Dosierpumpe

Abstract

 Bei Dosierpumpen besteht insbesondere beim Dosieren von aggressiven Medien das Problem, daß sich Luft oder Gas in der Pumpkammer ansammelt und die Leistung der Pumpe dann abfällt, bis ein manuelles Entlüften vorgenommen wird. Das ist insbeson­dere bei ausgasenden Medien sowie beim Wechseln von Dosiermit­telbehältern nachteilig.
Es soll eine Dosierpumpe geschaffen werden, die einerseits selbstansaugend und andererseits selbstentlüftend ist. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß zwischen dem eigentlichen Pumpenraum (3) und einer Rücklaufleitung (12) ein Kolbenraum (4) vorgesehen ist mit einem Begrenzungselement (14, 15), wel­ches so vorgespannt ist, daß es beim Verbinden des Pumpenraumes (4) und des Kolbenraumes (3) zum Entlüften das Volumen des mit dem Pumpenraum (3) verbundenen Kolbenraumes (4) vergrößert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

[0002] Aus der DE-OS 26 51 614 ist eine Dosierpumpe bekannt mit einer Membranpumpe, die als Vorförderpumpe wirkt. Zusätzlich ist eine Kolbenpumpe vorgesehen.

[0003] Beim Dosieren, insbesondere beim Dosieren aggressiver Medien besteht das Problem, daß sich Luft oder Gas in der Pumpkammer ansammelt und die Leistung der Pumpe dann abfällt, bis ein manuelles Entlüften vorgenommen wird. Das ist insbesondere bei ausgasenden Medien sowie beim Wechsel von Dosiermittelbehältern nachteilig.

[0004] Aufgabe der Erfinding ist es, eine Dosierpumpe der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die selbstansaugend und selbst­entlüftend ist.

[0005] Diese Aufgabe wird durch eine Dosierpumpe mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

[0006] Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ge­kennzeichnet.

[0007] Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer Dosierpumpe im Rückhub;

Fig. 2 die in Fig. 1 gezeigte Dosierpumpe im Zustand des Ar­beitshubes;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform im Rückhub;
und

Fig. 4 die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform im Arbeitshub.

[0008] Die Dosierpumpe 1 weist ein Gehäuse 2 mit einem Pumpenraum 3 auf seiner Unterseite und einem darüberliegenden Kolbenraum 4 auf. Der Pumpenraum 3 ist eingangsseitig über ein schematisch angedeutetes Saugventil 5 und eine Saugleitung 6 mit einem Do­siermittelbehälter 7 verbindbar. Ein Dosierkolben 8 ist in dem Gehäuse 2 so geführt, daß er zum Rückhub aus dem Pumpenraum 3 austaucht und zum Arbeitshub in diesen in der in Fig. 2 gezeig­ten Weise eintaucht. An dem in Arbeitsstellung der Dosierpumpe oben liegenden Rand des Pumpenraumes 3 ist ein Kompressions-O-­Ring 9 vorgesehen, der den Dosierkolben 8 beim Eintauchen dich­tend umgibt. In einem vorgegebenen Abstand vom Kompressions-O-­Ring liegt unterhalb desselben ein mit einer Dosierstelle zu verbindender Ausgang 10 mit einem Druckventil 11.

[0009] An dem in Arbeitsstellung oben liegenden Ende des Kolbenraumes 4 ist eine Rücklaufleitung 12 über ein Druckventil 13 ange­schlossen.

[0010] Der Dosierkolben 8 ist so geführt, daß er koaxial zu dem Kol­benraum 4 hin und her bewegbar ist. Um den Dosierkolben 4 herum ist eine Dichtungsmanschette 14 vorgesehen, die in einer Man­schettenführung 15 geführt ist. Zwischen Manschettenführung 15 und Dosierkolben 8 ist zur Abdichtung ein Dichtring 16 vor­gesehen.

[0011] Die Dichtungsmanschette wird durch eine Druckfeder 17 in die in Fig. 2 gezeigte Endstellung bewegt, bei der die Manschetten­führung in eine durch einen Anschlag 18 am Dosierkolben 8 vor­gegebene Endstellung bewegt ist. Die Druckfeder 17 liegt mit ihrem einen Ende an der angrenzenden Unterseite der Manschet­ tenführung 15 und mit ihrem anderen Ende an einem mit dem Do­sierkolben fest verbundenen und gegebenenfalls einstückig aus­gebildeten Widerlagerring 19 an. Am oberen Ende ist der Kolben­raum 4 durch einen um den austretenden Dosierkolben herum an­geordneten Dichtring 20 nach außen hin abgedichtet.

[0012] Die Dichtungsmanschette 14 zusammen mit der Manschettenführung 15 trennt den Kolbenraum 4 in einen mit dem Pumpenraum 3 ver­bindbaren unteren Kolbenraum 21 und einen mit der Rücklauflei­tung verbundenen oberen Kolbenraum 22.

[0013] Während des in Fig. 1 dargestellten Rückhubes oder Saughubes wird durch das Anheben des Dosierkolbens 8 über die Saugleitung 6 Dosiermittel in den Pumpenraum 3 angesaugt. Durch die Kraft der Druckfeder 17 neigt das den unteren und oberen Kolbenraum trennende Begrenzungselement aus Manschettenführung und Dich­tungsmanschette dazu, sich nach oben zu bewegen, so daß das Vo­lumen des unteren Kolbenraumes größer wird. Es entsteht ein Unterdruck im unteren Kolbenraum, der dazu führt, daß die Druck­feder 17 in der in Fig. 1 gezeigten Weise so lange zusammenge­drückt wird, bis der Dosierkolben 8 aus dem Kompressions-O-­Ring 9 austritt und somit eine Verbindung zwischen Pumpenraum 3 und unterem Kolbenraum entsteht. In diesem Augenblick wird die vorgespannte Druckfeder 17 entspannt und das Begrenzungs­element aus Dichtungsmanschette und Manschettenführung zu dem Anschlag 18 hin beschleunigt. Durch dieses Beschleunigen wird das Dosiermittel mit darin eventuell vorhandenen Luftblasen aus dem Pumpenraum 3 herausgerissen, und es erfolgt eine voll­ständige Entlüftung. Gleichzeitig wird das im oberen Kolbenraum 22 vorhandene überschüssige Dosiermedium mit Luft über das Druckventil 13 und die Rücklaufleitung 12 nach außen und ins­besondere in den Vorratsbehälter zurückgeführt.

[0014] In dem anschließenden, in Fig. 2 gezeigten Arbeits- oder Do­sierhub fährt der Dosierkolben 8 in den Pumpenraum 3 hinein, und das dort befindliche bereits angesaugte Dosiermittel wird über das Druckventil 11 und den Ausgang 10 zur Dosierstelle befördert. Gleichzeitig wird das im unteren Kolbenraum 21 be­findliche überschüssige Dosiermittel gegebenenfalls mit Luft über die zwar von oberen Kolbenraum zum unteren Kolbenraum sperrende aber vom unteren Kolbenraum zum oberen Kolbenraum Medium und Luft durchlassende Dichtungsmanschette in den obe­ren Kolbenraum 22 gefördert. Anschließend wiederholt sich der oben beschriebene Kreislauf.

[0015] Bei der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsform sind die Merkmale, die mit den entsprechenden Merkmalen des ersten Aus­führungsbeispieles übereinstimmen, mit den gleichen Bezugszei­chen versehen.

[0016] Anstelle des den Kolbenraum 4 in einen unteren und einen obe­ren Kolbenraum unterteilenden Begrenzungselementes aus Dich­tungsmanschette und Manschettenführung ist bei der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsform eine den Kolbenraum 4 auf seiner oberhalb des Ausganges für die Rücklaufleitung 12 lie­genden Seite eine ringsum im Gehäuse 2 eingespannte Membran 23 vorgesehen. Die Membran ist auf ihrer den Dosierkolben 8 umge­benden inneren Seite von einer ringförmigen Fassung 24 gehal­ten, die über einen Dichtring 25 zwischen Fassung und äußerer Oberfläche des Dosierkolbens 8 nach außen hin abgedichtet wird. Zwischen der Fassung 24 und dem Widerlagerring 19 ist wiederum die Druckfeder 17 so vorgesehen, daß die Fassung 24 in ihrer in Fig. 4 gezeigten äußersten Stellung an dem Anschlag 18 an­liegt.

[0017] Im Betrieb wird bei dem in Fig. 3 gezeigten Rückhub neues Dosier­medium angesaugt. Gleichzeitig entsteht im Kolbenraum 4 ein Unterdruck, der dazu führt, daß die Druckfeder 17 durch das Einwirken der Membran bzw. der Fassung 24 zusammengedrückt wird. Sobald der Dosierkolben 8 aus dem Kompressions-O-Ring 9 austritt, entspannt sich die Feder und drückt die Fassung 24 und damit die Membran schlagartig bis zum Anschlag 18 nach oben.

[0018] Dadurch werden wiederum Dosiermittel und darin befindliche Luftblasen aus dem Pumpenraum 3 herausgerissen, und es erfolgt eine Entlüftung. Beim anschließenden Arbeitshub wird das im Pumpenraum 3 befindliche Dosiermittel über den Ausgang 10 zur Dosierstelle befördert. Gleichzeitig fördert die Membran 23 überschüssiges Dosiermittel und Luft über das Druckventil 13 und die Rücklaufleitung 12 nach außen bzw. in den Dosiermittel­behälter zurück. Anschließend wird der beschriebene Zyklus fortgesetzt.

Ansprüche

1. Dosierpumpe mit einem Pumpenraum mit einem Dosierkolben (8) zum Fördern zu einer Dosierstelle, wobei der Pumpenraum (3) über eine ein Saugventil (5) aufweisende Saugleitung (6) mit einem Dosiermittelbehälter (7) verbindbar ist, und mit einer Rücklaufleitung (12),
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Pumpenraum (3) und Rücklaufleitung (12) ein Kolbenraum (4) vorgesehen ist mit einem Begrenzungselement (14, 15; 23, 24), welches so vorge­spannt ist, daß es beim Verbinden des Pumpenraumes (3) und des Kolbenraumes (4) zum Entlüften das Volumen des mit dem Pumpen­raum (3) verbundenen Kolbenraumes (4) vergrößert.

2. Dosierpumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Begrenzungselement (14, 15) mittels einer Feder (17) in die dem größeren Volumen entspre­chende Stellung vorgespannt ist.

3. Dosierpumpe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Begrenzungselement den Kolben­raum (4) in einen an den Pumpenraum (3) angrenzenden unteren Kolbenraum (21) und einen mit der Rücklaufleitung (12) verbun­denen oberen Kolbenraum (22) unterteilt, so daß Medium aus dem unteren in den oberen Kolbenraum treten kann.

4. Dosierpumpe nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Begrenzungselement eine Dich­tungsmanschette (14) ist.

5. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Begrenzungselement (14, 15; 23, 24) auf dem Kolben gleitend ausgebildet ist.

6. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Begrenzungselement als eine Membran (23) ausgebildet ist.

7. Dosierpumpe nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß in Arbeitsstellung der Dosierpumpe der Pumpenraum (4) auf der Unterseite des Kolbenraumes (4) und die Membran (23) oberhalb des Austritts zur Rücklaufleitung (12) liegt.

8. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das Begrenzungselement (14, 15; 23, 24) beim Verbinden von Pumpenraum und Kolbenraum das Vo­lumen des den Kolbenraum (4) einschließenden Raumes schlag­artig vergrößert.

Zeichnung