DE1703269A1

DE1703269A1 - Method and device for operating a diaphragm metering pump

Info

Publication number: DE1703269A1
Application number: DE19681703269
Authority: DE
Inventors: Franz Orlita
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-04-25
Filing date: 1968-04-25
Publication date: 1972-02-17
Also published as: US3601508A

Description

HELMUT MISSLlNG e3QiEssEN, 24.4.1968HELMUT MISSLlNG e3QiEssEN, April 24, 1968

RICHARD SCHLEE 17HQOCQ ^bisma"<=«=™asse*₃ RICHARD SCHLEE 17HQOCQ ^bisma "<=« = ™ asse * ₃

I / U Ο iC, D V» TELEFON:(oe»l)73*gOI / U Ο iC, D V »TELEPHONE: (oe» l) 73 * gO PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

S/B 9489S / B 9489

Pranz Orlita> Ingenieur, 63 gießen/Lahn, Sohillerstrafle 33 Pranz Orlita> Engineer, 63 Giessen / Lahn, Sohillerstr afle 33

Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Membran-Doaierpumpe Method and device for operating a diaphragm dosing pump

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Betrieb einer Membran-Dosierpumpe, bei der die Membran mit ihrer einen Seite die zu dosierende Flüssigkeit rerdrängt und auf ihrer anderen Seite von einer mittels eines- Kolbens (Verdrängerkolben) verdrängten Druekübertragungsflüssigkeit beaufschlagt wird, wobei Strömungskanäle vorgesehen sind, durch die zum Ausgleich von Leckverlusten aus einem Vorratsraum Übertragungsflüssigkeit in den zwischen Membran und Solben befindlichen Raum (Druckübertragungsraum) strömt. Sie Erfindung betrifft ferner Vorrichtungen zur Durchführung der Verfahren·The invention relates to a method for operating a diaphragm metering pump, in which the membrane pushes the liquid to be dosed on one side and by means of one on the other side a piston (displacement piston) displaced pressure transmission fluid is acted upon, flow channels being provided through which to compensate for leakage losses from a storage space Transfer fluid in between the membrane and the solenoid located space (pressure transmission space) flows. The invention also relates to devices for carrying out the method

Bei Membran-Dosierpumpen der genannten Art wird die Pumpbewegung der Membran nicht mechanisch sondern hydraulisch bewirkt. Dies hat unter anderem die Vorteile, daß die Membran über ihre gesamte Nutzfläche gleichmäßig beansprucht wird und das Volumen, das sie bei jedem Hub verdrängt, bei einmal gegebener Pumpeneinstellung genau eingehalten wird. Da die Druckübertragungsflüssigkeit mittelsIn the case of diaphragm metering pumps of the type mentioned, the pumping movement of the diaphragm is not effected mechanically but hydraulically. this has among other things the advantages that the membrane is stressed evenly over its entire usable area and the volume it displaced with each stroke, is precisely adhered to once the pump setting has been given. Since the pressure transmission fluid by means of

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eines hin- und hergehenden Kolbens verschoben wird, der niemals absolut dicht in die ihm zugeordnete Zylinderbohrung eingepaßt werden kann und da häufig sehr hohe Drücke auftreten, sind Leckverluste an Übertragungsflüssigkeit unvermeidlich. Die Übertragungsflüssigkeit wird deshalb bei jedem Hub des Verdrängerkolbens nachgesaugt. Dies erreicht man bei einer Pumpe mit sich nicht drehendem Kolben dadurch, daß im Kolben eine Längsbohrung und eine diese schneidende Querbohrung angeordnet werden, wobei die Querbohrung im saugseitigen Totpunkt des Kolbens von der Zylinderbohrung freigegeben wird. Hierdurch wird eine Verbindung zwischen dem Torratsraum und dem Druckübertragungsraum hergestellt, so daß eventuelle Leckverluste ersetzt werden können. Bei sich drehendem Kolben kann der Fachströmweg auch dadurch eröffnet werden, daß die Querbohrung im Kolben, die auch hier vorhanden ist, mit einer Längenut ia Zylinder vorübergehend zur Deckung kommt. Schließlich kann die Auffüllung auch über ein Fachströmventil erfolgen. Beim Betrieb solcher Pumpen hat sich herausgestellt, daß bei förderung von sehr kleinen Mengen pro Pumpenhub diese Mengen sich im Lauf der Zeit ändern. Diese Änderungen können dann nicht in Kauf genommen werden, wenn die Mengenverhältnisse sehr genau konstant gehalten werden müssen.a reciprocating piston is displaced, which never fits absolutely tightly into the cylinder bore assigned to it and since very high pressures often occur, transmission fluid leakage is unavoidable. The transmission fluid is therefore sucked in with every stroke of the displacement piston. This can be achieved with a pump non-rotating piston, in that a longitudinal bore and a transverse bore intersecting this are arranged in the piston, the transverse bore in the suction-side dead center of the piston of the cylinder bore is released. This creates a connection between the gate space and the pressure transmission space manufactured so that any leakage can be replaced. When the piston rotates, the compartment flow path can also be thereby be opened that the transverse bore in the piston, which is also present here, with a length groove ia cylinder temporarily comes to cover. Finally, the filling can also take place via a specialist flow valve. When operating such pumps has It has been found that when pumping very small amounts per pump stroke, these amounts change over time. These Changes cannot be accepted if the proportions have to be kept constant very precisely.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ^Verfahren für einen Betrieb der genannten Pumpenart vorzuschlagen, mit denen auch beiThe invention is based on the object ^ method for a Propose operation of the named type of pump, with which also with

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sehr kleinen Fördermengen pro Hub diese Fördermengen dauernd konstant "bleiben.very small delivery rates per stroke these delivery rates continuously remain constant.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird als erstes Verfahren vorgeschlagen, daß die Übertragungsflüssigkeit dem Druckübertragungsraum mit höherem Druck zugeführt wird als dem im Vorratsraum herrschenden Druck. Gemäß einem weiteren Verfahren wird die Übertragungsflüssigkeit in gut entgastem Zustand in den Vorratsraum eingefüllt und gegen Berührung mit der Umgebungsluft geschützt.To solve this problem it is proposed as a first method, that the transfer fluid is fed to the pressure transfer chamber at a higher pressure than that prevailing in the storage chamber Pressure. According to a further method, the transmission liquid is filled into the storage space in a well-degassed state and protected against contact with the ambient air.

Beide Lösungen gehen von der Erkenntnis aus, daß die Ungenauigkeiten daher rühren, daß in der Druckübertragungsflüssigkeit Gase, insbesondere Luft gelöst sind und daß diese Gase bei dem während des Nachsaugens in den Druckübertragungsraum entstehenden Unterdruck Gasbläschen bilden. Dies erklärt sich daraus, daß die Lösungsmenge an Gas in öl dem Henry¹sehen Gesetz gehoracht, gemäß dem m = k . p, wobei m die Gasmasse, k eine Eonstante und ρ der absolute Druck ist. Wenn nun der ölvorratsbehälter mit der Umgebungsluft, die ja ungefähr einen Druck von 1 ata hat, in Berührung steht, kann sich eine gewisse Gasmasse m lösen. Während des Nachsaugens nun entsteht ein Druck, der geringer ist als 1 ata. Wenn die Übertragungsflüssigkeit, in der Regel ein Hydraulikfc'l, "bereits im Vorratsraum vollständig oder annähernd mit Gas gesättigt war, kann die Luftmenge bei dem geringeren Druck nicht mehr gehalten werden und es bilden sich einzelne Gasbläschen. DaBoth solutions are based on the knowledge that the inaccuracies stem from the fact that gases, especially air, are dissolved in the pressure transmission fluid and that these gases form gas bubbles when the vacuum is drawn into the pressure transmission chamber. This is explained by the fact that the ^{amount of solution of gas in oil obeys Henry's 1} law, according to which m = k. p, where m is the gas mass, k is a constant and ρ is the absolute pressure. When the oil reservoir is in contact with the ambient air, which has a pressure of approximately 1 ata, a certain gas mass m can dissolve. During the suction process, a pressure is created that is less than 1 ata. If the transmission fluid, usually a hydraulic fluid, "was already completely or approximately saturated with gas in the storage space, the amount of air can no longer be maintained at the lower pressure and individual gas bubbles are formed

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diese Gasflaschen dann im Verlauf des Druckhubes komprimiert werden und zum Teil auch wieder in Lösung gehen, entstehen Differenzen bezüglich der Bewegung der Membran. Je mehr Gas beim Nachsaugen komprimiert wird, desto geringer wird die Fördermenge der Pumpe. Die Erfindung macht wie gesagt von dieser Erkenntnis Gebrauch und gibt zwei Verfahren an, mit denen das Austreten von Gas aus der Druckübertragungsflüssiäeit vermieden wird.these gas bottles are then compressed in the course of the pressure stroke and in some cases go into solution again, differences arise with regard to the movement of the membrane. The more gas is compressed during suction, the lower the delivery rate of the pump will be. As I said, the invention makes use of this knowledge Usage and specifies two methods by which the leakage of gas from the pressure transmission fluid is avoided.

Beim ersten Verfahren herrscht im Vorratsbehälter ein niedrigerer Druck als im Druckübertragungsraum. Selbst dann, wenn sich die Druckübertragungsflüssigkeit im Vorratsraum mit Luft sättigt, kann beim Nachfüllen in den Druckübertragungsraum kein Entweichen von Gas auftreten, da ja dort der Druck höher als im Druckübertragungsraum ist, mithin der Sättigungszustand, der ja dem absoluten Druck proportional ist, überhaupt nicht erreicht wird. BeimIn the first method, the pressure in the storage tank is lower than in the pressure transmission space. Even if the If the pressure transmission fluid in the storage space is saturated with air, it cannot escape when the pressure transmission space is refilled of gas, since the pressure there is higher than in the pressure transmission space, hence the saturation state, which is the absolute Pressure is proportional, is not achieved at all. At the

anderen Vorschlag gemäß der Erfindung wird von vomeherein nur gut entgaste Druckübertragungsflüssigkeit verwendet und dafür Sorge getragen, daß diese Druckübertragungsflüssigkeit im Laufe der Zeit keine Luft oder anderes Gas aufnehmen kann. Versuche haben erwiesen, daß bei einer solchen Betriebsart der Pumpe auch geringste Fördermengen über lange Zeiträume genau eingehalten werden.other proposal according to the invention is inherently only well degassed pressure transmission fluid used and care has been taken that this pressure transmission fluid in the course cannot absorb air or other gas over time. Experiments have shown that in such an operating mode of the pump, too The smallest delivery quantities are precisely adhered to over long periods of time.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erstgenannten Verfahrens, also des Verfahrens, bei dem der Druck imA device according to the invention for performing the former Process, i.e. the process in which the pressure in the

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Vorratsbehälter niedriger ist als im "Verlauf des Hachfüllens, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierpumpe eine Ladepumpe zugeordnet ist, deren Saugseite mit dem unter Atmosphärendruck stehenden Vorratsraum für die Übertragungsflüssigkeit und deren Druckseite mit einem Raum (Nachfüllraum) verbunden ist, von dem aus der Druckübertragungsraum nachgefüllt wird. J3ei einer solchen Vorrichtung wird also der höhere Druck im liachfüllraum mittels einer Ladepumpe erzeugt. Selbst dann, wenn in die Ladepumpe ^ Druckübertragungsflüssigkeit angesaugt werden sollte, die mit Luft oder einem anderen Gas gesättigt ist, kann während des Ifaehfüllens keine Luft ausperlen, da in der Ladepumpe ein höherer Druck hergestellt wird, der zur Folge hat, daß die Hydraulik-^ flüssigkeit untersättigt ist.The storage container is lower than in the "process of refilling, is characterized in that a charging pump is assigned to the metering pump, the suction side of which corresponds to the one under atmospheric pressure standing storage space for the transmission fluid and its pressure side is connected to a space (refill space) from which is refilled from the pressure transmission space. With such a device, the higher pressure in the filling chamber is generated by a charge pump. Even if pressure transmission fluid should be sucked into the charge pump ^ that with air or another gas can be saturated during filling no air bubbles out, as a higher pressure is produced in the charge pump, which has the consequence that the hydraulic ^ liquid is undersaturated.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Ladepumpe mit der übrigen Dosierpumpe zu einer Einheit verbunden. Dies hat den Vorteil, daß ein getrennt aufzustellendes Ladepumpenaggregat entbehrlich ist. W In an advantageous embodiment of the invention, the charge pump is connected to the rest of the metering pump to form a unit. This has the advantage that there is no need for a separate loading pump assembly. W.

Die Ladepumpe wird vorteilhafterweise vom gleichen Antrieb aus angetrieben, wie der die Übertragungsflüssigkeit verdrängende Kolben. Hierdurch wird ein besonderer Antrieb erspart.The charge pump is advantageously driven by the same drive as that which displaces the transfer fluid Pistons. This saves a special drive.

Die Ladepumpe ist vorteilhafterweise eine Kolbenpumpe, deren Kolben gleichachsig zu dem die Übertragungsflüssigkeit verdrängen-The charge pump is advantageously a piston pump, the piston of which is coaxial with the one that displaces the transfer fluid.

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den Kolben angeordnet und mit diesem Kolben mittelbar oder unmittelbar verbunden ist. Hierdurch erhält man eine besonders einfache Konstruktion, da ein und dasselbe (Triebwerk sowohl zum Antrieb des Yerdrängerkolbens als auch zum Antrieb des Ladepumpenkolbens dient. Grundsätzlich ist es^ber auch denkbar, als ladepumpe z.jj. eine Zahnradpumpe zu verwenden, die vom gleichen Motor angetrieben wird, der auch das Triebwerk für den Verdrängerkolben antreibt.the piston is arranged and directly or indirectly connected to this piston. This gives you a special one simple construction, since one and the same (engine for driving the displacement piston as well as for driving the charge pump piston serves. In principle, it is also conceivable to use as a charging pump z.jj. to use a gear pump supplied by the the same motor is driven that also drives the engine for the displacement piston.

Dem Kolben der Ladepumpe kann ein federbelasteter Pufferkolben nachgeschaltet sein, wobei dieser Pufferkolben mit einer zur Saugseite der Ladepumpe führenden Überströmbohrung derart zusammenwirkt, daß der Pufferkolben die Überströmbohrung nach Erreichen eines bestimmten Volumens auf der Druckseite der Ladepumpe freigibt. Die Verwendung eines solchen federbelasteten Pufferkolbens gestattet eine Konstanthaltung des Druckes im Nachfüllraum, so daß dort genau definierte Verhältnisse herrschen.A spring-loaded buffer piston can be connected downstream of the piston of the charge pump, this buffer piston interacting with an overflow hole leading to the suction side of the charge pump in such a way that the buffer piston releases the overflow hole after reaching a certain volume on the pressure side of the charge pump. The use of such a spring-loaded buffer piston allows the pressure in the refill chamber to be kept constant so that precisely defined conditions prevail there.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung führt von der Druckseite der Ladepumpe aus eine verschließbare Umgehungsleitung zur Saugseite. ULt Hilfe einer solchen Umgehungsleitung kann die Wirkung der Ladepumpe derart, daß diese im Nachfüllraum einen Überdruck erzeugt, ausgeschaltet werden, obwohl die Ladepumpe weiterhin arbeitet. Dieses Abschalten hat den Vorteil, daß man bei größeren Pördermengen, die auch ohne Überdrück im NachfüllraumAccording to a further embodiment of the invention, a closable bypass line leads from the pressure side of the charge pump to the suction side. ULt the help of such a bypass line, the effect of the charge pump can be such that this one in the refill space Overpressure generated, can be switched off, although the charge pump continues to work. This shutdown has the advantage that you in the case of larger pumping quantities, without excess pressure in the refill chamber

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genügend genau eingehalten werden, den Nachfülldruck vermeidet. Dies kann manchmal deshalb von Vorteil sein, weil auf der Fb'rderseite der Membran nur niedrige Drücke herrschen, so daß die Vorbelastung der Membran durch den Ladedruck unerwünscht ist.be adhered to with sufficient accuracy, avoiding the refill pressure. This can sometimes be an advantage because the Only low pressures prevail on the front side of the diaphragm, so that the pre-loading of the diaphragm by the boost pressure is undesirable.

Vorteilhafterweise ist der bei geöffneter Umgehungsleitung bestehende Strömungsweg so verlegt, daß die Übertragungsflüssigkeit nicht in Iiufträume eingespritzt wird. Hierdurch wird ein Aufschäumen der DruckUbertragungsfltissigkeit, die ja eine Luftanreicherung begünstigt, vermieden.Advantageously, the existing one when the bypass line is open Flow path laid in such a way that the transmission fluid is not injected into air spaces. This causes foaming the pressure transfer fluid, which is an air enrichment favored, avoided.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des zweiten Verfahrens, bei dem eine gut entgaste Druckübertragungsflüssigkeit in die Pumpe eingefüllt und eine anschließende Anreicherung von Gas vermieden wird, 1st dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar an der Oberfläche des ölspiegels im Vorratsraum, der mit der Atmosphäre verbunden ist oder in geringem Abstand von diesem ölspiegel eine den ölvorrat luftdicht abschließende Membran angeordnet ist. Sine derartige Konstruktion hat den Vorteil, daß sich die Pumpwirkung des Triebwerks trotz des Abschlusses des ÖlVorratsraumes, der bei solchen Pumpen im allgemeinen nach außen offen ist, auswirken kann. Die Membran führt in diesem Fall eine Art Atembewegung aus, die der Frequenz der Pumpe entspricht.A device for carrying out the second method, in which a well-degassed pressure transmission fluid is filled into the pump and a subsequent enrichment of gas is avoided, is characterized in that directly on the surface of the oil level in the storage space, which is connected to the atmosphere or to a small extent At a distance from this oil level, an airtight membrane sealing off the oil supply is arranged. Such a construction has the advantage that the pumping action of the engine can have an effect despite the closure of the oil storage space, which in such pumps is generally open to the outside. In this case, the membrane performs a kind of breathing movement that corresponds to the frequency of the pump.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Membrandosierpumpe mit eingebauter Ladepumpe dargestellt. Es zeigen:The drawing shows an embodiment of a diaphragm metering pump shown with built-in charge pump. Show it:

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Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine solchen Pumpe und Mg. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II in Pig. 1.Fig. 1 shows a longitudinal section through such a pump and Mg. 2 shows a cross section along line II-II in Pig. 1.

Die erfindungsgemäße Pumpe ist aus vier Hauptteilen zusammengesetzt, nämlich einem Triebwerksteil 1, einem den Vorratsraum für die Druckübertragungsflüssigkeit enthaltenden Teil 2, einem die Ladepumpe samt Zubehör enthaltenden Teil 3 und einem vorderen, die eigentliche Dosierpumpe enthaltenden Teil 4·The pump according to the invention is composed of four main parts, namely an engine part 1, a part 2 containing the storage space for the pressure transmission fluid, a die Part 3 containing the charging pump and its accessories and a front part 4 containing the actual metering pump

Am Getriebeteil 1 ist ein nicht dargestellter elektrischer Antriebsmotor angeordnet, der die Exzenterwelle 5 antreibt. Auf dieser Exzenterwelle sitzt ein Exzenter 6, der den Pleuelstangenteil 7 in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt. Mit dem Pleuelstangenteil 7 ist ein weiterer Pleuelstangenteil 8 mittels eines Gelenkbolzens 9 verbunden. Der Pleuelstangenteil 8 ist bei 10 an eine Geradführung 11 angelenkt. Am Gelenkpunkt 9 ist auch eine Lasche 12 angelenkt, die bei 13 drehbar gelagert ist. Der Gelenkbolzen 13 befindet sich auf einem Verstellteil 15» das um einen fest am Getriebegehäuse 16 angeordneten Bolzen schwenkbar ist. Der Bolzen deckt sich in Fig. 1 gesehen beim dargestellten Betriebszustand mit dem Bolzen 9. Am Verstellteil 1t> ist bei 17 eine Lasche 18 angelenkt, die gelenkig an einer Spindelmutter 19 befestigt ist. Die Spindelmutter 19 kann durch Drehen der Spindel 20 mittels des Stellknopfes 21 verdreht werden. Die StellungOn the transmission part 1 is an electric drive motor (not shown) arranged, which drives the eccentric shaft 5. An eccentric 6, which forms the connecting rod part, is seated on this eccentric shaft 7 set in a reciprocating motion. With the connecting rod part 7 is another connecting rod part 8 by means of a hinge pin 9 connected. The connecting rod part 8 is articulated to a straight guide 11 at 10. At the pivot point 9 is also hinged a bracket 12 which is rotatably mounted at 13. The hinge pin 13 is located on an adjustment part 15 »the can be pivoted about a bolt fixedly arranged on the gear housing 16. The bolt coincides as seen in Fig. 1 when shown Operating condition with the bolt 9. On the adjustment part 1t> is hinged at 17 a bracket 18 which is hinged to a spindle nut 19. The spindle nut 19 can by turning the spindle 20 can be rotated by means of the adjusting knob 21. The position

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der Spindeimutter und damit die Einstellung der Pumpe überhaupt kann mit Hilfe des Zeigers 22 durch ein Fenster 23 hindurch abgelesen werden.the spindle nut and thus the setting of the pump in general can be passed through a window 23 with the aid of the pointer 22 can be read.

Beim Verschwenken des Verstellteiles 15 verändert sich die Lage des Punktes 13, um den die Lasche 12 schwenkt. Die Lasche 12 führt den Schwerpunkt 9 auf einem Kreisbogen. Je nach der Lage dieses Kreisbogens erhält man einen größeren oder kleineren Hub der Geradführung 11. Unabhängig von jeder Verstellung bleibt der hintere ÜJotpunkt konstant, was durch geeignete Bemessung der verschiedenen Getriebeglieder erreicht wird. Das Getriebe bildet nicht Gegenstand der Erfindung.When the adjustment part 15 is pivoted, the position of the point 13 about which the tab 12 pivots changes. The tab 12 leads the center of gravity 9 on an arc of a circle. Depending on the position of this circular arc, you get a larger or smaller one Stroke of the straight-line guide 11. Regardless of any adjustment, the rear ÜJotpunkt remains constant, which is achieved by suitable dimensioning of the various transmission links is achieved. The transmission does not form the subject of the invention.

Der Mittelteil 2 ist im wesentlichen durch ein Gehäuse 24 gebildet, das oben eine zur Atmosphäre hin offenen Öffnung 25 aufweist. Innerhalb des Gehäuses 2 befindet sich der Vorratsraum 26 für die Druckübertragungsflüssigkeit 27. Die Flüssigkeit wird über die Öffnung 25 eingefüllt und kann über einen Verschlußschraubstopfen 28 abgelassen werden. Zur Abdichtung des Raumes 26 gegenüber dem Getriebegehäuse ist eine Dichtung 29 vorgesehen.The middle part 2 is essentially formed by a housing 24, which has an opening 25 open to the atmosphere at the top. Inside the housing 2 is the storage space 26 for the pressure transmission fluid 27. The fluid is filled in via the opening 25 and can be filled via a screw plug 28 be drained. A seal 29 is provided to seal off the space 26 from the gearbox housing.

Im Pumpenteil 3 ist eine Zylinderbohrung 30 für den Pumpenkolben 31 der Ladepumpe vorgesehen. Der Kolben 31 ist über eine einstückig mit ihm ausgebildete Stange mit dem GeradführungsstößelA cylinder bore 30 for the pump piston 31 of the charge pump is provided in the pump part 3. The piston 31 is in one piece via a trained with him rod with the straight guide ram

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verbunden. Zur Abdichtung des Raumes 34 gegenüber dem Raum 26 dient eine in einer Ringnut angeordnete Dichtung 33. Der Kolben 31 taucht bei seiner hin- und hergehenden Bewegung in den Pumpraum 34 ein. Dem Pumpraum 34 sind ein Saugventil 35 und ein Druckventil 36 zugeordnet. Vom Vorratsraum 26 zum Saugventil 35 führt ein Saugkanal 37» der das gesamte Gehäuse 38 des Pumpenteiles 3 durchgreift und an seinem linken Ende in eine an der Stirnseite des Gehäuses 38 angeordnete Ringnut 39 mündet. Das Saugventil hat als Verschlußglied eine Ventilkugel 40, die die Bohrung 41 abschließen kann.tied together. A seal 33 arranged in an annular groove serves to seal off the space 34 from the space 26. The piston 31 is immersed in the pumping chamber 34 as it moves to and fro. The pump chamber 34 has a suction valve 35 and a pressure valve 36 assigned. From the storage space 26 to the suction valve 35, a suction channel 37 leads through the entire housing 38 of the pump part 3 extends through and opens at its left end into an annular groove 39 arranged on the end face of the housing 38. The suction valve has a valve ball 40 as a closure member, which can close the bore 41.

Das Druckventil 36 ist konstruktiv gleich ausgebildet, wie das Saugventil 35. Über dem Druckventil 36 ist ein Manometer 41 angeordnet. Vom Druckventil 36 aus führt eine Bohrung 42, die rechts mittels eines Stopfens 43 verschlossen ist und eine Bohrung 44 in einen Raum 45 (Nachfüllraum).The pressure valve 36 is constructed in the same way as the suction valve 35. A manometer 41 is located above the pressure valve 36 arranged. A bore 42, which is closed on the right by means of a plug 43, and a bore lead from the pressure valve 36 44 into a room 45 (refill room).

Der Nachfüllraum 45 wirkt mit einem Pufferkolben 46 zusammen, der durch eine Schraubendruckfeder 47 mit einer gewissen Kraft nach unten gedrückt wird. Die Schraubenfeder 47 stützt sich oben an einer Stellschraube 48 ab, die mittels einer Mutter 49 arretiert werden kann. Zwischen dem Kolben 46 und der Stellschraube mündet in die Bohrung 50, in der der Pufferkolben 46 gleitet, eine Entlüiiungsbohrung 511 die mit ihrem entgegengesetzten rechten Ende in den nach der Atmosphäre hin offenen Vorratsraum 26 ein-The refill space 45 interacts with a buffer piston 46, which is supported by a helical compression spring 47 with a certain force is pressed down. The coil spring 47 is supported at the top on an adjusting screw 48 which locks by means of a nut 49 can be. Between the piston 46 and the adjusting screw opens into the bore 50 in which the buffer piston 46 slides, a vent hole 511 with its opposite right At the end of the storage space 26, which is open to the atmosphere

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tritt. Weiter unten ist eine Bohrung 52 angeordnet, die in die Ringnut 39 mündet.occurs. A bore 52, which opens into the annular groove 39, is arranged further below.

Vom Raum 45 aus führt eine Bohrung 53 (ver/ ■eiche auch Fig.2) über eine rechtwinklig dazu verlaufende Bohrung 5A in die Ringnut 39f so daß also der Raum 45 mit der Saugseite verbunden werden kann. Diese Verbindung kann jedoch mit Hilfe der Kugel 55 % abgeschlossen werden, die mittels einer Schraube 56 fest gegen eine Schulter in der Bohrung 53 gedrückt werden kann.From the space 45, a bore 53 (see also FIG. 2) leads via a bore 5A running at right angles thereto into the annular groove 39f so that the space 45 can be connected to the suction side. This connection can, however, be completed with the aid of the ball 55%, which can be pressed firmly against a shoulder in the bore 53 by means of a screw 56.

Der die Übertragungsflüssigkeit zum Zwecke der Betätigung der Pumpenmembran 57 verdrängende dünne Kolben 58 ist mittels eines Querstiftes 59 an den Kolben 31 der Ladepumpe angehängt. Dieser dünne Kolben 58 gleitet in einer dünnen Bohrung 60 eines Einsatzstückes 61, in dem sich zum Zwecke der Abdichtung gegenüber dem Raum 34 Dichtringe 62 und 63 befinden. Das vordere Ende des Kolbens 58 gleitet in einer Büchse 64. Im Kolben sind eine H Längsbohrung 65 und eine Querbohrung 66 angeordnet. Zwischen dem Einsatz 64 und dem Einsatz 61 ist ein freier Raum 67 vorgesehen, der mit dem Nachfüllraum 45 kommuniziert. An der linken Seite des Teiles 38 befindet sich ein Dichtring 32, der den Raum 45 gegenüber dem Raum 39 abdichtet.The thin piston 58 displacing the transmission fluid for the purpose of actuating the pump membrane 57 is by means of a Cross pin 59 attached to the piston 31 of the charge pump. This thin piston 58 slides in a thin bore 60 of an insert 61, in which there are sealing rings 62 and 63 for the purpose of sealing against the space 34. The front end of the Piston 58 slides in a sleeve 64. An H longitudinal bore 65 and a transverse bore 66 are arranged in the piston. Between the Insert 64 and the insert 61 a free space 67 is provided which communicates with the refill space 45. On the left side of part 38 there is a sealing ring 32 which seals off space 45 with respect to space 39.

Die Bohrung 68, in der der dünne Kolben 58 gleitet, ist vorne mittels einer Platte 69 abgeschlossen, die eine kleine BohrungThe bore 68 in which the thin piston 58 slides is closed at the front by means of a plate 69 which has a small bore

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aufweist. Die Membran 57 stützt sich im saugseitigen Totpunkt an der Stirnseite des Einsatzes 64» die zu diesem Zweck etwas konkav ausgebildet ist und der Abschlußplatte 69 ab. Das vom Kolben 58 geforderte Öl kann nur über die kleine Bohrung 70 in den Raum rechts von der Membran eintreten.having. The membrane 57 is supported in the dead point on the suction side on the end face of the insert 64, which is somewhat concave for this purpose, and the end plate 69. That from Piston 58 required oil can only through the small bore 70 in the Enter space to the right of the membrane.

Auf das Gehäuse 38, das die Ladepumpe enthält, ist ein Zwischenstück 71 aufgesetzt und mittels Schrauben 72 befestigt. Auf diesem Zwischenstück sitzt der Kopf 73 der Pumpe. Er ist mittels Schrauben 74 befestigt. In diesem Kopf befindet sich ein Saugventil 75 und ein Druckventil 76. Die Verschlußglieder sind auch hier wiederum Kugeln. Zum Anschluß der Saugleitung dient der Anschlußstutzen 77 und zum Anschluß der Druckleitung der Druckstutzen 78. Im Pumpenkopf 73» der mit seiner rechten Seite eine Wand des Pumpraumes 79 begrenzt, dessen andere Seite durch die Membran 57 begrenzt ist, sind schräge Bohrungen 80 angeordnet, die zum Saugventil 75 führen. Weitere Bohrungen 81 führen zum Druckventil 76. Rechts von der Membran ist im Einsatzstück 64 noch eine Entlüftungsbohrung 82 vorgesehen, die durch eine von einer Schraube 83 festgedrückte Kugel 84 abgeschlossen ist und nach Lösen der Schraube eine Verbindung nach außen hin schafft.There is an intermediate piece on the housing 38, which contains the charge pump 71 placed and fastened by means of screws 72. The head 73 of the pump sits on this intermediate piece. He is by means of Screws 74 attached. In this head there is a suction valve 75 and a pressure valve 76. The closure members are also here again bullets. The connection piece 77 is used to connect the suction line and the pressure connection piece is used to connect the pressure line 78. In the pump head 73, which delimits a wall of the pump chamber 79 with its right side, the other side of which is defined by the Diaphragm 57 is limited, inclined bores 80 are arranged, which lead to the suction valve 75. Further holes 81 lead to Pressure valve 76. To the right of the membrane, a venting hole 82 is also provided in the insert 64, which through one of a screw 83 firmly pressed ball 84 is completed and creates a connection to the outside after loosening the screw.

Die erfindungsgemäße Pumpe arbeitet wie folgt. Bei Hin- und Herbewegungen des Geradführungsstößele 11, der vom Triebwerk 1 aus inThe pump according to the invention works as follows. When moving back and forth of the straight guide ram 11, which from the engine 1 in

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eine hin- und hergehende Bewegung versetzt wird, "bewegt sich sowohl der fest mit dem Stößel 11 verbundene Kolben 31 der Ladepumpe als auch der fest mit dem Ladepumpenkolben 31 verbundene Verdrängerkolben 58 im gleichen Rhythmus und mit gleichem Hub hin und her. Jedesmal, wenn der hintere Totpunkt erreicht ist (gezeichnete Stellung), kommt die Querbohrung 66 im Kolben 58 in die gezeichnete Stellung, in der sie mit dem einen Teil des l\i achfüll räume s 45 bildenden Raum 67 zwischen den Einsatzstücken 61 und 64 kommuniziert. Beim Rückwärtsgang, d.h. beim G-ang nach rechts, hat der Ladepumpenkolben 31 aus dem Vorratsbehälter 27 über den Kanal 37 und das Saugventil 35 Druckübertragungsflüssigkeit angesaugt. Gehen die Kolben 31, 58 nach links, so wird die Druckübertragungsflüssigkeit über das Druckventil 36 aus dem Raum 34 ausgeschoben und gelangt über das Druckventil 36 und die Bohrungen 42, 44 in den Nachfüllraum 45. Dort wird der Pufferkolben 46 entgegen der Kraft der Feder 47 nach oben gedrückt. Der Nachfüllraum 45 hat Bich schnell so weit gefüllt, daß der Pufferkolben 46 so weit nach oben gedrückt ist, daß die Uberströmbohrung 52 offen ist. Die überschüssige Druckübertragungsflüssigkeit kann dann über den Kanal 52 in die Ringnut 39 strömen und gelangt von dort in den Vorratsbehälter 27 über die Bohrung 37 zurück bzw. wird gleich wieder vom Ladepumpenkolben 31 angesaugt. Jedenfalls äteht der Nachfüllraum 45 unter dem Druck, der durch die Jeder 47 vorgeschrieben ist. Dieser Druck herrscht auch dann, wenn sich die beiden Kolben im hinteren Totpunkta reciprocating motion is displaced, "moves both the piston 31 of the charge pump, which is firmly connected to the plunger 11, and the piston 31, which is firmly connected to the charge pump piston 31 Displacement piston 58 back and forth in the same rhythm and with the same stroke. Every time it reaches back dead center is (position shown), the transverse bore 66 in the piston 58 comes into the position shown in which it is with one part the space 67 between the insert pieces, which forms the filling space 45 61 and 64 communicated. When reversing, i.e. when G-ang to the right, the charge pump piston 31 is out of the reservoir 27 via the channel 37 and the suction valve 35 pressure transmission fluid sucked in. If the pistons 31, 58 go to the left, the pressure transmission fluid is released via the pressure valve 36 pushed out of the space 34 and reaches the refill space 45 via the pressure valve 36 and the bores 42, 44. There the buffer piston 46 is pressed upwards against the force of the spring 47. Bich quickly filled the refill space 45 to such an extent that that the buffer piston 46 is pushed up so far that the overflow bore 52 is open. The excess pressure transmission fluid can then flow through the channel 52 into the annular groove 39 and from there into the storage container 27 via the Bore 37 back or is immediately sucked in again by the charge pump piston 31. In any case, the refill space 45 is under the pressure, which is prescribed by the Every 47. This pressure also prevails when the two pistons are at rear dead center

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befinden, wenn also die Nachfüllbohrungen 66, 65 den Raum 67 mit dem Hochdruckraum 68 vor dem Kolben 58 verbinden. Die Druckübertragungsflüssigkeit wird also mit Druck in den Raum 68 hineinbefördert. Beim Arbeitshub, also bei einer Bewegung der Kolben nach links, ist die Nachfüllbohrung 66 bald verschlossen und es kann sich nun Druck aufbauen, der die Membran 57 nach links verschiebt, wobei der Raum 79 verkleinert wird und die dort vorher angesaugte Flüssigkeit über das Druckventil 76 in die bei 78 angeschlossene Druckleitung befördert. Der Druck der Feder 50 wird im Verhältnis zum Querschnitt des Pufferkolbens 46 so gewählt, daß im Nachfüllraum 45 ein wesentlich höherer Druck herrscht als im Vorratsraum 26. Wenn im Vorratsraum 25.B. ein Druck von 1 ata herrscht, wird man den Druck im Raum 45 etwa mit 2 ata wählen. Da, wie schon eingangs ausgeführt, die Aufnahmefähigkeit einer Flüssigkeit für Gase dem Henry¹sehen Gesetz m = k . ρ gehor-eht, ist also selbst für den Fall, daß die Flüssigkeit im Raum 27 mit Gas gesättigt war, im Raum 45 eine Untersättigung vorhanden, so daß ein Ausgasen nicht stattfinden kann. Hierdurch erhalt man eine genau gleichbleibende Fördermenge für das durch die Membran 57 zu fördernde Produkt.are located, so when the refill bores 66, 65 connect the space 67 with the high pressure space 68 in front of the piston 58. The pressure transmission fluid is thus conveyed into the space 68 with pressure. During the working stroke, i.e. when the piston moves to the left, the refill bore 66 is soon closed and pressure can now build up, which moves the membrane 57 to the left, whereby the space 79 is reduced and the liquid previously sucked in there via the pressure valve 76 conveyed into the pressure line connected at 78. The pressure of the spring 50 is selected in relation to the cross section of the buffer piston 46 so that there is a significantly higher pressure in the refill space 45 than in the storage space 26. If in the storage space 25.B. If there is a pressure of 1 ata, the pressure in space 45 will be selected to be around 2 ata. Since, as already stated at the beginning, the absorption capacity of a liquid for gases ^{can be seen from Henry 1's} law m = k. ρ corresponds, so even in the event that the liquid in space 27 was saturated with gas, there is undersaturation in space 45, so that outgassing cannot take place. This gives an exactly constant delivery rate for the product to be delivered through the membrane 57.

Soll die Wirkung der Ladepumpe ausgeschaltet werden, d.h. soll im Raum 45 kein Druck aufrechterhalten werden, so wird die Schraube 56 um einige Umdrehungen gelöst, so daß sich die KugelShould the effect of the charge pump be switched off, i.e. should in the space 45 no pressure are maintained, the screw 56 is loosened a few turns so that the ball

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abhebt und die Bohrung 53 freigibt. Die vom Ladepumpenkolben 31 geförderte Flüssigkeit kann danijunmittelbar zur Saugseite zurückströmen, d.h. die Zurückströmung findet nicht mehr über die Überlaufbohrung 52 statt, sondern geht den Weg des geringeren Widerstandes, nämlich den Weg über die Bohrung 5^ und die Bohrung 54 zur Nut 39 und den Kanal 37. Im Raum 45 kann sich kein Druck mehr aufbauen, womit die Wirkung der Ladepumpe ausgeschaltet ist.lifts off and the hole 53 exposes. Those from the charge pump piston 31 The pumped liquid can then flow back directly to the suction side, i.e. the return flow no longer takes place via the overflow hole 52 instead, but takes the path of less resistance, namely the path via the bore 5 ^ and the bore 54 to groove 39 and channel 37. In space 45 no more pressure can build up, so that the effect of the charge pump is switched off.

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Claims

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Patentansprüche:Patent claims:

Verfahren zum Betrieb einer Membran-Dosierpumpe, bei der die Membrane mit ihrer einen Seite die zu dosierende Flüssigkeit verdrängt und auf ihrer anderen Seite von einer mittels eines Kolbens (Verdrängerkolben) verdrängten Druckübertragungsflüssigkeit beaufschlagt wird, wobei Strömungskanäle vorgesehen sind, durch die zum Ausgleich von Leckverlusten aus einem Vorratsraum ÜbertragungsflUssigkeit in den zwischen Membran und Kolben befindlichen Kaum (Druckübertragungsraum) strömt, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsflüssigkeit dem Druckübertragungsraum mit höherem Druck zugeführt wird als dem im Vorratsraum herrschenden Druck.Method for operating a diaphragm metering pump in which one side of the diaphragm displaces the liquid to be metered and acted upon on its other side by a pressure transmission fluid displaced by means of a piston (displacement piston) is, flow channels are provided through which to compensate for leakage losses from a storage space transfer fluid flows into the bar (pressure transmission space) located between the membrane and the piston, characterized in that the Transmission fluid is supplied to the pressure transmission space at a higher pressure than the pressure prevailing in the storage space.

2. Verfahren zum Betrieb einer Membran-Dosierpumpe, bei der die Membrane mit ihrer einen Seite die zu dosierende Flüssigkeit verdrängt und auf ihrer anderen Seite von einer mittels eines Kolbens (Verdrängerkolben) verdrängten Druckübertragungeflüssigkeit beaufschlagt wird, wobei Strömungekanäle vorgesehen sind, durch die zum Ausgleich von Leckverlusten aus einem Vorratsraum Übertragungeflüssigkeit in den zwischen Membran und Kolben befindlichen Raum (Druckübertragungsraum) strömt, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsflüssigkeit in gut entgastem Zustand in den Vorratsraum eingefüllt und gegen Berührung mit der Umgebungsluft geschützt wird.2. Method for operating a diaphragm metering pump in which the diaphragm displaces the liquid to be metered on one side and acted upon on its other side by a pressure transmission fluid displaced by means of a piston (displacement piston) is, wherein flow channels are provided through which to compensate for leakage losses from a storage space transfer fluid flows into the space (pressure transmission space) located between the membrane and the piston, characterized in that the Transfer fluid in a well degassed state in the storage room is filled and protected against contact with the ambient air.

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3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierpumpe eine ladepumpe (3) zugeordnet ist, deren Saugseite mit dem unter Atmosphärendruck stehenden Vorratsraum (26) für die Übertragungsflüssigkeit und deren Druckseite mit einem Raum (45) (Nachfüllraum) verbunden ist, von dem aus der Druckübertragungsraum nachgefüllt wird.3. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that the metering pump has a charging pump (3) is assigned, the suction side of which with the atmospheric pressure storage space (26) for the transmission liquid and the pressure side of which is connected to a space (45) (refill space) from which the pressure transmission space is refilled.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ^ Ladepumpe (3) mit der übrigen Dosierpumpe zu einer Einheit verbunden ist.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the ^ Charge pump (3) connected to the rest of the metering pump to form a unit is.

5. Dosierpumpe nach Anspruch 4} dadurch gekennzeichnet, daß . die Ladepumpe (3) vom gleichen Antrieb (1) aus angetrieben wird, wie der die Übertragungsflüssigkeit verdrängende Kolben (58).5. Dosing pump according to claim 4}, characterized in that. the charge pump (3) is driven by the same drive (1) as the piston (58) displacing the transfer fluid.

6. Dosierpumpe nach Anspruch 5_t dadurch gekennzeichnet, daß die Ladepumpe (3) eine Kolbenpumpe ist, deren Kolben (31) gleichachsig zu dem Verdrängerkolben (58) angeordnet und mit diesem Kolben (58) ™ mittelbar oder unmittelbar verbunden ist.6. A dosing pump according to claim 5 _t characterized in that the charging pump (3) is a piston pump, arranged whose piston (31) coaxially to the displacement piston (58) and is connected directly or indirectly with this piston (58) ™.

7. Dosierpumperach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kolben (31) der Ladepumpe (3) ein federbelasteter Pufferkolben (46) nachgeschaltet ist und daß dieser Pufferkolben (46) mit einer zur Saugseite der Ladepumpe (3) führenden Überströmbohrung (52) derart zusammenwirkt, daß der Pufferkolben (46) die Überström-7. Dosierpumperach claim 6, characterized in that the Piston (31) of the charge pump (3) is followed by a spring-loaded buffer piston (46) and that this buffer piston (46) with a the overflow bore (52) leading to the suction side of the charge pump (3) cooperates in such a way that the buffer piston (46)

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bohrung (52) nach Srreiohen eines bestimmten Volumen» auf der Druckseite der Ladepumpe (3) freigibt.bore (52) after a certain volume »on the row Releases the pressure side of the charge pump (3).

8, Dosierpumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß von der Druckseite der ladepumpe (3) eine verschließbare Umgehungsleitung (53» 54) zur Saugseite führt.8, metering pump according to one or more of claims 3 to 7 » characterized in that a closable bypass line (53 »54) leads from the pressure side of the charge pump (3) to the suction side.

9· Dosierpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der bei geöffneter Umgehungsleitung (53, 54) bestehende Strömungeweg so verlegt 1st, daß die ümertragungsflüesigkeit nicht in Lufträume eingespritzt wird.9 · Dosing pump according to claim 8, characterized in that the flow path that exists when the bypass line (53, 54) is open is laid in such a way that the transmission fluid does not flow into Air spaces is injected.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrene nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar an der Oberfläche des Ulspiegels im VorratBraun, der mit der Atmosphäre verbunden ist, oder in geringem Abstand von diesem Spiegel ein· den ölvorrat luftdicht abschließende Membran angeordnet ist.10. Device for performing the method according to claim 2, characterized in that directly on the surface of the Ul mirror in the reservoir brown, which is connected to the atmosphere, or at a small distance from this mirror a membrane which seals off the oil supply in an airtight manner is arranged.

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