CH663845A5

CH663845A5 - Dosierpumpe fuer fluessigkeiten.

Info

Publication number: CH663845A5
Application number: CH2463/84A
Authority: CH
Inventors: Scato Dipl-Ing Alabarda
Original assignee: Draegerwerk Ag
Priority date: 1983-09-01
Filing date: 1984-05-17
Publication date: 1988-01-15
Also published as: BE900417A; NL8400975A; SE8404331L; DE3331558A1; GB2145778B; SE8404331D0; GB8420402D0; FR2551546A1; DE3331558C2; JPS6056222A; GB2145778A; US4527463A; FR2551546B1

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe für Flüssigkeiten mit einem Kolben in einem Zylinder und Saug- und Druckphasen, die durch ein Saug- und ein Druckventil und einen oszillierenden Antrieb über einen Pleuel gesteuert und bewegt werden.

Bei der volumetrischen Zuteilung von Flüssigkeiten sind einem Primärstrom, der sowohl aus flüssigen als auch aus gasförmigen Stoffen bestehen kann, in gleichen Zeitabschnitten gleiche Volumina einer oder mehrerer Sekundärflüssigkeiten zuzumessen. Die Zumischung kann entweder kontinuierlich oder auch diskontinuierlich erfolgen.

Bei den diskontinuierlichen Arbeitsweisen hat man die Sekundärflüssigkeit in einzelne gleiche Volumina abzufüllen und diese in gleichen Zeitabschnitten zuzuführen. Die Zuteilung kann entweder durch Änderung der Abfüllvolumina oder der Zeitabschnitte verstellt werden. Kolbenpumpen sind die genauesten Dosierpumpen.

Eine bekannte Tauchkolben-Dosierpumpe wird mit Kolbendurchmessern von 3 bis 100 mm hergestellt, so dass Förderleistungen von einigen cm3/h bis zu mehreren m3/h erreicht werden. Das Fördervolumen kann kontinuierlich, in der Regel auch an der laufenden Pumpe, durch Änderung des Kolbenhubes verstellt werden. Dies geschieht durch Drehpunktverlagerung eines Kipphebels, der die vom Antriebsmotor über eine Exzenterwelle herkommende Bewegung, durch eine Exzenterlasche bereits in eine hin- und hergehende umgewandelt, auf den Kolben überträgt. Die Drehpunktverschiebeeinrichtung ist so ausgebildet, dass der Kolben sich stets bis zu einem für alle Einstellungen konstanten vorderen Totpunkt bewegt. (Hengstenberg-Sturm-Winkler «Messen und Regeln in der chemischen Technik» Springer 1964, Seite 407 bis 408). Die Genauigkeit der Dosierung ist von der Konstanz des Kolbenhubes und dieser von den Ungenauigkeiten des Antriebs abhängig. Die zwischen Antriebsmotor und Tauchkolben eingeschaltete Kette von Gelenken ergibt durch die Addition ihrer Lagerspiele, die ausserdem nach einer möglichen Justierung Abnutzungen unterliegen, eine erhebliche Unsicherheit.

Als weitere Kolbenpumpe mit stufenloser Mengenregelung ist die Nockenpumpe bekannt. Bei ihr setzt sich der Tauchkolben ausserhalb des Zylinders in einem Stössel fort. An seinem Ende trägt der Stössel eine Rolle, die auf dem Nocken einer Nockenwelle abrollt. Der Stössel ist durch eine an einem Anschlag anliegende Feder in Richtung auf die Nockenwelle, also in Richtung des Saughubes, belastet. Verstellbare Muttern auf dem Stössel begrenzen die Grösse dieses Hubes zwischen dem Anschlag und diesen Muttern. Je nach Stellung des Stössels ist dieser über seine Rolle während eines grösseren oder kleineren Teils jeder Umdrehung der Nockenwelle in Anlage an dem angetriebenen Nocken. Dabei erfolgen der Druckhub unter dem Einfluss des Nockens gegen die Feder und der Saughub unter der Rückstellkraft der Feder. Zwischen Saug- und Druckhub ist der Stössel mit den Muttern am Anschlag abgefangen und mit der Rolle vom Nocken abgehoben (Ulimanns Encyklopädie der techn. Chemie, 3. Auflage 1951, Band 1, Seite 98). Die Genauigkeit der Förderleistung und deren Einstellung ist dadurch begrenzt, dass nur ein Endpunkt des Hubes durch das Anliegen der Muttern an dem Anschlag festgelegt, der andere Endpunkt aber durch den gesamten Antrieb bestimmt ist. Obwohl die Feder zugleich im Sinne einer Unterdrückung des Lagerspiels wirkt, können sich im Betrieb dennoch Ungenauigkeiten z.B. daraus ergeben, dass die verwendeten Lager keinen zentrischen Lauf sichern und dass ferner der Antrieb beim Druckhub zusätzlich zum Druck des Mediums die Kraft der Feder überwinden muss und dadurch erhöhtem Verschleiss unterliegt. Der Anschalg greift nicht in unmittelbarer Nähe des Kolbens an, damit unterliegt der tatsächlich eingehaltene Kolbenendpunkt weiteren Umgebungseinflüssen.

Aufgabe der Erfindung ist eine Dosierpumpe für Flüssigkeiten einfacher Bauart mit höchster Genauigkeit, deren justierte Fördermenge auch nach längerem Betrieb sicher erhalten bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Kolben einen Kragen besitzt, der in einem Begrenzungsraum durch Anschlag an eine Saughubgrenze den Saughub und an eine Druckhubgrenze den Druckhub begrenzt, und der notwendige Längentoleranzausgleich durch ein federndes Längenausgleichsteil in der Pleuelstange erfolgt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile werden schon in dieser Darstellung deutlich. Der Kolben ist in seiner Hublänge eindeutig bestimmt und die zu fördernde Menge damit festgelegt. Die dazu ausserdem notwendige Hubzahl ist auf normalen bekannten Wegen zu beherrschen. Die für eine mechanische Einrichtung bei starrer Verbindung zu verhindernde Doppelpassung und Toleranzausgleich, z.B. nach Abnutzungen, werden in einfachster und sicherer Weise mit dem federnden Längenausgleichsteil erreicht. Es erlaubt für den Kolben auch dann noch die Fortführung seines Antriebs, wenn nach dem Anschlag des Kragens an die jeweilige Hubbegrenzung im Begrenzungsraum der Hub weg genauestens erreicht ist. Diese Anordnung führt dazu, dass die Pleuelstange sich normalerweise als starre Verbindung darstellt, die jedoch in den beiden Endlagen des Kolbens, wenn die auftretenden Kräfte plötzlich durch den Anschlag ansteigen, diese über die Länge ausgleicht.

In einer Ausgestaltung besteht das Längenausgleichsteil aus einem mit dem Antrieb verbundenen Rohr, das in einer mit dem Kolben verbundenen, durch ein Endstück verschlossenen Hülse geführt ist, wobei das Rohr durch einen in diesem axial beweglichen Bolzen verschlossen ist, der dabei über einen Stift durch axiale Langlöcher im Rohr mit einer Rohrführung zwischen der Hülse und dem Rohr verbunden ist, und eine innere Druckfeder den Bolzen in den Langlöchern begrenzt aus dem Rohr heraus und eine sich gegen das Endstück abstützende äussere Druckfeder das Rohr über die Rohrführung bis zum Anschlag eines Kopfes des Bolzens an den Boden der Hülse drückt.

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Hier wird deutlich, wie die Dosierpumpe nach der Erfin- Rohr 14, das mit der Kurbel 6 verbunden ist. Es ist in einer dung in einer Ausführung aufgebaut ist und auch wirklich zu Hülse 15 und dabei durch ein diese verschliessendes Endstück beherrschen ist. 16 geführt, wobei die Hülse 15 an dem entgegengesetzten Ende

Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass der Begren- über ein Gelenk 17 mit dem Kolben 5 verbunden ist.

zungsraum durch eine Reguliereinrichtung in der axialen Länge s Ein Bolzen 18, der einen gegen den Boden der Hülse 15 anregulierbar ist. In dieser Ausführung ist die Dosierpumpe auch liegenden Kopf 19 besitzt, ist im offenen Ende des Rohres 14 während des Betriebes in ihrem Fördervolumen regulierbar. geführt. Axiale Langlöcher 20 wiederum führen einen Stift 21,

Die Dosierpumpe nach der Erfindung ist in der Zeichnung der den Bolzen 18 axial beweglich mit einer Rohrführung 22,

dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigen: die zwischen der Hülse 15 und dem Rohr 14 in der Länge dieser

Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau io Langlöcher 20 verschiebbar ist, verbindet.

Fig. 2 eine Ausbildung des federnden Ausgleichsteils mit der Eine äussere Druckfeder 23 zwischen der Hülse 15 und dem

Pleuelstange. Rohr 14 drückt die Rohrführung 22 und damit den Bolzen 18

Die Dosierpumpe der Fig. 1 enthält in einem Gehäuse 1 mit einschliesslich Kopf 19 über das Endstück 16 an das kolbensei-

Zylinder 2, der in bekannter Weise über ein Saugventil 3 mit tige Ende der Langlöcher 20; ein gleiches macht eine innere der Zuleitung und ein Druckventil 4 mit der Ableitung verbun- 15 Druckfeder 24 in dem Rohr 14, gedrückt von seinem Ende an den ist, einen Kolben 5. Der letztere wird von einer Kurbel 6 der Kurbel 6.

über eine Pleuelstange 7 bewegt. Der Kolben 5 besitzt einen Bei einer Bewegung des Kolbens 5 nach links, also in Druck-

Kragen 8, der in einem Begrenzungsraum 9 geführt ist. Der Be- richtung entsprechend Fig. 1, kommt der Kragen 8 zum An-

grenzungsraum 9 begrenzt durch Anschlag des Kragens 8 mit schlag an die nicht dargestellte Druckhubgrenze 11. Der Län-

seiner entsprechenden Seite an die Saughubgrenze 10 und die 20 genausgleich in der Pleulestange 7 erfolgt durch Druck gegen

Druckhubgrenze 11 den Hub des Kolbens 5. Zur Umgehung den Kopf 19 und Bewegung mit dem Bolzen 18 relativ gegen die von Doppelpassungen und Ausgleich von Toleranzen, Abnut- innere Druckfeder 24 in dem Rohr 14, das sich über den Bolzen zungen usw. besitzt die Pleuelstange 7 ein federndes Längen- 18 schiebt.

ausgleichsteil 12. Über dieses Längenausgleichsteil 12 findet der Der Ausgleich bei der Hubbegrenzung des Kolbens in der

Anschlag des Kragens 8 am Ende des Saughubes mit der Saug- 2s Bewegung nach rechts erfolgt nach Anschlag des Kragens 8 an hubgrenze 10 über den Derhwinkel <p 1 und mit der Druckhub- die nicht dargestellte Saughubgrenze 10 durch Zug der Kurbel 6

grenze 11 am Ende des Druckhubes über den Drehwinkel cp 2 an dem Rohr 24. Es zieht mit dem Ende der Langlöcher 20 den der Kurbelachse 13 statt. Stift 21 und damit die Rohrführung 22 in der Hülse 15 gegen

Die Fig. 2 zeigt eine konstruktive Ausbildung eines federn- die äussere Druckfeder 23. Damit wird die Pleuelstange 7 ent-

den Längenausgleichsteils 12. Die Pleuelstange 7 enthält ein 30 sprechend der Notwendigkeit verlängert.

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2 Blätter Zeichnungen

Claims

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1. Dosierpumpe für Flüssigkeiten mit einem Kolben in einem Zylinder und Saug- und Druckphasen, die durch ein Saug-und ein Druckventil und einen oszillierenden Antrieb über einen Pleuel gesteuert und bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (5) einen Kragen (8) besitzt, der in einem Begrenzungsraum (9) durch Anschlag an eine Saughubgrenze (10) den Saughub und an eine Druckhubgrenze (11) den Druckhub begrenzt, und der notwendige Längentoleranzausgleich durch ein federndes Längenausgleichsteil (12) in der Pleuelstange (7) erfolgt.

2. Dosierpumpe für Flüssigkeiten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Längenausgleichsteil (12) aus einem mit dem Antrieb verbundenen Rohr (14), das in einer mit dem Kolben (5) verbundenen, durch ein Endstück (16) verschlossenen Hülse (15) geführt ist, besteht, wobei das Rohr (14) durch einen in diesem axial beweglichen Bolzen (18) verschlossen ist, der dabei über einen Stift (21) durch axiale Langlöcher (20) im Rohr (14) mit einer Rohrbohrung (22) zwischen der Hülse (15) und dem Rohr (14) verbunden ist, und eine innere Druckfeder (24) den Bolzen (18) in den Langlöchern (20) begrenzt aus dem Rohr (14) heraus und eine sich gegen das Endstück (16) abstützende äussere Druckfeder (23) das Rohr (14) über die Rohrführung (22) bis zum Anschlag eines Kopfes (19) des Bolzens (18) an den Boden der Hülse (15) drückt-.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Dosierpumpe für Flüssigkeiten nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Begrenzungsraum (9) durch eine Reguliereinrichtung in der axialen Länge regulierbar ist.