DE19509247A1 - Geber zur kontinuierlichen, dosierten Abgabe einer Flüssigkeit - Google Patents
Geber zur kontinuierlichen, dosierten Abgabe einer FlüssigkeitInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Geber zur kon
tinuierlichen, dosierten Abgabe einer Flüssigkeit
über einen einstellbaren Zeitraum, wobei die Flüs
sigkeit mit einem beweglichen Arbeitskolben aus ei
nem Vorratsgefäß ausgeschoben wird und der Antrieb
des Arbeitskolbens durch Federkraft erfolgt.
Geber dienen der kontinuierlichen und dosierten Ab
gabe von Flüssigkeiten über einen längeren Zeit
raum, der einstellbar ist und in der Regel im Be
reich von Monaten liegt. Ihr bedeutendster Einsatz
bereich besteht in der Abgabe von Stoffen zur Dau
erschmierung von Lagern. Die Viskosität der abgege
benen Flüssigkeit kann dabei, beispielsweise im
Fall von Schmierfetten, vergleichsweise groß sein
und in den Bereich einer plastischen Masse reichen.
Die Entleerung des Gebers erfolgt, indem die Flüs
sigkeit mit einen beweglichen Arbeitskolben aus ei
nem Vorratsgefäß ausgeschoben wird. Um eine gleich
mäßige Flüssigkeitsabgabe über den gesamten Entlee
rungszeitraum zu gewährleisten, sind drei Grundty
pen des Kolbenantriebes bekannt. In elektrolytisch
betriebenen Gebern wird in einer chemischen Reak
tion ein Gas entwickelt, das den Kolben bewegt, wo
bei über die Konzentration der Reaktionspartner die
Reaktionsgeschwindigkeit und damit der Entleerungs
zeitraum bestimmt wird. Der Nachteil elektrolyti
scher Geber besteht darin, daß die Reaktionsge
schwindigkeit und damit der Abgabezeitraum tempera
turabhängig ist. Zudem muß sich zu Beginn der Reak
tion zunächst ein Gasdruck aufbauen, so daß die er
ste Flüssigkeitsabgabe verzögert erfolgt. Weiterhin
werden über eine Batterie versorgte elektromechani
sche Antriebe zur Bewegung des Kolbens verwendet,
bei denen der Entleerungszeitraum über einen elek
trischen Schaltkreis beeinflußt wird. Diese Form
des Kolbenantriebs ist jedoch vergleichsweise auf
wendig, und es fällt zudem Sondermüll in Form der
Batterie an. Schließlich sind mechanische Federsy
steme zum Kolbenantrieb bekannt, für die sowohl
Druck- als auch Drehfedern eingesetzt werden. In
beiden Fällen besteht der Nachteil darin, daß die
Kraft einer Feder proportional ihrer Auslenkung
ist, d. h. die Federkraft läßt mit zunehmender Kol
benbewegung nach und die pro Zeiteinheit abgegebene
Flüssigkeitsmenge nimmt entsprechend ab.
Vor diesem Hintergrund hat sich die Erfindung zur
Aufgabe gestellt, einen federbetriebenen Flüssig
keitsgeber zu entwickeln, der die Flüssigkeit wäh
rend des gesamten Entleerungszeitraumes gleichmäßig
abgibt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß ein Steuerelement vorhanden ist, das der Bewe
gung des Arbeitskolbens mit einer Bremskraft entge
genwirkt, die kleiner als die Antriebskraft ist,
Arbeitskolben und Steuerelement mechanisch verbun
den sind, und die Position des Arbeitskolbens die
Bremskraft derart beeinflußt, daß die Differenz aus
Federkraft und Bremskraft mit abnehmendem Flüssig
keitsvorrat konstant ist.
Bei dem vorgeschlagenen Flüssigkeitsgeber wirkt der
Bewegung des Arbeitskolbens die Bremskraft eines
Steuerelementes entgegen, die kleiner als die An
triebskraft des Arbeitskolbens ist, so daß der Ge
ber weiterhin entleert wird. Über eine mechanische
Verbindung von Arbeitskolben und Steuerelement wird
die Bremskraft derart beeinflußt, daß sie mit ab
nehmenden Flüssigkeitsvorrat in gleichem Maße wie
die Federkraft abnimmt, mit dem Ergebnis, daß die
Differenz aus der Brems- und der Antriebskraft des
Kolbens zeitlich konstant und auf diese Weise eine
gleichmäßige Flüssigkeitsabgabe gewährleistet ist.
Der erfindungsgemäße Flüssigkeitsgeber vereinigt
einen einfachen mechanischen Aufbau mit einer zeit
lich konstanten Flüssigkeitsabgabe. Im Gegensatz zu
einem chemisch betriebenen Arbeitskolben erfolgt
die Flüssigkeitsabgabe sofort und ist temperatu
runabhängig. Im Gegensatz zu einem elektromechani
schen Antrieb ist der Geber kompakt und einfach
aufgebaut und enthält keine Batterie, die als Son
dermüll zu entsorgen wäre. Zudem ist der vorge
schlagene Geber durch erneutes Befüllen wiederver
wendbar.
Ein zweckmäßiges Steuerelement des Gebers weist
eine flüssigkeitsgefüllte Kammer mit darin angeord
neten Arbeitskolben auf, wobei die Bewegung des Ar
beitskolbens die Flüssigkeit aus der Kammer preßt.
Der Bewegung der Flüssigkeit wirkt ein Strömungswi
derstand entgegen, der die veränderliche Bremskraft
auf den Arbeitskolben ausübt. Die Viskosität der
Steuerflüssigkeit kann dabei sehr groß sein, d. h.
in den Bereich einer plastischen Masse kommen, wenn
der Geber über einen langen Zeitraum hinweg arbei
ten soll. Der Strömungswiderstand besteht vorzugs
weise in einer Öffnung mit einem geringen Durchmes
ser, die die Flüssigkeit beim Verlassen der Kammer
passiert. Insbesondere wenn der Geber zur mehrfa
chen Verwendung vorgesehen ist, ist es vorteilhaft,
daß eine weitere Kammer im Steuerelement die aus
strömende Flüssigkeit aufnimmt.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Ar
beitskolben mit einem Steuerkolben verbunden, der
die Flüssigkeit im Steuerelement verdrängt. Die
Verbindung beider Kolben kann starr oder beweglich,
beispielsweise über eine Spindel, erfolgen. Strömt
die Flüssigkeit im Steuerelement zwischen zwei Kam
mern, so ist es zweckmäßig, daß ihre Trennung durch
den Steuerkolben erfolgt. Auf diese Weise nimmt das
Volumen der die Flüssigkeit aufnehmenden Kammer auf
Kosten der abgebenden Kammer zu, so daß der Platz
bedarf des Steuerelementes verringert wird. Ist der
Steuerkolben als Ringkolben ausgebildet, erfolgt
die Strömung dabei ganz oder teilweise durch ihn
hindurch.
Für die Änderung des Strömungswiderstandes im
Steuerelement bestehen zwei unterschiedliche Mög
lichkeiten. Sind Arbeits- und Steuerkolben beweg
lich miteinander verbunden, so ist ihre Bewegungs
geschwindigkeit relativ zueinander veränderbar.
Insbesondere läßt sich durch eine geeignete Über
setzung erreichen, daß die Strecke, die sich der
Steuerkolben bei einer vorgegebenen Bewegung des
Arbeitskolbens verschiebt, mit abnehmendem Flüssig
keitsvorrat abnimmt. Damit sinkt bei festem Durch
laßquerschnitt der Strömungswiderstand durch Ab
nahme der Strömungsgeschwindigkeit im Steuerele
ment. Entsprechend nimmt auch die Bremskraft ab, so
daß die Veränderung der Federkraft kompensiert wird
und die Abgaberate des Gebers konstant bleibt.
Alternativ wird der Durchlaßquerschnitt der Strö
mung durch die Position des Arbeitskolbens mit ab
nehmenden Flüssigkeitsvorrat vergrößert. Durch die
erweiterte Öffnung strömt die Flüssigkeit mit ge
ringerem Widerstand, so daß der Bewegung des Ar
beitskolbens eine geringere Bremswirkung entgegen
gesetzt wird. Bei geeigneter Querschnittszunahme
mit zunehmender Bewegung ist die Abnahme der Kraft
der Antriebsfedern auf diese Weise ausgeglichen.
Um den Durchlaßquerschnitt für die Flüssigkeit im
Steuerelement zu verändern, wird vorgeschlagen, daß
sich der Kammerquerschnitt in Bewegungsrichtung des
Steuerkolbens verbreitert. Dabei tritt die Flüssig
keit aus dem Spalt zwischen Kammerwand und einem
scheibenförmigen Kolben aus. Zu Beginn der Entlee
rung des Gebers, d. h. wenn die Kraft der Antriebs
federn groß ist, ist nur ein geringer Durchlaßquer
schnitt vorhanden. Ist der Geber dagegen weitgehend
geleert und hat die Kraft der Antriebsfedern ent
sprechend abgenommen, ist der Abstand zwischen Kol
ben und Kammerwand groß und der Strömungswiderstand
somit gering. Entsprechend nimmt der Widerstand ge
gen die Bewegung des Arbeitskolbens ab. Eine ge
eignete Kammergestalt ist beispielsweise ein Kegel
oder ein Kegelabschnitt.
Eine alternative Querschnittsverbreiterung ist ge
geben, wenn die Steuerelementkammer die Gestalt ei
nes Zylinders hat, in dessen Wand eine Nut einge
lassen ist, die sich in Bewegungsrichtung des Steu
erkolbens verbreitert. Der Kolben liegt allseitig
an der Zylinderwand an und wird durch die Nut um
strömt. Auch auf diese Weise wird der Strömungs
querschnitt mit abnehmenden Flüssigkeitsvorrat ver
größert. Eine zylindrische Kammergestalt bietet je
doch den Vorteil einer ständigen Führung des Steu
erkolbens.
Zweckmäßig ist ein Vorratsgefäß des Gebers aus
durchsichtigem oder durchscheinendem Material, bei
spielsweise Glas oder dem Kunststoff Polypropylen.
Auf diese Weise ist jederzeit die verbleibende
Flüssigkeitsmenge des Gebers ablesbar. Weiterhin
sind beide Materialien recyclefähig.
Lösbare Verbindungen von Steuerelement und/oder An
triebsfedern mit dem Vorratsgefäß sowie mit dem Ar
beitskolben gestatten einen Austausch einzelner
Teile des Gebers, der insbesondere im Zusammenhang
mit den nachfolgend erläuterten Verfahren vorteil
haft ist.
Ein wesentliches Merkmal eines Flüssigkeitsgebers
besteht darin, daß der Zeitraum, über den die Ab
gabe erfolgt, einstellbar ist. Bei dem vorgeschla
genen Geber werden zur Änderung dieses Zeitraumes
zunächst die Antriebsfedern des Arbeitskolbens zu
gängig gemacht und gegen solche mit einer unter
schiedlichen Federkonstanten ausgetauscht. Ist der
Arbeitskolben zur Beaufschlagung mit mehreren Fe
dern eingerichtet, so kann auch ihre Anzahl verän
dert werden. In beiden Fällen ändert sich die An
triebskraft des Arbeitskolbens und entsprechend die
Entleerungszeit des Gebers. Gegebenenfalls wird der
Antrieb des Gebers abschließend verschlossen.
Ein weiteres Verfahren zur Beeinflussung des Ent
leerungszeitraumes des Gebers besteht im Austausch
der Steuerflüssigkeit, indem die Kammer des Steuer
elementes geöffnet wird, die vorhandene Flüssigkeit
entnommen, eine Flüssigkeit anderer Viskosität ein
gefüllt und die Steuerelementkammer abschließend
verschlossen wird. Auf diese Weise wird der Strö
mungswiderstand geändert, der der Bewegung des Ar
beitskolbens entgegenwirkt, und mit ihm der Entlee
rungszeitraum. Alternativ kann ein lösbar befestig
tes Steuerelement zusammen mit der enthaltenen
Flüssigkeit ausgetauscht werden.
Da bei dem vorgeschlagenen Geber die konstante
Flüssigkeitsabgabe über einen langen Zeitraum er
reicht wird, indem die Feder- und die Bremskraft in
gleichem Maße abnehmen, ist es vorteilhaft, An
triebsfedern und Steuerelement bzw. die darin ent
haltene Flüssigkeit stets gemeinsam auszutauschen
oder Antrieb und Steuerelement als austauschbare
Einheit auszuführen. Ohne eine Abstimmung der
Kräfte ist andernfalls die Flüssigkeitsabgabe des
Gebers nicht konstant.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er
findung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei
bungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung
ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläu
tert wird. Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 Schnitt durch einen erfindungsgemäßen
Flüssigkeitsgeber,
Fig. 2 Schnitt durch Antrieb und Steuerelement
in Explosionsdarstellung.
Der Flüssigkeitsvorrat (1) des Gebers wird durch
den Arbeitskolben (2) aus der Öffnung (3) ausge
schoben, wobei die Bewegung des Arbeitskolbens
durch eine Antriebsfeder (4) erfolgt, die als
Druckfeder wirkt. Da die Kraft einer Feder ihrer
Auslenkung proportional ist, nimmt sie ab, je wei
ter sich der Arbeitskolben (2) nach unten bewegt.
Aus diesem Grund ist seiner Bewegung die Bremskraft
eines Steuerelementes entgegensetzt, die in glei
cher Weise abnimmt, so daß die Differenz beider
Kräfte konstant ist. Das Steuerelement enthält
einen Steuerkolben (5), der über eine Kolbenstange
(6) mit dem Arbeitskolben (2) verbunden ist. Bei
einer Bewegung des Arbeitskolbens (2) bewegt sich
daher auch der Steuerkolben (5) durch die flüssig
keitsgefüllte Kammer (7) des Steuerelementes, wobei
der Strömungswiderstand der verdrängten Flüssigkeit
als Bremskraft über den Steuer- (5) auf den Ar
beitskolben (2) wirkt. Ein durchsichtiges Gehäuse
(8) ermöglicht es, jederzeit den Füllstand des Ge
bers zu kontrollieren.
Die Wirkungsweise des Steuerelementes ist anhand
der Explosionsdarstellung in Fig. 2 erkennbar. Zur
Vermeidung von Wiederholungen sind die bereits in
Fig. 1 dargestellten und beschriebenen Elemente
nicht nochmals erwähnt; man erkennt, daß die innere
Oberfläche der zylindrischen Kammer (7) von einer
Hülse (9) gebildet wird. Sie ist mit einer Ausspa
rung (10) versehen, die sich in Bewegungsrichtung
von Arbeits- und Steuerkolben verbreitert und eine
Nut in der Kammerwand bildet, wenn die Hülse (9) in
die Kammer (7) eingeschoben ist. Wie in Fig. 1
dargestellt, liegt der Steuerkolben (5) an der
Hülse (9) an, so daß seine Bewegung nur dann erfol
gen kann, wenn die Flüssigkeit, die die Kammer (7)
füllt, ihn durch die Aussparung (10) umströmt. Da
sich die Aussparung nach unten verbreitert, nimmt
der Strömungsquerschnitt zu. Entsprechend sinkt der
Strömungswiderstand, d. h. die Bremskraft, die auf
Steuer- (5) und Arbeitskolben (2) ausgeübt wird,
nimmt ab, so daß die Abnahme der Kraft der An
triebsfeder (4) ausgeglichen wird. Abschlußkappen
(11) verschließen das Steuerelement und dichten es
endseitig gegen Flüssigkeitsverlust ab.
Claims (14)
1. Geber zur kontinuierlichen, dosierten Abgabe ei
ner Flüssigkeit über einen einstellbaren Zeitraum,
wobei die Flüssigkeit mit einem beweglichen Ar
beitskolben aus einem Vorratsgefäß ausgeschoben
wird und der Antrieb des Arbeitskolbens durch Fe
derkraft erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß
- - ein Steuerelement vorhanden ist, das der Bewegung des Arbeitskolbens (2) mit einer Bremskraft entge genwirkt, die kleiner als die Antriebskraft ist,
- - Arbeitskolben (2) und Steuerelement mechanisch verbunden sind,
- - und die Position des Arbeitskolbens (2) die Bremskraft derart beeinflußt, daß die Differenz aus Federkraft und Bremskraft mit abnehmendem Flüssig keitsvorrat konstant ist.
2. Geber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuerelement eine flüssigkeitsgefüllte
Kammer (7) aufweist, aus der die Bewegung des Ar
beitskolbens (2) die Flüssigkeit verdrängt, und der
Flüssigkeitsbewegung zur Erzeugung der Bremskraft
auf den Arbeitskolben (2) ein Strömungswiderstand
entgegenwirkt.
3. Geber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß im Steuerelement eine weitere Kammer vorhanden
ist, in die die Flüssigkeit einströmt.
4. Geber nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein mit dem Arbeitskolben (2) verbun
dener, beweglichen Steuerkolben (5) die Flüssigkeit
des Steuerelementes verdrängt.
5. Geber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuerkolben (5) ein Ringkolben ist.
6. Geber nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Strecke, die sich der Steuerkol
ben (5) bei einer Bewegung des Arbeitskolbens (2)
verschiebt, mit abnehmendem Flüssigkeitsvorrat ab
nimmt.
7. Geber nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß sich der Durchlaßquerschnitt
für die Flüssigkeit im Steuerelement durch die Po
sition des Arbeitskolbens (2) derart verändert, daß
der Querschnitt mit abnehmendem Flüssigkeitsvorrat
zunimmt.
8. Geber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß sich der Kammerquerschnitt des Steuerelementes
in Bewegungsrichtung des Steuerkolbens (5) bei ab
nehmendem Flüssigkeitsvorrat verbreitert, die Flüs
sigkeit entlang des Kolbenumfangs aus der Kammer
austritt und der Steuerkolben (5) eine scheibenför
mige Gestalt aufweist.
9. Geber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kammer (7) des Steuerelementes die Gestalt
eines Zylinders hat, an dessen Wand der Steuerkol
ben (5) anliegt und in die eine sich in Bewegungs
richtung des Steuerkolbens (5) verbreiternde Nut
eingelassen ist.
10. Geber nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß das Vorratsgefäß aus durchsich
tigem oder durchscheinendem Material besteht.
11. Geber nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß Verbindungen von Steuer
element und/oder Antriebsfedern (4) mit dem Vor
ratsgefäß sowie dem Arbeitskolben (2) lösbar sind.
12. Verfahren zur Änderung des Entleerungszeitraums
eines Gebers nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, gekennzeichnet durch folgende Verfahrens
schritte:
- - Zugängigmachen der Antriebsfedern (4) des Ar beitskolbens (2),
- - Austausch der Antriebsfedern (4) gegen solche mit unterschiedlicher Federkonstanten oder Änderung der Federanzahl,
- - ggf. Verschließen des Geberantriebs.
13. Verfahren zur Änderung des Entleerungszeitraums
eines Gebers nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ge
kennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- - Zugängigmachen des Steuerelementes,
- - Austausch des Steuerelementes gegen ein solches mit unterschiedlicher Bremskraft,
- - ggf. Verschließen des Gebers.
14. Verfahren zur Änderung des Entleerungszeitraums
eines Gebers nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ge
kennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- - Zugängigmachen und Öffnen der Kammer (7) des Steuerelementes,
- - Entnahme der Flüssigkeit,
- - Einfüllen einer Flüssigkeit anderer Viskosität,
- - Verschließen des Steuerelementes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19509247A DE19509247C2 (de) | 1994-06-07 | 1995-03-15 | Geber zur kontinuierlichen, dosierten Abgabe einer Flüssigkeit |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4419863 | 1994-06-07 | ||
DE19509247A DE19509247C2 (de) | 1994-06-07 | 1995-03-15 | Geber zur kontinuierlichen, dosierten Abgabe einer Flüssigkeit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19509247A1 true DE19509247A1 (de) | 1995-12-14 |
DE19509247C2 DE19509247C2 (de) | 2001-05-17 |
Family
ID=6519991
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19509247A Expired - Fee Related DE19509247C2 (de) | 1994-06-07 | 1995-03-15 | Geber zur kontinuierlichen, dosierten Abgabe einer Flüssigkeit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19509247C2 (de) |
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---|---|---|---|---|
DE19700437A1 (de) * | 1996-01-23 | 1997-07-24 | Pfeiffer Erich Gmbh & Co Kg | Austragvorrichtung für fließfähige Medien mittels einer Schubkolbenpumpe |
DE29709345U1 (de) * | 1997-05-28 | 1998-05-20 | Heinrich Bühnen KG, Maschinenfabrik, Im- und Export, 28199 Bremen | Dosierpistole zum Aufbringen von Fett, Öl, pastösen Stoffen o.dgl. |
US6321942B1 (en) | 1997-01-09 | 2001-11-27 | Ing. Erich Pfeiffer Gmbh | Discharge device for flowable media using a thrust piston pump |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3704210A1 (de) * | 1987-02-11 | 1988-08-25 | Friedhelm Schneider | Dosierpistole fuer fluessigkeiten und pasten |
DE4105578A1 (de) * | 1991-02-22 | 1992-08-27 | Deutsche Automobilgesellsch | Dosierpumpe |
-
1995
- 1995-03-15 DE DE19509247A patent/DE19509247C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE19700437B4 (de) * | 1996-01-23 | 2008-01-03 | Ing. Erich Pfeiffer Gmbh | Austragvorrichtung für fließfähige Medien mittels einer Schubkolbenpumpe |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19509247C2 (de) | 2001-05-17 |
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