Entlüftungsvorrichtung für eine Flüssigkeitspumpe

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Entlüftungsvorrichtung für eine mit Druck- und Saughub arbeitende Flüssigkeitspumpe, insbesondere Membran-Dosierpumpe, deren Pumpkammer durch ein Saug- und Druckventile aufnehmendes Pumpenkopfgehäuse begrenzt ist, wobei sich ein Entlüftungskanal von einem oberen Raum der Pumpkammer zu einer Austrittsöffnung erstreckt und in Parallelschaltung ein Schaltventil zur Schnellentlüftung und eine einstellbare Drossel zur Dauerentlüftung aufweist und wobei das Schaltventil einen Ventilsitz und ein an einem ersten Schraubelement ausgebildetes Verschlußstück und die Drossel einen Drosselsitz und ein an einem zweiten Schraubelement ausgebildetes Drosselelement aufweist.

[0002] Bei einer bekannten Entlüftungsvorrichtung dieser Art (DE-B 28 03 470) sind das Schaltventil und die Drossel axial nebeneinander in einem Anbaugehäuse untergebracht, das an die freie Stirnseite des die Pumpkammer begrenzenden und Saug- und Druckventile aufnehmenden Pumpenkopfgehäuses angesetzt ist. Dies führt zu einer platzaufwendigen Konstruktion. Außerdem müssen Befestigungsmittel zum Anbringen des Anbaugehäuses am eigentlichen Pumpenkopfgehäuse vorgesehen werden.

[0003] Ferner ist eine Entlüftungsvorrichtung für eine Membran-Dosierpumpe bekannt (DE-U 82 02 361), die nur ein Ventil aufweist. Das Ventilverschlußstück des Ventils ist in eine den Ventilsitz aufweisende Gewindebohrung einer Hülse eingeschraubt, die ihrerseits statisch abgedichtet in eine mit der Pumpkammer in Verbindung stehende Gewindebohrung im Pumpenkopfgehäuse fest eingeschraubt ist. Hierbei bilden die Hülse und das Pumpenkopfgehäuse kein Ventil, da das Pumpenkopfgehäuse keinen Ventilsitz aufweist. Durch Verstellen des Ventilverschlußstücks in der Hülse kann das Ventil entweder nur geringfügig mit Drosselfunktion zur Dauerentlüftung oder weit zur Schnellentlüftung geöffnet werden. Nach der Grobeinstellung zur Schnellentlüftung muß eine erneute Feineinstellung zur Dauerentlüftung vorgenommen werden. Dies ist zeit- und arbeitsaufwendig.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entlüftungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die einen geringeren Platzbedarf hat und billiger hergestellt werden kann.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schaltventil im Pumpenkopfgehäuse und die Drossel im ersten Schraubelement angeordnet ist.

[0006] Dies führt zu einer gedrungenen Bauform, bei der Schaltventil und Drossel unmittelbar im einteiligen Pumpenkopfgehäuse untergebracht sind. Da die Drossel im Schraubelement des Schaltventils angeordnet ist, braucht lediglich dessen Schraubelement in das Pumpenkopfgehäuse eingesetzt zu werden. Dies ergibt einen geringen Materialaufwand, eine rasche Montage und daher eine billige Herstellung. Unabhängig von einer Betätigung des Schaltventils kann dennoch die Drosseleinstellung beibehalten werden.

[0007] Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß der Ventilsitz im Pumpenkopfgehäuse ausgebildet und das erste Schraubelement in eine Gewindebohrung des Pumpenkopfgehäuses eingeschraubt ist und daß das zweite Schraubelement in eine Längsbohrung des ersten Schraubelements eingeschraubt ist, in welchem nahe dem verschlußseitigen Ende der Drosselsitz ausgebildet ist. Dies führt zu einer besonders gedrungenen Bauform.

[0008] Günstig ist es, daß das erste Schraubelement im Anschluß an das Verschlußstück von einem Ringraum umgeben und die Längsbohrung, vorzugsweise über mindestens eine Radialbohrung, mit dem Ringraum verbunden ist. Da der Drosselsitz konzentrisch zum Ventilsitz angeordnet ist, ergibt sich auf diese Weise die gewünschte Parallelschaltung mit einfachsten Mitteln.

[0009] Mit Vorteil ist dafür gesorgt, daß eine Gewindebohrung von der freien Stirnseite des Pumpenkopfgehäuses ausgeht und mit einem über den Ventilsitz hinausgehenden Bohrungsabschnitt in einer das Druckventil aufnehmenden Gehäusebohrung mündet. Dies ergibt eine einfache Bearbeitung des Pumpenkopfgehäuses.

[0010] Vorzugsweise schließt an dem Umfang der Gewindebohrung eine zur Austrittsöffnung führende Querbohrung im Pumpenkopfgehäuse an. Auch diese Querbohrung läßt sich ohne Schwierigkeiten bei der Bearbeitung des Pumpenkopfgehäuses erzeugen.

[0011] Die Querbohrung kann zu einer unterhalb der Gewindebohrung befindlichen Austrittsöffnung führen. Dann kann die mit dem Gas abgeführte Flüssigkeit in einen Auffangbehälter ablaufen.

[0012] Eine andere Alternative sieht vor, daß die Querbohrung zu einer an der Oberseite des Pumpenkopfgehäuses befindlichen Austrittsöffnung führt. Gas tritt dann unmittelbar nach oben aus. Eine Verstopfung durch stagnierende Flüssigkeit, die beispielsweise auskristalliesiert, ist nicht möglich.

[0013] Des weiteren kann der Ventilsitz konisch ausgebildet sein und das Verschlußstück einen in einer Umfangsnut angeordneten O-Ring aufweisen. Dies ergibt bei einfacher Herstellung einen dichten Abschluß. Die Ventilsitzfläche braucht aber nur so weit von der Querschnittsebene abzuweichen, daß der O-Ring an ihr anliegen kann.

[0014] Insbesondere sollte der Konuswinkel größer als 100° sein. Es genügt daher eine verhältnismäßig kleine Drehung des ersten Schraubelements, um einen ausreichenden Ventilquerschnitt für die Schnellentlüftung freizulegen.

[0015] Des weiteren ist es günstig, daß der Drosselsitz konisch ausgebildet ist und das Drosselelement die gleiche Konizität besitzt. Infolge der gleichen Konizität ergibt sich ein Konusspalt, der sich sehr genau einstellen läßt, um den gewünschten Drosselwiderstand festzulegen.

[0016] Hierbei empfehlen sich möglichst kleine Konuswinkel, vorzugsweise solche von weniger als 60°. Dies führt zu einer besonders guten Feineinstellung.

[0017] An das konische Drosselelement kann ein Zylinderzapfen anschließen, der durch die Mittelöffnung des Drosselsitzes greift, um kristalline Ablagerungen zu entfernen.

[0018] Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Schnittansicht eines Pumpenkopfes mit erfindungsgemäßer Entlüftungsvorrichtung in geschlossenem Zustand,

Fig. 2 einen Ausschnitt der Fig. 1 bei geöffneter Drossel der Entlüftungsvorrichtung und

Fig. 3 in einem Teillängsschnitt eine abgewandelte Ausführungsform.

[0019] Fig. 1 stellt den Endteil einer Flüssigkeitspumpe 1 dar. Zwischen einem Pumpengehäuse 2 und dem einstückigen Gehäuse 3 eines Pumpenkopfes 4 ist eine Membran 5 eingespannt, die über eine nicht dargestellte Kolbenstange, die mit einem Anschluß 6 verbunden ist, hin- und herbewegt wird. Der Antrieb erfolgt beispielsweise durch einen Elektromagneten.

[0020] Eine Pumpkammer 7 wird zwischen dem Pumpenkopfgehäuse 3 und der Membran 5 gebildet. Bei einer Betätigung der Membran vergrößert und verkleinert sich das Volumen dieser Pumpkammer 7. Ein mit einem Saugleitungsanschluß 8 versehener Saugventileinsatz 9, der zwei einzelne Saugventile 10 und 11 aufweist, ist von unten her in das Gehäuse 3 eingeschraubt. Ein mit einem Druckleitungsanschluß 12 versehener Druckventileinsatz 13, der zwei in Reihe geschaltete Druckventile 14 und 15 aufweist, ist von oben her in das Gehäuse 3 eingeschraubt. Ein nicht dargestellter Deckel schließt das Pumpenkopfgehäuse 3 an der freien Stirnseite ab.

[0021] Im Gehäuse 3 ist ein Schaltventil 17 zur Schnellentlüftung und eine Drossel 18 zur Dauerentlüftung vorgesehen. Das Schaltventil 17 wird durch einen konischen Ventilsitz 19 mit einem Konuswinkel von 120° und ein Verschlußstück 20 gebildet, das an der Stirnfläche eines Schraubelements 21 angebracht ist. Das Verschlußstück 20 weist einen in eine Umfangsnut eingelegten O-Ring auf. Das Schraubelement 21 ist in eine Gewindebohrung 22 des Gehäuses 3 eingeschraubt und mit Hilfe eines O-Ringes 23 abgedichtet. Die Gewindebohrung 22 mündet mit einem Abschnitt 24 in einer Gehäusebohrung 25, die der Aufnahme des Druckventileinsatzes 13 dient, und zwar an einer Stelle zwischen dem ersten Druckventil 14 und dem zweiten Druckventil 15. Zwischen dem Gewinde 26 des Schraubelements 21 und dem Verschlußstück 20 ist außerhalb des Schraubelements 21 ein Ringraum 27 vorgesehen. Dieser steht über den Endabschnitt 28 einer Querbohrung 29 mit einer Austrittsöffnung 30 in Verbindung. In diese Austrittsöffnung ist ein Stutzen 31 eingesetzt, über den Flüssigkeit bzw. Gas abgeführt werden kann.

[0022] Zur Bildung der einstellbaren Drossel 18 ist im Schraubelement 21 eine Längsbohrung 32 vorgesehen, in die ein zweites Schraubelement 33 eingeschraubt und mittels eines O-Ringes 34 abgedichtet ist. Ein konischer Drosselsitz 35 wirkt mit einem konischen Drosselelement 36 gleicher Konizität zusammen, so daß zwischen beiden ein konischer Drosselspalt eingestellt werden kann. Der Konuswinkel beträgt 30°. Ein an das konische Drosselelement 36 axial anschließender Zylinderstift 37 ragt durch die Mittelöffnung des Drosselsitzes 35, um kristalline Ablagerungen aus der Mittelöffnung zu entfernen. Radialbohrungen 38 verbinden die Längsbohrung 32 mit dem Ringraum 27. Schaltventil 17 und Drossel 18 sind daher parallel geschaltet.

[0023] Wenn eine Schnellentlüftung der Pumpkammer 7 gewünscht wird, beispielsweise zu Arbeitsgbeginn, wird das Schraubelement 21 um eine halbe oder ganze Drehung aufgeschraubt. Dies ergibt einen ausreichend großen Schaltventilquerschnitt, um Luft oder Gas rasch aus der Pumpkammer 7 abzuführen. Hierbei kann die Drossel 18 geschlossen sein, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Für eine Dauerentlüftung gilt die Stellung nach Fig. 2. Hier ist das Schaltventil 17 geschlossen und die Drossel 18 durch Verdrehen des Schraubelements 33 so weit geöffnet, daß zwar Gas entweichen, Flüssigkeit aber nicht oder nicht in nennenswertem Maße austreten kann. Hierbei ist vorteilhaft, daß bei wiederholtem Öffnen und Schließen des Schaltventils 17 durch Verdrehen des Schraubelements 33 stets die gleiche Drosseleinstellung für die Dauerentlüftung beibehalten werden kann.

[0024] Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 werden im wesentlichen dieselben Teile wie in den Fig. 1 und 2 verwendet. Der einzige Unterschied besteht darin, daß der Ringraum 27 im Pumpenkopfgehäuse 103 über einen oben angeordneten Querkanal 129 mit einer obenliegenden Austrittsöffnung 130 in Verbindung steht, in die ein Stutzen 131 eingesetzt ist.

[0025] Das Schraubelement 21 kann in der Weise in das Gehäuse 3 eingesetzt sein, daß der Ringraum 27 mit der Pumpkammer 7 verbunden ist und die Bohrung 24 zur Austrittsöffnung führt. Die Gewinde der beiden Schraubelemente können unterschiedlich sein; beispielsweise hat das Schraubelement 21 ein gröberes Gewinde und das Schraubelement 33 ein feineres Gewinde.

Ansprüche

1. Entlüftungsvorrichtung für eine mit Druck- und Saughub arbeitende Flüssigkeitspumpe, insbesondere Membran-Dosierpumpe, deren Pumpkammer durch ein Saug- und Druckventile aufnehmendes Pumpenkopfgehäuse begrenzt ist, wobei sich ein Entlüftungskanal von einem oberen Raum der Pumpkammer zu einer Austrittsöffnung erstreckt und in Parallelschaltung ein Schaltventil zur Schnellentlüftung und eine einstellbare Drossel zur Dauerentlüftung aufweist und wobei das Schaltventil einen Ventilsitz und ein an einem ersten Schraubelement ausgebildetes Verschlußstück und die Drossel einen Drosselsitz und ein an einem zweiten Schraubelement ausgebildetes Drosselelement aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (17) im Pumpenkopfgehäuse (3; 103) und die Drossel (18) im ersten Schraubelement (21) angeordnet ist.

2. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (19) im Pumpenkopfgehäuse (3; 103) ausgebildet und das erste Schraubelement (21) in eine Gewindebohrung (22) des Pumpenkopfgehäuses eingeschraubt ist und daß das zweite Schraubelement (33) in eine Längsbohrung (32) des ersten Schraubelements eingeschraubt ist, in welchem nahe dem verschlußseitigen Ende der Drosselsitz (35) ausgebildet ist.

3. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schraubelement (21) im Anschluß an das Verschlußstück (20) von einem Ringraum (27) umgeben und die Längsbohrung (32) mit dem Ringraum verbunden ist.

4. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsbohrung (32) über mindestens eine Radialbohrung (38) mit dem Ringraum (27) verbunden ist.

5. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebohrung (22) von der freien Stirnseite des Pumpenkopfgehäuses (3; 103) ausgeht und mit einem über den Ventilsitz (19) hinausgehenden Bohrungabschnitt (24) in einer das Druckventil (14, 15) aufnehmenden Gehäusebohrung (25) mündet.

6. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichet, daß an den Umfang der Gewindebohrung (22) eine zur Austrittsöffnung (30; 130) führende Querbohrung (29; 129) im Pumpenkopfgehäuse (3; 103) anschließt.

7. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbohrung (29) zu einer unterhalb der Gewindebohrung (22) befindlichen Austrittsöffnung (30) führt.

8. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbohrung (129) zu einer an der Oberseite des Pumpenkopfgehäuses (103) befindlichen Austrittsöffnung (130) führt.

9. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (19) konisch ausgebildet ist und das Verschlußstück (20) einen in einer Umfangsnut angeordneten O-Ring aufweist.

10. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Konuswinkel größer als 100° ist.

11. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselsitz (35) konisch ausgebildet ist und das Drosselelement (36) die gleiche Konizität besitzt.

12. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Konuswinkel kleiner als 60° ist.

13. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß an das konische Drosselelement (36) ein Zylinderzapfen (37) anschließt, der durch die Mittelöffnung des Drosselsitzes (35) greift.

Revendications

1. Dispositif de ventilation pour une pompe à liquides fonctionnant avec une course de pression et une course d'aspiration, en particulier une pompe doseuse à membrane dont la chambre de pompage est délimitée par un carter de la tête de pompage, logeant des soupapes d'aspiration et de pression, dispositif dans lequel un canal de ventilation s'étend d'un compartiment supérieur de la chambre de pompage vers un orifice de sortie et présente, branchés en parallèle, une soupape de commutation destinée à la ventilation rapide et un étranglement réglable destiné à la ventilation durable ; et dans lequel la soupape de commutation comprend un siège obturateur et une pièce obturatrice ménagée sur un premier élément vissable, et l'étranglement comprend un siège d'étranglement et un organe d'étranglement ménagé sur un second élément vissable, caractérisé par le fait que la soupape de commutation (17) se trouve dans le carter (3 ; 103) de la tête de pompage, et l'étranglement (18) se trouve dans le premier élément vissable (21).

2. Dispositif de ventilation selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le siège obturateur (19) est ménagé dans le carter (3 ; 103) de la tête de pompage, le premier élément vissable (21) étant vissé dans un perçage taraudé (22) dudit carter de la tête de pompage ; et par le fait que le second élément vissable (33) est vissé dans un alésage longitudinal (32) du premier élément vissable, dans lequel le siège d'étranglement (35) est façonné à proximité de l'extrémité située côté obturation.

3. Dispositif de ventilation selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le premier élément vissable (21) est entouré par une chambre annulaire (27) dans la continuité de la pièce obturatrice (20), et l'alésage longitudinal (32) est relié à la chambre annulaire.

4. Dispositif de ventilation selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'alésage longitudinal (32) est relié à la chambre annulaire (27) par l'intermédiaire d'au moins un perçage radial (38).

5. Dispositif de ventilation selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que le perçage taraudé (22) part de la face extrême libre du carter (3 ; 103) de la tête de pompage et débouche, par une région (24) saillant au-delà du siège obturateur (19), dans un alésage (25) du carter qui reçoit la soupape de pression (14, 15).

6. Dispositif de ventilation selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait qu'un alésage transversal (29 ; 129), ménagé dans le carter (3 ; 103) de la tête de pompage et gagnant l'orifice de sortie (30 ; 130), se raccorde à la périphérie du perçage taraudé (22).

7. Dispositif de ventilation selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'alésage transversal (29) gagne un orifice de sortie (30) situé au-dessous du perçage taraudé (22).

8. Dispositif de ventilation selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'alésage transversal (129) gagne un orifice de sortie (130) pratiqué à la face supérieure (103) de la tête de pompage.

9. Dispositif de ventilation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le siège obturateur (19) est de réalisation tronconique, et la pièce obturatrice (20) comporte un joint torique encastré dans une gorge circonférentielle.

10. Dispositif de ventilation selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'angle de conicité est supérieur à 100°.

11. Dispositif de ventilation selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que le siège d'étranglement (35) est de réalisation tronconique, et l'organe d'étranglement (36) possède la même conicité.

12. Dispositif de ventilation selon la revendication 11, caractérisé par le fait que l'angle de conicité est inférieur à 60°.

13. Dispositif de ventilation selon la revendication 11 ou 12, caractérisé par le fait qu'un tenon cylindrique (37), se rattachant à l'organe tronconique d'étranglement (36), s'engage à travers l'orifice central du siège d'étranglement (35).

Claims

1. Venting device for a liquid pump working with delivery and suction strokes, particularly a diaphragm metering pump, whose pump chamber is bounded by a pump head casing containing suction and delivery valves, wherein a vent passage extends from a top space in the pump chamber to an outlet opening and has, connected in parallel, a control valve for rapid venting and an adjustable throttle for continuous venting, and wherein the control valve comprises a valve seat and a closure member formed on a first screw element and the throttle comprises a throttle seat and a throttle element formed on a second screw element, characterised in that the control valve (17) is disposed in the pump head casing (3; 103) and the throttle (18) is disposed in the first screw element (21).

2. Venting device according to Claim 1, characterised in that the valve seat (19) is formed in the pump head casing (3; 103) and the first screw element (21) is screwed into a threaded bore (22) in the pump head casing, and in that the second screw element (33) is screwed into a longitudinal bore (32) in the first screw element in which the throttle seat (35) is formed near the closure end.

3. Venting device according to Claim 2, characterised in that the first screw element (21) is surrounded by an annular space (27) adjoining the closure member (20) and the longitudinal bore (32) is connected to the annular space.

4. Venting device according to Claim 3, characterised in that the longitudinal bore (32) is connected to the annular space (27) by way of at least one radial bore (38).

5. Venting device according to one of Claims 2 to 4, characterised in that the threaded bore (22) starts from the free end face of the pump head casing (3; 103) and leads by means of a bore portion (24), which extends beyond the valve seat (19), into a casing bore (25) containing the delivery valve (14, 15).

6. Venting device according to one of Claims 2 to 5, characterised in that a cross bore (29; 129) provided in the pump head casing (3; 103) and leading to the outlet opening (30; 130) adjoins the periphery of the threaded bore (22).

7. Venting device according to Claim 6, characterised in that the cross bore (29) leads to an outlet opening (30) situated under the threaded bore (22).

8. Venting device according to Claim 6, characterised in that the cross bore (129) leads to an outlet opening (130) situated on the upper side of the pump head casing (103).

9. Venting device according to one of Claims 1 to 8, characterised in that the valve seat (19) is conical in shape and the closure member (20) comprises an O-ring disposed in a peripheral groove.

10. Venting device according to Claim 9, characterised in that the cone angle is greater than 100°.

11. Venting device according to one of Claims 1 to 10, characterised in that the throttle seat (35) is conical in shape and the throttle element (36) has the same conicity.

12. Venting device according to Claim 11, characterised in that the cone angle is smaller than 60°.

13. Venting device according to Claim 11 or 12, characterised in that a cylindrical pin (37), which engages through the central opening of the throttle seat (35), adjoins the conical throttle element (36).

Zeichnung