EP0104215A1 - Dosierpumpe. - Google Patents

Dosierpumpe.

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EP0104215A1
EP0104215A1 EP83901075A EP83901075A EP0104215A1 EP 0104215 A1 EP0104215 A1 EP 0104215A1 EP 83901075 A EP83901075 A EP 83901075A EP 83901075 A EP83901075 A EP 83901075A EP 0104215 A1 EP0104215 A1 EP 0104215A1
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EP
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pump
dosing
metering
cylinder
pump cylinder
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Hans Arens
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Gruenbeck Wasseraufbereitung GmbH
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Gruenbeck Wasseraufbereitung GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00—Pumping installations or systems
    • F04B23/04—Combinations of two or more pumps
    • F04B23/06—Combinations of two or more pumps the pumps being all of reciprocating positive-displacement type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B13/00—Pumps specially modified to deliver fixed or variable measured quantities

Definitions

  • the invention relates to a metering pump with a pump cylinder connected on the inlet side to a pre-delivery chamber and on the outlet side with a metering point and a metering piston cooperating therewith, and a membrane, the pre-delivery chamber being located above the pump cylinder and with a metering agent container via a suction line having a suction valve and an inlet Return line having a pressure valve can be connected.
  • the pre-feed chamber is connected to a metering agent container via a suction line having a suction valve and a return line having a pressure valve.
  • the pre-delivery takes place via the suction line and the suction valve to the pre-delivery room.
  • the metering piston takes the required amount of metering agent from the pre-conveying space.
  • the excess amount of the dosing agent is conveyed back into the dosing agent container via the pressure valve and the return line.
  • the pump cylinder in a known metering pump can be connected to a metering point via a pressure valve.
  • the object of the invention is to provide a metering pump of the type described in the introduction, in which the disadvantages discussed above are avoided. In particular, the expansion in the pump cylinder when the piston is being replaced should be avoided.
  • this object is achieved in that the pump cylinder is connected to the suction line.
  • the pump cylinder is preferably connected to the suction line via a line leading through a pump sump.
  • the figure shows a schematic representation of a metering pump connected to a water supply with a metering agent container, partly in a sectional view.
  • the metering pump 1 comprises a pump cylinder 2 with an inlet located at the top in the vertical direction and an outlet 3 located near its lower end. Above the pump cylinder 2 there is a metering piston 4, which by means of a schematically illustrated lifting drive 5 relative to the pump cylinder. and moved and thus immersed in or immersed therein.
  • the stroke drive 5 is connected by means of a control line 6 to a pulse generator 7, which delivers control pulses to the stroke drive as a function of the amount of liquid flowing through a line 8.
  • the pump cylinder 2 is connected at its top with a pre- "• conveying chamber 9, which is formed from a housing tenth
  • the walls of the housing 10 may be in the form of a diaphragm 11 laterally chucking membrane clamps 12, 13 formed
  • the lower part of the housing 10 is tightly connected to the pump cylinder wall.
  • An outlet 40 is provided at a distance from the pump cylinder wall, to which a tubular suction line 41 connects, which can be connected to a dosing agent container 16.
  • the suction line has a suction valve 42, which prevents backflow from the pre-delivery chamber 9 into the dosing agent container 16.
  • the outlet 40 is, seen from the liquid level forming in the pre-delivery chamber, in the vertical direction at a level above the inlet side of the pump cylinder 2.15
  • a return line 43 is provided, which can also be connected to the dosing agent container 16 and which contains a pressure valve 44.
  • the remindlauf1ei ung 43 is connected at an outlet 45 to the pre-delivery chamber 9, the outlet 20 45 viewed in the vertical direction and to the new liquid level being formed in the pre-delivery chamber above the inlet side of the pump cylinder 2 and preferably above the outlet 40 .
  • the dosing agent container 16 preferably has a flexible bladder 17 containing the dosing agent, which is carried by a support container 18.
  • the support container has ventilation openings 19.
  • the lines 41 and 43 are tightly connected to the “interior of the flexible bladder 17. In this way
  • Dosing medium is required.
  • a conventional dosing agent container can also be used, in which air flows in according to the amount of dosing agent extracted. So that this air is germ-free flows into the container, a bacterial filter can be provided in the ventilation opening.
  • a pressure valve 20 is directly connected to the outlet 3, which in the exemplary embodiment shown is designed as a spring-loaded ball valve.
  • a connecting line 23 leading to a metering point 22 connects to the pressure valve.
  • the pressure valve 20 is provided as close as possible to the pump cylinder and preferably directly at the outlet thereof.
  • an approximately horizontally formed line piece 48 branches off in front of the suction valve 42 and ends in the upper region of a pump sump 27.
  • the pump cylinder 2 has an opening 29 on its bottom 28, which lies at the bottom in the vertical direction, and which leads into the interior of the pump sump 27 via a suction valve 30 and a suction line 31 directly adjoining it.
  • the suction line extends almost to the bottom of the pump sump.
  • the membrane 11 is connected to the metering piston, for example by a fastening disk 32, in such a way that the membrane is moved as the metering piston is raised or lowered.
  • the diaphragm 11 moves from bottom dead center upwards, the air is sucked off in the suction system in the first stroke and the metering agent is conveyed from the flexible bladder 17 into the pre-delivery chamber 9.
  • the metering piston 4 is exchanged with the lifting of the membrane 11 out of the pump cylinder 2, so that part of the metered agent conveyed completely envelops the pump cylinder 2 and an excess 32 of metering agent remains in the pre-conveying space 9.
  • the sump 27 is constantly filled with dosing agent.
  • dosing agent is sucked out of the pump sump 27 via the suction line 31 and the suction valve 30 into the pump cylinder 2, so that evacuation in this space leading to crystallization or polymerization is avoided.
  • the size of the pump sump 27 is chosen so that there is always enough liquid during suction and prevents that pulsating air can penetrate into the suction valve 30 of the metering pump 1 during operation, for example in the line 41.

Description

-/-
DOSIERPUMPE
Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe mit mit einem ein- gangsseitig mit einem Vorförderraum und ausgangsseitig mit einer Dosierstelle verbundenen Pumpenzylinder und einem damit zusammenwirkenden Dosierkolben sowie einer Membran, wobei der Vorförderraum oberhalb des Pumpenzylinders liegt und mit einem Dosiermittelbehälter über eine ein Saugventil aufweisende Saugleitung und eine ein Druckventil aufweisende Rücklauflei¬ tung verbindbar ist.
Bei einer bekannten Dosierpumpe mit Dosierkolben-Zylinderein¬ richtung und Vorfördermembran ist der Vorförderraum über eine ein Saugventil aufweisende Saugleitung und eine ein Druckven¬ til aufweisende Rücklau leitung mit einem Dosiermittelbehälter verbunden. Die Vorförderung erfolgt über die Saugleitung und das Saugventil zum Vorförderraum. Aus dem Vorförderraum ent¬ nimmt der Dosierkolben die erforderliche Menge Dosiermittel. Die überschüssige Menge des Dosiermittels wird über das Druck¬ ventil und die Rücklaufleitung in den Dosiermittelbehälter zurückbefördert. Der Pumpenzylinder bei einer bekannten Do- sierpumpe ist über ein Druckventil mit einer Dosierstelle ver¬ bindbar. Beim Austauchen des Kolbens aus dem Pumpenzylinder erfolgt praktisch ein Evakuieren, welches zu einem Ausgasen des Dosiermittels führt. Bei bestimmten Dosiermitteln wie z.B. Silikaten, Natronlaugen oder ähnlichem führt das zu einer Aus- kristallisation im Pumpenzylinder und damit zu einer Zerstö¬ rung der Dosierpumpe. Bei anderen Dosiermitteln führt eine solche Evakuierung zu einer Polymerisation und somit ebenfalls zur Zerstörung der Kolben-Zylinder-Einrichtung. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dosierpumpe der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der die oben diskutierten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll die Expansion im Pumpenzylinder beim Austauchen des Kolbens vermieden werden,
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Dosierpumpe da¬ durch gelöst, daß der Pumpenzylinder mit der Saugleitung ver¬ bunden ist.
Vorzugsweise ist der Pumpenzylinder über eine über einen Pum¬ pensumpf führende Leitung mit der Saugleitung verbunden.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch das Vermeiden der Evakuierung die oben be- schriebenen Nachteile vermieden werden und somit die Kolben- Zylinder-Einrichtung eine wesentlich größere Lebensdauer er¬ hält und dadurch die Dosierpumpe insgesamt weniger wartungs¬ anfällig wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer an einer Wasserzuführung angeschlossenen Dosierpumpe mit Dosiermittel- behälter, teilweise in geschnittener Darstellung.
Die Dosierpumpe 1 umfaßt einen Pumpenzylinder 2 mit einem in vertikaler Richtung gesehen oben liegenden Eingang und einem nahe seinem unteren Ende liegenden Ausgang 3. Oberhalb des Pumpenzylinders 2 ist ein Dosierkolben 4 vorgesehen, der mit¬ tels eines schematisch dargestellten Hubantriebes 5 relativ zum Pumpenzylinder hin- und herbewegt und somit in diesen ein¬ getaucht bzw. aus diesem herausgetaucht wird. Der Hubantrieb 5 ist mittels einer Steuerleitung 6 mit einem Impulsgeber 7 verbunden, welcher in Abhängigkeit von der durch eine Leitung 8 hindurchfließenden Flüssigkeitsmenge Steuerimpulse an den Hubantrieb liefert. Der Pumpenzylinder 2 ist an seiner Oberseite mit einem Vor- "• förderraum 9 verbunden, der aus einem Gehäuse 10 gebildet ist. Die Wandungen des Gehäuses 10 können in Form von eine Membran 11 seitlich einspannenden Membranklammern 12, 13 ausgebildet
5 sein. Der untere Teil des Gehäuses 10 ist mit der Pumpenzylin- derwand dicht verbunden. In einem Abstand von der Pumpenzylin¬ derwand ist ein Ausgang 40 vorgesehen, an den sich eine rohr- förmige Saugleitung 41 anschließt, die mit einem Dosiermittel- behälter 16 verbindbar ist. Die Saugleitung weist ein Saugven- 10 til 42 auf, welches einen Rückfluß von dem Vorförderraum 9 in den Dosiermittelbehälter 16 verhindert. Der Ausgang 40 liegt von dem sich in dem Vorförderraum bildenden Flüssigkeitsniveau her gesehen in vertikaler Richtung auf einem Niveau oberhalb der Eingangsseite des Pumpenzylinders 2. 15
Ferner ist eine Rücklau leitung 43 vorgesehen, die ebenfalls mit dem Dosiermittelbehälter 16 verbindbar ist und die ein Druckventil 44 enthält. Die Rücklauf1ei ung 43 ist an einem Ausgang 45 mit dem Vorförderraum 9 verbunden, wobei der Ausgan 20 45 in vertikaler Richtung gesehen und zu dem sich in dem Vor¬ förderraum neuen ausbildenden Flüssigkeitsniveau oberhalb der Eingangsseite des. Pumpenzylinders 2 und vorzugsweise oberhalb des Ausganges 40 liegt.
25 Der Dosiermittelbehälter 16 weist vorzugsweise eine das Dosier¬ mittel enthaltende flexible Blase 17 auf, die von einem Stütz¬ behälter 18 getragen wird. Der Stützbehälter weist Belüftungs¬ öffnungen 19 auf. Die Leitungen 41 und 43 sind dicht mit dem „ Inneren der flexiblen Blase 17 verbunden. Auf diese Weise
30 entsteht eine bakteriendichte Verbindung zwischen den Leitun- gen 41, 43 und Dosiermittelbehälter, da keine Belüftung des
Dosiermediums erforderlich ist. Insbesondere bei nichtausgasen- den Dosiermitteln kann auch ein herkömmlicher Dosiermittelbe¬ hälter verwendet v/erden, bei dem entsprechend der abgesaugten 35 Dosiermittelmenge Luft nachfließt. Damit diese Luft keimfrei in den Behälter einfließt, kann in der Belüf ungsöffnung ein Bakterienfilter vorgesehen sein.
An dem Ausgang 3 ist unmittelbar ein Druckventil 20 angeschloε- sen, welches in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als ein fe¬ dervorgespanntes Kugelventil ausgebildet ist. An das Druckven¬ til schließt sich eine zu einer Dosierstelle 22 führende Ver¬ bindungsleitung 23 an. Das Druckventil 20 ist so nahe wie mög¬ lich am Pumpenzylinder und vorzugsweise direkt am Ausgang des- selben vorgesehen.
Von dem den Dosiermittelbehälter 16 mit dem Saugventil 42 ver¬ bindenden Abschnitt 47 der Saugleitung 41 zweigt vor dem Saug¬ ventil 42 ein annähernd waagerecht ausgebildetes Leitungsstück 48 ab, welches im oberen Bereich eines Pumpensumpfes 27 endet.
Der Pumpenzylinder 2 weist an seinem in vertikaler Richtung unten liegenden Boden 28 eine Öffnung 29 auf, die über ein un¬ mittelbar daran anschließendes Saugventil 30 und eine Sauglei- tung 31 in das Innere des Pumpensumpfes 27 führt. Die Sauglei¬ tung reicht bis nahezu zum Boden des Pumpensumpfes.
Wie in der Figur gezeigt ist, ist die Membran 11 mit dem Do¬ sierkolben beispielsweise durch eine Befestigungsscheibe 32 so verbunden, daß die Membran mit dem Heben bzw. Senken des Do¬ sierkolbens bewegt wird. Bei der Bewegung der Membran 11 vom unteren Totpunkt nach oben wird im ersten Hub die Luft im An¬ saugsystem abgesaugt und dabei das Dosiermittel aus der flexib¬ len Blase 17 in den Vorförderraum 9 gefördert. Der Dosierkolben 4 wird mit dem Anheben der Membran 11 aus dem Pumpenzylinder 2 ausgetaucht, so daß ein Teil des geförderten Dosiermittels den Pumpenzylinder 2 vollständig umhüllt und ein Überschuß 32 an Dosiermittel in dem Vorförderraum 9 verbleibt. Bei der Ab¬ wärtsbewegung von Pumpkolben 4 und Membran 11 erfolgt nun die Dosierung, und der größte Teil des noch im Vorförderraum be¬ findlichen Dosiermittels wird über die Rückführleitung 43 wie- der in den Dosiermittelbehälter 16 zurückbefördert. Oberhalb des Dosierkolbens 4 verbleibt ein Teil 32' der vorgeförderten Menge des Dosiermittels, weil der Ausgang 45 in vertikaler Richtung gesehen ein höheres Niveau besitzt als der obere Ein¬ gang des Pumpenzylinders 2. Der Höhenunterschied zwischen dem Eingang 45 und dem Eingang des PumpenZylinders wird so gewählt daß ein gewünschter Abschnitt des Pumpenzylindermantels stets in der geförderten Dosiermenge verbleibt, um so eine Belagsbil dung am Dosierkolben 4 zu vermeiden.
Während des Ansaugens von Dosierflüssigkeit wird der Sumpf 27 ständig mit Dosiermittel gefüllt. Beim Anheben des Dosierkol¬ bens 4 wird Dosiermittel aus dem Pumpensumpf 27 über die Saug¬ leitung 31 und das Saugventil 30 in den Pumpenzylinder 2 ange- saugt, so daß ein zur Auskristallisation oder Polymerisation führendes Evakuieren in diesem Raum vermieden wird. Die Größe des Pumpensumpfes 27 wird dabei so gewählt, daß stets genügend Flüssigkeit beim Ansaugen verbleibt und verhindert wird, daß während des Betriebes etwa in der Leitung 41 pulsierende Luft in das Saugventil 30 der Dosierpumpe 1 eindringen kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Dosierpumpe mit mit einem eingangsseitig mit einem Vor¬ förderraum und ausgangsseitig mit einer Dosierstelle verbun¬ denen Pumpenzylinder und einem damit zusammenwirkenden Do- sierkolben sowie einer Membran, wobei der Vorförderraum ober- halb des Pumpenzylinders liegt und mit einem Dosiermittelbe¬ hälter über eine ein Saugventil aufweisende Saugleitung und eine ein Druckventil aufweisende Rücklaufleitung verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenzylinder (2) mit der Saugleitung (41) verbunden ist.
2. Dosierpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenzylinder (2) mit dem den Dosiermittelbehälter (16) mit dem Saugventil (42) verbin- denden Abschnitt der Saugleitung (41) verbunden ist.
3. Dosierpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung zwischen Pum¬ penzylinder (2) und Saugleitung (41) ein Pumpensumpf (27) vorgesehen ist.
4. Dosierpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Pumpenzylinder (2) und Pumpensumpf (27) ein Saugventil (30) vorgesehen ist.
5. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem mit der Dosierstelle (2-2) verbindbaren Ausgang (3) ein Druckventil (20) vorgesehen ist.
6. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (45) der Rücklauflei- tung (43) auf einem höheren Niveau als der Eingang des Pumpen¬ zylinders (2) vorgesehen ist.
CMPI
EP83901075A 1982-03-24 1983-03-22 Dosierpumpe Expired EP0104215B1 (de)

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DE (2) DE3210821C2 (de)
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