Entlüftungsvorrichtung für eine Flüssigkeitspumpe

Abstract

 Eine Entlüftungsvorrichtung für eine mit Druck- und Saughub arbeitende Flüssigkeitspumpe (1) ist in einem Pumpenkopfgehäuse (3) ausgebildet. Ein Entlüftungskanal weist in Parallelschaltung ein Schaltventil (17) und eine einstellbare Drossel (18) auf. Das Schaltventil wird durch einen Ventilsitz (19) und ein Verschlußstück (20) an einem ersten Schraubelement (21) gebildet. Die Drossel (18) wird durch einen Drosselsitz (35) und ein an einem zweiten Schraubelement (33) ausgebildetes Dros­selelement (36) gebildet. Diese Drossel ist im ersten Schraubelement (21) angeordnet. Dies ergibt eine kompakte und billige Ausführungsform.

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

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schaltventil im Pumpenkopfgehäuse und die Drossel im ersten Schraubelement angeordnet ist.

[0005] 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.

[0006] 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.

[0007] 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.

[0008] 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.

[0009] 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.

[0010] Die Querbohrung kann zu einer unterhalb der Gewindeboh­rung befindlichen Austrittsöffnung führen. Dann kann die mit dem Gas abgeführte Flüssigkeit in einen Auffang­behälter ablaufen.

[0011] 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.

[0012] 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.

[0013] 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.

[0014] 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.

[0015] Hierbei empfehlen sich möglichst kleine Konuswinkel, vorzugsweise solche von weniger als 60°. Dies führt zu einer besonders guten Feineinstellung.

[0016] An das konische Drosselelement kann ein Zylinderzapfen anschließen, der durch die Mittelöffnung des Drossel­sitzes greift, um kristalline Ablagerungen zu entfernen.

[0017] Sodann kann dafür gesorgt sein, daß anstelle des Schalt­ventils und der Drossel ein durch eine Feder in Schließ­richtung belastetes Verschlußstück auf dem Ventilsitz aufsitzt, wobei die Feder mit ihrem dem Ventilsitz abge­kehrten Ende an einem in die Gewindebohrung eingeschraub­ten, gegen diese abgedichteten dritten Schraubelement abgestützt ist. Das federbelastete Verschlußstück wirkt zusammen mit dem Ventilsitz als Überdruckventil, das bei Überdruck auf der Druckseite der Pumpe, zum Beispiel bei blockierter Ausgangsleitung, öffnet und einen Abbau des Überdrucks ermöglicht, so daß die Pumpe entlastet wird. Durch entsprechende Bemessung der Feder und/oder Einstellung des dritten Schraubelements kann ein belie­biger Öffnungsdruck eingestellt werden. Außerdem kann durch entsprechend weites Herausschrauben des dritten Schraubelements aus der Gewindebohrung für eine Grob­entlüftung gesorgt werden. Die Gewindebohrung kann daher, nach Wunsch, der Aufnahme verschiedener Ventile dienen.

[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

Fig. 3 in einem Teillängsschnitt eine abgewandelte Aus­führungsform und

Fig. 4 den Ausschnitt nach Fig. 2, jedoch mit abgewandel­ter Entlüftungsvorrichtung.

[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.

[0022] 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.

[0023] 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.

[0024] 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.

[0025] 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.

[0026] Von den dargestellten Ausführungsformen kann in vielfa­cher Hinsicht abgewichen werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. So kann das Schraubelement 21 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.

[0027] Ferner kann, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, anstelle des Schaltventils 17 und der Drossel 18 ein kombiniertes Grobentlüftungs- und Überdruckventil 117 in der gleichen Gewindebohrung 22 vorgesehen sein. Dieses Ventil 117 weist ein durch eine Feder 140 in Schließrichtung bela­stetes Verschlußstück 120 mit stirnseitig eingelegtem O-Ring auf, das mit dem Ventilsitz 19 zusammenwirkt. Die Feder 140 ist mit ihrem dem Ventilsitz 19 abgekehr­ten Ende an einem in die Gewindebohrung 22 eingeschraub­ten, gegen diese mit Hilfe eines O-Ringes 123 abgedichte­ten Schraubelement 121 abgestützt. Das Verschlußstück 120 hebt bei die Kraft der Feder 140 übersteigendem Druck auf der Ausgangsseite der Pumpe vom Ventilsitz 19 ab, so daß der Überdruck über die Querbohrung 29 abgebaut und die Pumpe entlastet wird. Durch entsprechen­de Bemessung der Feder 140 und/oder Einstellung des Schraubelements 121 kann ein beliebiger Öffnungsdruck des Ventils 117 eingestellt werden. Sodann kann durch entsprechend weites Herausschrauben des Schraubelements 121 aus der Gewindebohrung 22 für eine Grobentlüfung gesorgt werden.

Ansprüche

1. Entlüftungsvorrichtung für eine mit Druck- und Saug­hub arbeitende Flüssigkeitspumpe, insbesondere Mem­bran-Dosierpumpe, deren Pumpkammer durch ein Saug­und 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.

14. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Schaltventils (17) und der Drossel (18) ein durch eine Feder (140) in Schließrichtung belastetes Verschlußstück (120) auf dem Ventilsitz (19) auf­sitzt, wobei die Feder (140) mit ihrem dem Ventil­sitz (19) abgekehrten Ende an einem in die Gewinde­bohrung (22) eingeschraubten, gegen diese abgedichte­ten dritten Schraubelement (121) abgestützt ist.

Zeichnung