt.

Die beiden Exzenter 19 und 31 sind so winkelmäßig gegen­ einander versetzt, daß der in Fig. 2 gezeigte Taktablauf stattfindet. Daraus ergibt sich, daß das durch die Membran­ pumpe 22 gebildete Ventil um einen kleinen Zeitabschnitt 36 vor dem Ausführen des Druckhubes der Dosiermembran 11 schließt. Ist der Dosierhub ausgeführt, öffnet das durch die Membran­ pumpe gebildete Entlüftungsventil um einen kleinen Zeitab­ schnitt 42 nach dem Beendigen des Dosierhubes. Während die­ ses Zeitabschnittes hat der Saughub 43 der Membran 11 bereits begonnen. Das Entlüftungsventil schließt durch Aufsetzen der Membran 35 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung um einen klei­ nen Zeitabschnitt 44 vor dem Beenden des Saughubes. Auf die­ se Weise wird sichergestellt, daß beim Druckhub kein Gas in das System gelangen kann.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besteht ein Abstand 37 zwi­ schen dem Joch 29 und dem zweiten Exzenter 31. Durch diesen Abstand 37 wird die Exzenterbewegung in eine Nockenbewegung umgewandelt, wobei die Druckfeder 28 die Vorwärtsbewegung und Zuhaltekraft übernimmt. Die Druckfeder 28 kann in ihrer Zuhaltekraft so ausgelegt sein, daß sie bei einem bestimmten Druck im Pumpenkopf nachgibt, so daß das Entlüftungsventil auch noch als Überdruckventil wirkt.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform weist zunächst alle in Fig. 1 gezeigten Merkmale auf. Zusätzlich ist zwischen der Steigleitung 8 und dem durch die Membranpumpe 22 gebilde­ ten Entlüftungsventil ein Rückschlagventil 38 vorgesehen. Durch dieses wird das Entlüften beschleunigt.

Ferner wird der Stößel 26 nicht von dem Motor 34 sondern von einem separat angesteuerten Hubmagneten 39 in die Saugstellung zurückgezogen. Die Erregung des Hubmagneten 39 wird über eine Steuerung 40 angesteuert. Es ist ein Sensor 45 vorgesehen, der die Drehstellung des Dosierexzenters 19 erfaßt und ein Ausgangs­ signal über diese Drehstellung an die Steuerung 40 liefert, um die Synchronisation des Dosierhubes der Membran 35 in der oben beschriebenen Weise mit der Membran 11 sicherzustellen.

Die Steuerung 40 ist so ausgebildet, daß die Membran 35 nicht jedem Hub der Membran 11 folgt, sondern eine vorbestimmte An­ zahl von Arbeitszyklen der Membran 11 in der in Fig. 3 ge­ zeigten geschlossenen Stellung verbleibt. Dadurch wird erreicht, daß die Membran 35 wesentlich weniger benutzt wird, ohne daß dadurch die Pumpleistung der Pumpe insgesamt beeinträchtigt werden würde. Die Steuerung 40 kann so eingestellt werden, daß die Zahl der ausgelassenen Hübe durch die Membran 35 in Ab­ hängigkeit von dem zu fördernden Medium und dessen Ausgasungs­ neigung einstellbar ist.

Claims (6)

1. Dosierpumpe mit einer Pumpenkammer mit einer Membran zum Fördern zu einer Dosierstelle, wobei die Pumpkammer über eine ein Saugventil aufweisende Saugleitung mit einem Dosiermittel­ behälter verbindbar ist, und mit einer ein erstes Druckventil aufweisenden Rücklaufleitung und einer automatischen Ent­ lüftung, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpkammer ausgangsseitig über ein zweites Druckventil mit der Dosierstelle verbindbar ist, daß der Ausgang mit der Rücklaufleitung verbunden ist und daß in der Rücklaufleitung eine Entlüftungsleitung vorge­ sehen ist.

2. Dosierpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungseinrichtung eine Mem­ branpumpe ist.

3. Dosierpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Pumpkammer und zweitem Druckventil eine Steigleitung vorgesehen ist.

4. Dosierpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufleitung möglichst nahe am oberen Ende der Steigleitung in diese einmündet.

5. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Pumpen über einen gemeinsamen Antrieb antreibbar sind.

6. Dosierpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranpumpe nur jeden (n-m) ten Hub einen Saughub ausführt, wobei n die Anzahl der Hübe der Membran der Pumpkammer und m eine natürliche Zahl ist.