DE2803470B2 - Entlüftungsvorrichtung fur eine Flussigkeitskolbenpumpe, insbesondere Dosierpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Entlüftungsvorrichtung für eine Flüssigkeitskolbenpumpe, insbesonde- re Dosierpumpe, deren Pumpkammer über ein Saugventil und ein Druckventil mit der Saug- bzw. der Druckseite verbindbar ist und mit einem Entlüftungskanal, der sich zwischen dem oberen Raum der Pumpkammer und einer Austrittsöffnung, vorzugsweise mit einem Anschluß für eine in den Vorratsbehälter zurückführende Leitung, erstreckt sowie eine Drossel und ein damit in Reihe liegendes Entlüftungsventil aufweist

Wenn eine Kolbenpumpe Flüssigkeit in ein unter Überdruck stehendes System pumpen soll, verringert sich die Leistung der Pumpe oder sie fällt völlig aus, sobald Gas in die Pumpkammer gelangt Dies tritt häufig beim Wechseln Jes Vorratsbehälters, aus dem die Flüssigkeit, z. B. Dosierlösung abgesaugt wird, oder bei «> ausgasenden Flüssigkeiten auf.

Beim Druckhub des Hubelements (Membran oder Kolben) wird das Gas in der Pumpkammer aufgrund des Gegendrucks in dem System, auf das die Pumpe arbeitet, verdichtet, und beim nachfolgenden Saughub dehnt es sich wieder aus. Dadurch unterbleibt die gewünschte Verdrängung der Dosierlösung während des Druckhubes und auch das Befüllen der Pumpkammer während des Saughubs. Diese Gefahr besteht insbesondere bei elektromagnetischen Dosierpumpen, die mit verhältnismäßig heber Hubfrequenz und geringem Hubvolumen arbeiten, das bereits durch geringe Gasmengen gefüllt werden kann.

Es ist bereits eine Entlüftungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art bekannt (DE-OS 21 58 458X bei der der Drossel ein Entlüftungsventil nachgeschaltet ist das von einer Feder in die offene Stellung und vom Druck in der Druckleitung in die geschlossene Stellung bewegt wird. Hierbei findet keine Entlüftung statt wenn beispielsweise beim Wechseln des Vorratsbehälters der Druck im nachgeschalteten System seine Größe annähernd beibehält weil dieser Druck das Ventil geschlossen hält Ist es aber geöffnet so wird zwar bei jedem Druckhub Luft oder Gas über das geöffnete Entlüftungsventil abgegeben, beim Saughub aber über den gleichen Weg wieder angesaugt Die Entlüftungswirkung ist daher gering. Völlig ausgeschlossen ist eine Entlüftung von Gasen, die sich erst im Betrieb im Pumpraum abscheiden, weil das Entlüftungsventil während des Betriebs geschlossen ist und erst öffnet wenn ein merklicher Druckabfall in der Druckleitung auftritt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entlüftungsvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die eine Entlüftung beim Anlauf und während des Betriebs mit Sicherheit ermöglicht und einen einfacheren Aufbau hat

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß das Entlüftungsventil ein sich in Entlüftungsrichtung öffnendes Rückschlagventil ist

Bei dieser Konstruktion ist der Entlüftungskanal während der Entlüftung nur beim Druckhub geöffnet weil das Entlüftungsventil unter dem Einfluß der unter Druck stehenden Gase in die Öffnungsstellung geht Es ist aber während des Saughubes geschlossen, so daß in den Pumpraum kein Gas zurückgesaugt wird. Während des Normalbetriebs ist der Entlüftungskanal allein aufgrund des Vorhandenseins der Drossel geschlossen, weil diese den Durchtritt von Flüssigkeit im wesentlichen verhindert Insgesamt ergibt sich daher eine sichere Entlüftung bei kleinstem Aufwand.

Das druckseitige Druckventil weist vorzugsweise zwei hintereinander angeordnete Verschlußstücke auf und der Entlüftungskanal zweigt zwischen diesen Verschlußstücken ab. Da das druckseitige Verschlußstück gegen das von der Pumpe beaufschlagte Drucksystem absperrt, ist die Gasabfuhr fast drucklos, und wenn Gas in der Pumpkammer auftritt wird dieses mit jedem Druckhub der Pumpe über die Drossel und das Rückschlagventil der Austrittsöffnung zugeführt.

Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß die Drossel von einem Entlüftungsschaltventil überbrückt ist das aus seiner geschlossenen in seine offene Stellung umschaltbar ist. Dieses Ventil wird zur Inbetriebnahme und zur beschleunigten Entlüftung von Saugleitung und Pumpenkopf geöffnet, so daß das gesamte Hubvolumen, unter Umgehung der Drossel, das Entlüftungsschaltventil und das Rückschlagventil passiert Nach der Entlüftung wird das Entlüftungsschaltventil wieder geschlossen.

Vorzugsweise ist die Drossel einstellbar. Auf diese Weise läßt sich der den Durchfluß der Drossel bestimmende Querschnitt dem Pumpendruck und der Viskosität der zu pumpenden Flüssigkeit anpassen.

Sodann kann dafür gesorgt werden, daß der Entlüftungskanal durch zwei Bauteile führt, von denen

der erste die Pumpkammer mit den Saug- und Druckventilen und der zweite die Drossel, das Rückschlagventil und das Entlüftungsschaltventil aufweist, und daß der durch das erste Bauteil verlaufende Abschnitt des Entlüftungskanals als verschließbare öffnung ausgebildet ist Diese Ausbildung ermöglicht es, das zweite Bauteil wegzulassen und das erste Bauteil nach Versperren der verschließbaren öffnung allein zu verwenden, wenn die zu pumpende Flüssigkeit bzw. Dosierlösung während des Saughubs keine Gase ι ο freisetzt

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.

Die Zeichnung stellt eine Dosierpumpe mit einem Antriebsteil 1 und einem Pumpenkopf 2 sowie einen Vorratsbehälter 3 für die zu pumpende Flüssigkeit 4, die Dosierlösung, dar. An die Saugseite des Pumpenkopfes 2 ist eine in die Flüssigkeit 4 tauchend" Saugleitung 5 angeschlossen.

Der Antriebsteil 1 enthält einen Hubmagneten 6, dessen Anker 7 über eine Stange 8 mit einem Hubelement 9 in Form einer Membran verbunden ist. Das Hubelement 9 begrenzt eine Pumpkammer 10 im Gehäuseteil 11 des aus den Bauteilen U und 12 bestehenden Gehäuses des Pumpenkopfes 2. Die Pumpkammer 10 ist über ein Druckventil 13 und eine Dosierleitung 14 mit der Druckseite und über ein Saugventil 15 mit der Saugseite verbindbar. Das Druckventil 13 enthält zwei hintereinander geschaltete Verschlußstücke 16, 17 in Form von Kugeln. Auch das Saugventil 15 enthält zwei hintereinander geschaltete Verschlußstücke m Form von Kugeln 18,19.

Zwischen den Verschlußstücken 16 und 17 zweigt ein Entlüftungskanal 20 ab, der über einen mit Innengewinde versehenen, als verschließbare öffnung dienenden Abschnitt 20a zu einer Austrittsöffnung in der Form eines Anschlusses 21 für eine oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in den Vorratsbehälter 3 mündende Rückführleitung 22 führt In den durch den Bauteil 12 to verlaufenden Abschnitten 206 bis 20c/ des Entlüftungskanals 20 liegen eine Drossel 23 und ein Rückschlagventil 24 in Reihe. Die Drossel 23 ist von einem Entlüftungsschaltventil 25 überbrückt. Die Drossel 23 ist ein Nadelventil mit spitzem Verschlußkegel und im « Bauteil 12 mittels Feingewinde verschraubt, so daß sein Durchtrittsquerschnitt ein Ringspalt, fein einstellbar ist. Er wird so eingestellt, daß er Gase durchläßt, dagegen Flüssigkeiten praktisch völlig drosselt. Das Entlüftungsschaltventil 25 ist ebenfalls im Bauteil 12 verschraubt, so ">° daß es durch Verdrehen geöffnet und geschlossen werden kann. Während des Betriebs der Dosierpumpe ist das Entlüftungsschaltventil 25 geschlossen. Das Rückschlagventil 25 hat eine Kugel 26 als Verschlußstück.

Während des Betriebs wird mit jedem Saughub des hubelements 9 über das Saugventil 15 Flüssigkeit 4 in die Pumpkammer 10 gesaugt Mit dem nachfolgenden Druckhub wird Flüssigkeit über das Druckventil 13 in die Dosierleitung 14 gedrückt Hierbei bestimmen die Pulsfrequenz des Hubmagneten 6 und die Hublänge den Durchfluß der Pumpe.

Häufig sind jedoch in den zu pumpenden Flüssigkeiten Gase gelöst oder die Flüssigkeiten vergasen bei dem auftretenden Unterdruck. Während des Saughubes kann daher eine Entgasung oder Vergasung in der Pumpkammer 10 erfolgen. Ohne die Entlüftungsvorrichtung würden sich diese Gase in der Pumpkammer 10 ansammeln, da sie beim Druckhub gegen den Druck auf der Druckseite lediglich verdichtet und beim Saughub wieder entspannt würden. Dadurch würde schließlich die gewünschte Verdrängung der Flüssigkeit beim Druckhub aus der Pumpkammer 10 und das Befüllen der Pumpkammer 10 beim Saughub unterbleiben.

Im vorliegenden Falle können die Gase aus der Pumpkammer 10 jedoch während des Druckhubs über den Entlüftungskanal 20 und der Drossel 23 und dem Rückschlagventil 24 sowie die Leitung 22 wieder in den Vorratsbehälter 3 zurückströmen, während die Flüssigkeit von der Drossel 23 zurückgehalten und über das Druckventil 13 auf die Druckseite verdrängt wird. Da das druckseitige (obere) Verschlußstück 17 des Druckventils 13 gegen die Druckseite absperrt, ist die Rückführung fast drucklos, und in der Pumpkammer auftretende Gase werden mit jedem Dosierhub in den Vorratsbehälter 3 zurückgeführt. Dadurch wird der Pumpenkopf stets selbsttätig entlüftet, und die eingestellte Dosierpumpleistung bleibt konstant. Zur Inbetriebnahme und zur beschleunigten Entlüftung von Saugleitung 5 und Pumpenkopf 2 wird das Entlüftungsschaltventil 25 aufgedreht, so daß das gesamte Hubvolumen das Entlüftungsschaltventil 25 und das Rückschlagventil 24 unter Umgehung der Drossel 23 passiert und über die Leitung 22 in den Vorratsbehälter 3 zurückgeleitet wird. Nach der Entlüftung wird das Entlüftungsschaltventil 25 wieder zugedreht.

Die Rückleitung der Gase in den Vorratsbehälter 3 ist besonders bei agressiven Flüssigkeiten, wie Salzsäure, aus denen agressive Gase, wie Chlor, entweichen, zur Vermeidung einer Umweltbelastung von Vorteil.

Für Anwendungsfälle, in denen keine Entlüftung der Pumpkammer 10 erforderlich ist, kann das Bauteil 12 weggelassen und in den iCanalabschnitt 20a ein entsprechendes Verschlußstück geschraubt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Entlüftungsvorrichtung für eine Flüssigkeitskolbenpumpe, insbesondere Dosierpumpe, deren Pumpkainmer aber ein Saugventil und ein Druck- s ventil mit der Saug- bzw. der Druckseite verbindbar ist, und mit einem Entlüftungskanal, der sich zwischen dem oberen Raum der Pumpkammer und einer Austrittsöffnung, vorzugsweise mit einem Anschluß für eine in den Vorratsbehälter zurückfüh- ι ο rende Leitung, erstreckt, sowie eine Drossel und ein damit in Reihe liegendes Entlüftungsventil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlüftungsventil ein sich in Entlüftungsrichtung öffnendes Rückschlagventil (24) ist

2. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das d.uckseitige Druckventil (13) zwei hintereinander angeordnete Verschlußstücke (16, 17) aufweist und zwischen diesen Verschlußstücken (16,17) der Entlüftungskanal (20) abzweigt

3. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Drossel (23) von einem Entlüftungsschaltventil (2S) überbrückt ist, das aus seiner geschlossenen und in seine offene Stellung umschaltbar ist

4. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Drossel

(23) einstellbar ist

5. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüehe 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß der Entlüftungskanal (20) durch zwei Bauteile (U, 12) führt von denen der erste (11) die Pumpkammer (10) mit den Saug- und Druckventilen (13, 15) und der zweite (12) die Drossel (23), das Rückschlagventil

(24) und das Entlüftungsschaltventil (25) aufweist und daß der durch das erste Bauteil (11) verlaufende Abschnitt (20a; des Entlüftungskanals als verschließbare öffnung ausgebildet ist

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