DE9101038U1

DE9101038U1 - Dosierpumpe

Info

Publication number: DE9101038U1
Application number: DE9101038U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-01-30
Filing date: 1991-01-30
Publication date: 1991-04-18
Anticipated expiration: 2001-01-31

Description

Dosierpumpe

BESCHREIBUNG

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

Eine derartige, aus der DE-PS-38 27 489 bekannte Dosierpumpe ist so ausgebildet, daß eine Entlüftungseinrichtung und eine Membranpumpe derart miteinander gekoppelt sind, daß die sonst geschlossene Entlüftungseinrichtung während eines Druckhubes geöffnet ist. Die Entlüftungseinrichtung ist jedoch nicht bei jedem Druckhub geöffnet, so daß die Dosierung unterbrochen wird. Es erfolgt keine kontinuierliche Dosierung. Der Dosierexzenter der Membranpumpe ist nicht einstellbar. Die Dosiermenge kann nur durch Einstellen der Motordrehzahl oder der Hubmenge und/oder durch Einstellen der Zahl der Dosierhübe zwischen einzelnen Betätigungen des Entlüftungsventils verändert werden. Durch Regeln der Dosiermenge über einem Entlüftungsventil kann die Dosiermenge nur auf 50 % der maximalen Leistung bei einer bestimmten Motordrehzahl reduziert werden. Für kleinere Ansaugmengen muß die Motordrehzahl oder der Hubmenge reduziert werden. Dies führt bei sehr kleinen Fördermengen zu Ansaugproblemen.

Aus der DE-OS-28 03 470 ist ein Dosierpumpenkopf bekannt, der mit einer Membranpumpe und einer an diese angeschlossenen Rücklauf leitung versehen ist. In der Rücklaufleitung ist ein Drosselventil eingebaut, mittels dessen die Rücklaufmenge bestimmt wird. Der, bekannte Dosierpumpenkopf weist den Nachteil auf, daß sich bei steigendem Gegendruck die Rücklaufmenge erhöht. Durch Verwendung eines Drosselventils ist die Gefahr einer Fehloperation durch Verschmutzung gegeben, Ferner arbeitet dieses System bezüglich der Rücklaufmenge kontinuierlich.

Aus der DE-PS-36 31 984 ist eine Dosierpumpe mit einer Pumpkammer mit einer Membran zum Fördern eines Dosiermittels zu einer Dosierstelle hin bekannt. Zwischen der Membranpumpe und einer Rücklauf leitung ist eine Entlüftungseinrichtung vorgesehen. Die Membranpumpe und ein Entlüftungsventil werden jeweils durch einen Exzenter betrieben. Die beiden Exzenter sind winkelmäßig derart gegeneinander versetzt, daß ein Membranventil zeitlich etwas vor dem Ausführen des Druckhubes der Membranpumpe schließt. Ist der Dosierhub ausgeführt, öffnet das Entlüftungsventil zeitlich etwas nach der Beendigung des Dosierhubes. Daraus ergibt sich, daß das Entlüftungsventil während des Saughubes geöffnet ist. Demzufolge müssen Rückschlagventile in der Rücklauf leitung und in der Dosierleitung vorgesehen sein, um den Saugdruck in der Saugkammer der Membranpumpe zu erzeugen. Diese zusätzlichen Ventile in der Rücklaufleitung und der Dosierleitung erhöhen die Störanfälligkeit dieser bekannten Pumpe. Zusätzlich ist das Einstellen der Dosiermenge der Membranpumpe schwierig. Außerdem erfolgt die Entlüftung während des Saughubes der Pumpe. Die Entlüftung ist nachteilig im Vergleich zur Entlüftung während des Druckhubs. Wenn die Luft in der Pumpkammer nicht bei. dem vorhergehenden Druckhub entfernt wird, bleibt die Luft in der Pumpkammer. Dadurch kann die Pumpkammer während des Saughubs nicht richtig gefüllt werden. Bei Dosierpumpen, die mit einer verhältnismäßig hohen Hubfrequenz und geringem Hubvolumen arbeiten, besteht diese Gefahr bereits bei geringen Gasmengen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dosierpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine einwandfreie Entlüftung und eine Dosierung bei jedem Druckhub, auch bei geringen Fördermengen, erlaubt.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Entlüftungseinrichtung eine Einstellvorrichtung aufweist, mittels welcher die Öffnungszeit der Entlüftungseinrichtung während jedes Druckhubs der Membranpumpe einstellbar ist.

Da die Dosierpumpe immer die volle Hubmenge des Dosiermittels ansaugt, weist die erfindungsgemäße Dosierpumpe den Vorteil auf, daß weder eine Hubmengeneinstellung noch eine Motordrehgeschwindigkeitsregelung erforderlich ist. Die Dosiermenge wird stufenlos über den verstellbaren Rücklauf gesteuert. Das Ansaugen der vollen Hubmenge erfolgt auch bei sehr kleinen eingestellten Dosiermengen, was zu einem guten Ansaugverhalten bei kleinen Dosiermengen führt. In vorteilhafter Weise kann die Dosiermenge in einem Bereich zwischen einer Mindest- und Maximalleistung stufenlos und ohne Ansaugprobleme eingestellt werden.

Da die Entlüftung bei jedem Druckhub erfolgt, verbleibt während des Saughubs keine Luft in der Saugkammer. Dadurch ist ein gutes Ansaugverhalten auch bei ausgasenden Medien gewährleistet. Da die Entlüftungseinrichtung während des Saughubs geschlossen, bleibt, ist ein zusätzliches Rücklaufventil in der Rücklaufleitung nicht erforderlich.

Die Membranpumpe und das Membranventil können durch einen gemeinsamen Antrieb angetrieben werden. Dadurch wird eine besonders einfache und billige Konstruktion gewährleistet.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.

Es folgt die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Figur 1 einen Schnitt durch eine erste Aus

führungsform einer Dosierpumpe;

Figur 2 den zeitlichen Verlauf der Hube der

Pumpenteile; und

Figur 3 eine der Figur 1 entsprechenden Dar

stellung einer abgewandelten Ausführungsform.

Die in Figur 1 dargestellte Ausführungsform der Dosierpumpe 30 enthält einen Pumpenkopf 31. Dieser weist eine sich in vertikaler Richtung erstreckende Pumpkammer 8 auf. An dem in vertikaler Richtung gesehen unteren Ende der Pumpkammer 8 schließt sich ein Saugkanal 2a an, der über ein Saugventil 4 mit einer Saugleitung 2 verbunden ist. Die Saugleitung 2 führt in einen Dosiermittelbehälter 1.

An dem in vertikaler. Richtung gesehen oberen Ende der Pumpkammer 8 mündet eine Steigleitung 8a. Das in vertikaler Richtung gesehen obere Ende derselben führt über ein Druckventil 5 zu einem mit einer Dosierstelle verbindbaren Anschluß 6.

In der Pumpkammer 8 ist eine Membranpumpe mit einer eingespannten Dosiermembran 7 vorgesehen, die auf ihrer Rückseite mit einem Stößel 14 verbunden ist. Der Stößel 14 ist über eine Schwenkverbindung 13a mit einem Lagerteil 13b verbunden, das Bestandteil eines Kugellagers 13c ist.

An dem mit dem Pumpenkopf 31 verbundenen Pumpengehäuse 32 ist ein Motor 1 befestigt. Dieser wirkt über ein Zwischengetriebe 12 auf einen Exzenter 13 einer Antriebswelle 33, auf dessen Exzenter 13 das Kugellager 13c befestigt ist.

Unmittelbar vor dem Druckventil 5 mündet eine Querbohrung 9. Diese führt zum Ventilraum 10a eines Membranventils 10, das eine Entlüftungs- und Dosiereinrichtung bildet. Das Ende der Querbohrung 9 ist als Ventilsitz 9a ausgebildet. In dem in vertikaler Richtung gesehen oberen Bereich des Ventilraumes 10a schließt sich eine Rücklauf leitung 3 an. Diese führt zum Dosiermittelbehälter 1.

Die Membran des Membranventils 10 ist auf ihrer dem Ventilraum abgewandten Seite mit einem Stößel 15 fest verbunden. Das der Membran abgewandte Ende des Stößels 15 ist als Joch 34 ausgebildet. Das Joch umgreift einen auf der Welle 33 sitzenden zweiten Exzenter 16 (Dosierexzenter). Der Hub des Stößels 15 wird abhängig von dem Spiel 18 zwischen Dosierexzenter 16 und einer Einstelleinrichtung 17 eingestellt. Zwischen der Einstelleinrichtung 17 und einem Wandungsteil des Gehäuses 32 ist eine Druckfeder 35 vorgesehen, die so vorgespannt ist, daß die Einstellvorrichtung 17 an dem Dosierexzenter 16 anliegt.

Die Einstelleinrichtung 17 und der zweite Exzenter 16 (Dosierexzenter) sind so ausgebildet, daß der Stößel 15 in dem gewünschten Winkelbereich bewegt wird, daß die Membran des Membranventils 10..einen einstellbaren Hub ausführt. Wie in Figur 1 dargestellt ist, enthält die Einstelleinrichtung 17 einen an der dem Membranventil abgewandten Seite des Jochs angeordneten Nockenstößel 17a, dessen Nockenspiel 18 durch

— &ogr; —

Drehen eines Drehkopfes 17b über ein Feingewindeteil 17c des Nockenstößels 17a einstellbar ist. Eine nicht gezeigte Gegenmutter kann auf der dem Drehkopf 17b zugewandten Seite des Feingewindeteils 17c angeordnet sein, um das jeweils eingestellte Nockenspiel 18 zu sichern.

Die beiden Exzenter 13 und 16 sind so winkelmäßig gegeneinander versetzt, daß sich der in Figur 2 gezeigte Verlauf ergibt.

Der Druckhub ist mit 19 und der Saughub mit 20 bezeichnet. 23 bedeutet eine Druckhub- bzw. eine Saughub-Periodendauer.

Daraus ergibt sich, daß das Membranventil 10 während eines einstellbaren Teils eines Dosierhubes der Dosiermembran 7 geöffnet ist. Wenn das Nockenspiel 18 zwischen dem Exzenter 16 und der Einstelleinrichtung 17 klein ist, ist die Öffnungszeit bzw. der Öffnungsweg 21 der Membran des Membranventils 10 groß und die Fördermenge zur Dosierstelle klein. Wenn das Nockenspiel 18 groß ist, ist die Öffnungszeit bzw. der Öffnungsweg 22 der Membran des Membranventils 10 klein und die Fördermenge groß. Während des Saughubs bleibt das Membranventil 10 geschlossen. Durch Einstellen des Hubes durch die Einstelleinrichtung 17 kann die Fördermenge bei vollem Hub der Membran 7 beliebig eingestellt sowie eine Entlüftung der Pumpkammer 8 gewährleistet werden.

Die in Figur 3 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich gegenüber der in Figur 1 gezeigten lediglich dadurch, daß das Membranventil 10 von einem separaten Hubmagneten 41 betätigt wird. Der Hubmagnet 41 wird über eine elektronische Steuerung 40 angesteuert. Es ist ein Sensor 42 vorgesehen, der die Drehstellung des Exzenters 13 erfaßt und über diese

Drehstellung an die Steuerung 40 ein Ausgangssignal liefert, um die Synchronisation des Hubes der Membran 7 in der oben beschriebenen Weise mit der Membran 10 sicherzustellen. Die Steuerung 40 ist so ausgebildet, daß der Stößel 15 die nötige Bewegung entsprechend dem in Figur 2 gezeigten Taktablauf ausführt.

Bei einer nicht gezeigten dritten Ausführungsform ist anstelle des Motors 11 mit Welle 33 und Exzenter 13 gemäß der zweiten Ausführungsform ein zweiter Hubmagnet vorgesehen. Die Ansteuerung der beiden Hubmagnete erfolgt über die Steuerung 40. Der zeitliche Arbeitsablauf für die Membran 7 und die Membran 10 erfolgt in der gleichen Weise wie bei den vorhergehenden beiden Ausführungsbeispielen.

Die zweiten und dritten Ausführungsformen weisen den Vorteil auf, daß die Einstellung der Fördermenge während des Pumpbetriebes durchgeführt werden kann.

Claims

Schutzansprüche

1. Dosierpumpe (30) mit einer Pumpkammer (8) mit einer
Membranpumpe (7) zum Fördern eines Dosiermittels zu einer
Dosierstelle (6), wobei die Pumpkammer (8) eingangsseitig
über eine ein Saugventil (4) aufweisende Saugleitung (2) mit einem Dosiermittelbehälter (1) und ausgangsseitig mit der
Dosierstelle (6) verbunden ist und mit einer mit der
Pumpkammer (8) verbundenen Rücklauf leitung (3), die eine
Entlüftungseinrichtung (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungseinrichtung (10) eine Einstelleinrichtung (17, 40) enthält, durch welche die Öffnungszeit (21 bzw. 22) der Entlüftungseinrichtung (10) während jedes Druckhubes der Membranpumpe (7) einstellbar ist.

2. Dosierpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungseinrichtung (10) und die Membranpumpe (7) über einen gemeinsamen Antrieb (11, 12, 33) antreibbar sind.

3. Dosierpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Entlüftungseinrichtung (10) ein
Membranventil (10)' ist.

4. Dosierpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranpumpe (7) durch einen ersten, auf einer Antriebswelle (33) befindlichen Exzenter (13) und das Membranventil (10) durch einen zweiten, auf der Antriebswelle (33) befindlichen Exzenter (16) betreibbar sind, wobei der erste und zweite Exzenter winkelmäßig derart gegeneinander versetzt sind, daß das Membranventil (10) jeweils während des Saughubs der Membranpumpe (7) geschlossen bleibt.

5. Dosierpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran des Membranventils (10) mit einem Stößel (15) verbunden ist, der ein Joch (34) aufweist, das den zweiten Exzenter (16) aufnimmt und an dem die Einstelleinrichtung (17) so angeordnet ist, daß zwischen der Einstelleinrichtung (17) und dem Exzenter (16) ein einstellbares Nockenspiel (18) vorhanden ist.

6. Dosierpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Membranventil (10) über einen Hubmagneten (41) antreibbar ist und daß die Einstelleinrichtung (17) mit einer elektronischen Steuerung (40) versehen ist.