DE4220659A1 - Dosiereinrichtung zum dosieren eines fluessigkeitsstroms - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosiereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Diese Dosiereinrichtung ist bekannt durch die DE-A 39 33 047 (2-1731) sowie die Patent­ anmeldung P 40 23 835.0 (Z1-1831).

Die Dosiereinrichtung dient dem Zweck, ein unter Druck stehendes, flüssiges Medium in genau dosierten Mengen zu fördern. Die Dosiereinrichtung ist ganz besonders vorteilhaft anwendbar für die Schmierölzufuhr zu laufenden Teilen. Den bekannten Ausführungen ist gemeinsam, daß in einem Dosier­ zylinder ein Ventilkörper geführt ist. Dabei kann der Dosier­ zylinder zweiseitig mit dem Medium beaufschlagt werden. In diesem Fall ist der Ventilkörper in dem Dosierzylinder frei beweglich geführt. In einer weiteren Ausführung ist der Ventilkörper gegen Federkraft geführt, wobei dann der Dosier­ zylinder nur einseitig mit dem Dosiermedium beaufschlagt wird. Bei einer weiteren Ausführung ist der Ventilkörper als Membran ausgebildet, der zwei Kammern in dem Dosierzylinder bildet.

In all diesen bekannten Ausführungen ist die Dosiereinrichtung eingebauter Bestandteil einer Maschine, z. B. Pumpe. Das bedeutet, daß die Dosiereinrichtung mit dem betreffenden Maschinenelement gleichzeitig fest montiert werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Dosiereinrichtungen so auszugestalten, daß die funktionswesentlichen, in der Herstellung schwierigen und dem Verschleiß unterworfenen Teile selbständig herstellbar, montierbar, handelbar und auf Lager zu halten sind.

Die Lösung ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1.

Nach Anspruch 2 ergibt sich eine einfache Möglichkeit, die betroffenen Elemente der Dosiereinrichtung in die Maschine einzubauen.

Die weiteren Ansprüche machen Vorschläge zum Festlegen der patrone in dem Dosierzylinder.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 Axialschnitt durch eine Flügelzellenvakuumpumpe;

Fig. 2 einen bezüglich Fig. 1 um 90° versetzten Axialschnitt durch eine Flügelzellenvakuumpumpe; und

Fig. 3 bis 6 vergrößerte Axialschnitte, gebrochen, verschiedener Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Dosiervor­ richtung.

Das Pumpengehäuse der Flügelzellenvakuumpumpe ist ein kreis­ zylindrischer Topf 1. Der Mantel dieses Topfes 1 besitzt im Bereich seiner Öffnung einen radialen Flansch 14.

Der Topf 1 der Pumpe wird durch eine Stirnplatte 2 verschlos­ sen, die einen Lageransatz 30 in Form eines zylindrischen Ansatzes besitzt. In dem Pumpengehäuse 1 ist ein Rotor 4 exzentrisch zum Pumpengehäuse 1 und drehbar gelagert. Der Rotor 4 besitzt in seiner Axialebene einen durchgehenden radialen Schlitz, in dem zwei aufeinanderliegende Flügel 8 radial gleitend bewegbar sind. Diese Flügel bilden in dem Pumpengehäuse 1 umlaufende Zellen, die bei Drehung des Rotors 4 sich fortwährend vergrößern und verkleinern und hierdurch die Pumpenwirkung hervorrufen. Zur weiteren Ausgestaltung der Pumpe, ihres Rotors und der Flügel wird auf die DE-OS 35 07 176 (Bag. 1396) verwiesen.

Die Stirnplatte 2 sowie das topfförmige Pumpengehäuse 1 werden durch Schrauben 20 und mittels eines Flansches 14 des Pumpen­ gehäuses 1 mit dem Motorgehäuse 3 verbunden. Hierzu ist der Lageransatz 30 auf seinem Außenumfang genau konzentrisch zur Lagerachse A und Lagerbohrung 7 im Inneren des Lagergehäuses 3 bearbeitet. Ferner ist die Lagerbohrung 7 der Antriebswelle 6 an ihrem Ende mit größerem Durchmesser aufgebohrt. Diese Zentrierbohrung 32 liegt genau konzentrisch zu der Antriebs­ welle 6 bzw. der Lagerbohrung 7. Der Innendurchmesser der Zentrierbohrung 32 entspricht dem Außendurchmesser des Lager­ ansatzes 30. Das Pumpengehäuse 1 mit der auf dem Flansch 14 befestigten Stirnplatte 2 und dem dadurch festgelegten Rotor 4 mit Flügeln 8 bilden eine Baueinheit, die selbständig gefer­ tigt, transportiert und auf Lager gehalten werden kann. Diese Baueinheit wird durch Schrauben 20, die den Flansch 14 und die Stirnplatte 2 durchdringen, mit dem Motorgehäuse 3 verbunden. Hierzu wird der Lageransatz 30 in die Zentrierbohrung 32 gesteckt und dabei die Rotorwelle 5 mit ihrer endseitigen Kupplung 23 in Eingriff gebracht mit der Antriebswelle 6 und deren endseitiger Kupplung 24. Hierdurch ist die Pumpe bereits zentriert. Die Schrauben 20 und die zugehörigen Schraubenlöcher können daher ohne besondere Toleranzen gefertigt und ein­ gebracht werden.

Das Motorgehäuse 3 besitzt eine Ausnehmung 21, die in dem Bereich angeordnet ist, in dem im eingebauten Zustand das Auslaßventil 10 der Pumpe 1 liegen soll. Das Ventil 10 ist ein Zungenventil mit einer Zunge 10, die von einer Stützplatte 11 abgestützt ist, und das mittels Niet 15 an den Flanschen 2 und 14 befestigt ist. Die Ausnehmung 21 ist entsprechend groß ausgeführt, wird jedoch in axialer Richtung von der Stirnplat­ te 2 und dem Flansch 14 dichtend überdeckt. Der Flansch 14 und die Stirnplatte 2 sind dichtend miteinander verbunden, Dichtung nicht dargestellt.

Zur Ausführung des Einlaßventiles wird auf die DE 26 29 337 verwiesen. Die ßohrungen, die den Flansch 14 und die Stirn­ platte 2 durchdringen und in die die Schrauben 20 zur Befe­ stigung der Pumpe 1 an dem Motorgehäuse 3 eingeführt werden, haben einen Durchmesser, der größer als die Schäfte der Schrauben 20 ist.

Zur Montage der Pumpe 1 wird der Lageransatz 30 in die Zentrierbohrung 32 des Motorgehäuses 3 eingeführt, und zwar so, daß die axial vorstehenden Kupplungslappen 23 der Rotorwelle 5 mit den entsprechenden Kupplungslappen 24 der Antriebswelle 6 in Eingriff gebracht werden. Nunmehr kann das Pumpengehäuse 1 so verdreht werden, daß das Auslaßventil 10 mit der Ausnehmung 21 im Motorgehäuse 3 und die Bohrungen in Flansch 14 und Stirn­ platte 2 mit entsprechenden Schraubenlöchern im Motorgehäuse 3 fluchten. Die Einhaltung einer besonderen Genauigkeit ist hierfür nicht erforderlich, da die Rotorwelle 5 durch den Lageransatz 30 bereits relativ zu der Antriebswelle 6 zen­ trisch, d. h. koaxial festgelegt und hierdurch die Einhaltung der für die Pumpenfunktion erforderlichen engen Toleranzen gewährleistet ist. Da die Lagerungen für die Antriebswelle 6 und für die Rotorwelle 5 als Gleitlager ausgeführt sind, sind auch hier keine weiteren Maßnahmen erforderlich.

Fig. 1 zeigt Maßnahmen für die Ölzufuhr. Hierzu besitzt das Motorgehäuse 3 einen Ölkanal 25, der in der Normalebene einer Dosierbohrung 26 mündet. Die Dosierbohrung 26 ist radial gerichtet und kämmt auf der gegenüberliegenden Seite des Ölkanals 25 mit einer Axialnut 27, die vor dem Rotor 4 endet. In der Dosierbohrung 26 ist eine Kugel 28 zwischen zwei Sitzen 29 frei beweglich. Zur Funktion dieser Dosiereinrichtung wird auf die EP 4 06 800 A2 verwiesen. Eine konstruktive Besonderheit besteht darin, daß in die Dosierbohrung 26 eine Dosierpatrone 33 mit Sitzpassung eingepreßt ist. Hierbei handelt es sich gemäß Fig. 3 um eine ballig federnde Patrone, die durch Einpassung in die Dosierbohrung 26 zusammengedrückt und durch ihre radial nach außen gerichteten Federkräfte in der Bohrung 26 festgehalten wird. Die Patrone 33 besitzt an beiden Enden eine Durchlaßöffnung, die als Sitz für die in der Patrone 33 bewegliche Kugel 28 dient. An den in Fig. 4 und 5 darge­ stellten Ausführungsformen der Patrone 33 sind an deren Außenumfang an den Enden der Patrone 33 Bünde vorgesehen, die auf Schultern der Dosierbohrung 26 aufliegen. Diese Bünde können gestaucht sein, wie in Fig. 4 gezeigt, oder sie können - wie in Fig. 5 dargestellt - wenigstens an einem Ende der Patrone 33 als Stirnplatte aufgesetzt werden, die durch Klipsverschluß fest in der Dosierpatrone 33 klemmbar ist. Der Außenumfang dieser Stirnplatte ist etwas größer als der Durchmesser der Dosierbohrung 26 und liegt auf einer Schulter der Dosierbohrung 26 auf. Hierdurch wird gewährleistet, daß die Dosierpatrone 33 im wesentlichen symmetrisch zur Drehachse von Rotorwelle 5 und Antriebswelle 6 festgelegt ist und sich radial nicht verlagern kann. Die Bünde bzw. Stauchplatten können dabei als Ventilsitz für die Kugel 28 dienen.

In den Fig. 3 bis 6 sind als Detail Ausschnitte der Dosier­ bohrung 26 in der Rotorwelle 5 dargestellt. Die Dosierpatrone 33 ist jeweils ein hohler Drehkörper, der, wie in Fig. 3 gezeigt, in seiner Außenkontur ballige Gestalt hat und federt. Nach Fig. 4 und 5 ist der äußere Durchmesser der Patronen 33 dem Innendurchmesser der Dosierbohrung 26 in ihrem mittleren Bereich angepaßt. Die Enden der Bohrung 26 sind radial erweitert, um an den Patronen 33 vorgesehene Bünde bzw. Stirnplatten aufzunehmen, mittels welcher die Patrone 33 in der Bohrung 26 festgehalten wird. Im Inneren liegt die Kugel 28, die zwischen den endseitigen Löchern der Dosierpatronen 33 bewegbar ist. Nach Fig. 6 ist nur das obere Ende der Bohrung 26 radial erweitert. Am unteren Ende ist die Dosierpatrone einwärts gestaucht und hält an dem so gebildeten Bund eine Stirnplatte, die als Sitz für die Kugel 28 dient.

Zum Einbau wird die Dosierpatrone 33 in die Bohrung 26 hinein­ gesteckt. Der Außenumfang der Dosierpatrone 33 kann dabei etwas größer sein als der Bohrungsdurchmesser der Dosierbohrung 26. Dadurch legt sich die Dosierpatrone 33 federnd an die Wandungen der Bohrungen 26 an. Gegebenenfalls kann die Patrone 33 anschließend durch gestauchte Bünde oder aufgesteckte Stirn­ platten festgelegt werden.

Claims (6)

1. Dosiereinrichtung zum Dosieren eines Flüssigkeitsstromes, der unter Wirkung einer Druckdifferenz aus einem Zufuhr­ kanal (9) durch Kanäle einer rotierenden Welle (5) zu einem Ablaufkanal (25) derart geführt wird, daß die Kanäle der Welle den Zufuhrkanal (9) mit dem Ablaufkanal (25) intermittierend in Abhängigkeit von der Drehstellung der Welle (5) verbinden,
und die einen Dosierzylinder beinhaltet, in dem ein Ventilkörper (28) unter Einwirkung einer Kraft beweglich geführt ist
und der über Kanäle der Welle (5) wechselweise mit dem Zufuhrkanal (9) und mit dem Ablaufkanal (25) verbunden wird,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Dosierzylinder eine Patrone (33) einpaßbar ist, die den Ventilkörper (28) sowie die Anschlußöffnung zu dem Dosierzylinder enthält.

2. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Patrone (33) im Querschnitt derart federnd ballig ausgebildet ist, daß sie federnd in dem Dosierzylinder festlegbar ist.

3. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Patrone (33) an einem Ende auf ihrem Außenumfang einen Bund enthält, mit welchem sie auf einer Schulter des Dosierzylinders aufliegt.

4. Dosiereinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierzylinder sowie die Patrone (33) eine Paarung bestehend aus Vorsprung und Vertiefung, z. B. umlaufende Nut, enthalten, mit welcher Paarung die Patrone (33) in dem Dosierzylinder festgelegt wird.

5. Dosiereinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderlichen Anschlußöffnungen an der Stirnseite der Patrone angebracht sind.

6. Dosiereinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Patrone (33) an ihren Enden Ventilsitze (29) bildet.