ELECTROMAGNETIC METERING PUMP

Abstract: 1. A metering pump comprising : a plunger (52') connected to an armature (50) of a lifting magnet (12) and, at one of its ends, carrying a piston or acting on a diaphragm (62) ; a return spring (80) which, in the de-energized condition of the magnet coil, urges the armature (50) or a part connected thereto against a stop (82) which limits the stroke of the pump ; a handwheel (28) which has an end-face forming the stop (82) and which is displaceable from the exterior by being rotated about an axis parallel to the axis of the plunger ; and also an electronic control means (22) which supplies pulsating direct current to the magnet coil (48) and is located in a housing part (20') arranged outside the zone of the lifting magnet, characterized in that the handwheel (28) is mounted on a bearing support (72), connected to the magnet yoke (46), and is rotatable about an axis (bearing pin 64) which is arranged off-centre from the axis (52) of the plunger, the handwheel comprising a safety means (grooving 106 and a pawl 108) for preventing unrequired rotation, in that the bar (52), forming the pump plunger (52'), extends, at its end lying opposite the piston or the diaphragm (62), through an arcuate slot (66) formed in the handwheel (28) and concentric with the axis of rotation (bearing pin 64), and through a guide bush (68) associated with the bearing support (72), said bar (52) having, at the projecting end, an abutment face (disc 74) for the return spring (80) which also bears against the outer face (bottom 76) of the bearing support (72), in that the handwheel (28), in a zone around the slot (66), and the bearing support (72), in a zone around the guide bush (68), bear against each other, over a large surface, at mutually corresponding wedge faces (96, 98), which are concentric with the axis of rotation (bearing pin 64) and are located opposite the stop face (82), and in that the housing part (20'), containing the electronic control means (22), is thermally separated from the zone containing the lifting magnet (12) by an intermediate zone containing the handwheel (28) and the bearing support (72).

Description: Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Magnetdosierpumpe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung. Derartige Dosierpumpen sind vor allem dazu bestimmt, genau bemessene Mengen einer Wirkstoff-Flüssigkeit strömendem Wasser zuzusetzen. Es ist eine Magnetdosierpumpe dieser Art bekannt (DE-GM 71 19 904), bei der die Hubverstellung über ein in einem gehäusefesten Gewinde geführtes Handrad erfolgt. Das Gewinde bildet nur eine linienförmige Anlage und lässt somit hinsichtlich der Verschleissanfälligkeit und Einstellgenauigkeit vor allem nach hohen Dauerbelastungen zu wünschen übrig. Hinzu kommt, dass dort der als zylindrischer Gleichstromanker ausgebildete Anker innerhalb des feststehenden Teils des Magneten in einem konstruktiv recht aufwendigen PFTE-Blei-Gleitlager mit relativ grossem Durchmesser geführt ist und dass auch die Rückstellfeder in einer geschmierten Kammer angeordnet und auf der Innenseite an einem gehärteten Ring geführt ist, um sich am feststehenden Teil des Magneten abstützen zu können. Auf der Membranseite ist der bekannte Magnet an einer metallischen Montageplatte angeflanscht, die Bestandteil des Gehäuses ist, das auch die Steuerungselektronik enthält. Dadurch wird die Wärmeableitung von dem sich im Betrieb stark aufheizenden Magneten in das Gehäuse begünstigt, wodurch sich die im Gehäuse befindliche Elektronik unerwünscht aufheizt, was zu Betriebsstörungen führen kann. Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, die bekannte Magnetdosierpumpe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art dahingehend zu verbessern, dass auch bei Dauerbelastungen eine gleichbleibende, genaue Hubeinstellung gewährleistet ist, und dass die durch Verschleisserscheinungen und die unerwünschte Aufheizung von Elektronikbauteilen bedingte Störungsanfälligkeit verringert wird. Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die erfindungsgemässen Vorkehrungen gewährleisten aufgrund der beim Hubverstellmechanismus vorgesehenen grossflächigen Anlageflächen und der relativ einfachen verschleissarmen Lagerung des Magnetankers und der Rückstellfeder eine geringe Verschleissanfälligkeit und eine dauerhaft gute Genauigkeit der Hubeinstellung. Aufgrund der besonderen Anordnung des Hubverstellmechanismus in einem Zwischenbereich zwischen dem Hubmagneten und der Steuerungselektronik ist eine gute thermische Trennung zwischen diesen Teilen gewährleistet, die eine unerwünschte Aufheizung der elektronischen Bauteile verhindert. Letzteres kann dadurch noch verbessert werden, dass das Magnetjoch und der Magnetanker trotz gepulsten Gleichstrombetriebs nach Art eines Wechselstrommagneten aus je einem durch Nieten zusammengehaltenen Blechpaket bestehen, und dass das Magnetjoch an seiner Mantelfläche einen mit Kühlrippen versehenen Kühlkörper trägt. In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Weise dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Magnetdosierpumpe; Fig. 2 einen Längsschnitt entlang der Schnittlinie 2 - 2 der Fig. 1; Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie 3 - 3 der Fig. 2; Fig. 4 eine Seitenansicht der Lagerbrücke und des Hand rades in auseinandergezogener, teilweise ge schnittener Darstellung. Die Magnetdosierpumpe besteht aus einem einen berippten Kühlkörper 10 tragenden Hubmagneten 12, einem an der Rückseite des Hubmagneten befindlichen Pumpenteil 14, einem auf der Vorderseite des Hubmagneten angeordneten Hubverstellmechanismus 16 und einer in einem durch eine Zwischenwand 18 vom Hubverstellmechanismus getrennten Gehäuseteil 20 angeordneten Steuerungselektronik 22. Der Hubmagnet 12 ist über die Steuerungselektronik 22 mit einem gepulsten Gleichstrom beaufschlagbar, so dass bei jedem Stomimpuls ein Pumpenhub ausgelöst wird. Das Kunststoffgehäuse 20 ist mit einem den Hubverstellmechanismus 16 übergreifenden Gehäuseansatz 20" am Kühlkörper 10 angeschraubt. Durch einen am Gehäuse 20 befindlichen durchsichtigen Klappdeckel 24 hindurch sind von aussen her die an dem Drehknopf 26 eingestellte Hubfrequenz, der an dem Handrad 28 eingestellte Pumpenhub sowie die durch Leuchtdioden 30 signalisierten Frequenz- und Niveauanzeigen erkennbar. Nach Hochklappen des Klappdeckels 24 entgegen der Kraft der beiden Zugfedern 32, wozu gegebenenfalls zunächst eine Plombe 34 zu lösen ist, sind der Drehknopf 26 und das Handrad 28 für eine Verstellung der Hubfrequenz und des Pumpenhubs von aussen her zugänglich. Bei einem anderen, in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Hubfrequenz nach Massgabe der von einem Wasserzähler abgegebenen Signale automatisch über die Steuerungselektronik gesteuert, so dass eine Frequenzeinstellung von aussen entbehrlich ist und damit der Drehknopf 26 entfällt. Zusätzlich ist in diesem Falle ein Tastschalter vorgesehen, mit dem zu Prüfzwecken ein Pumpvorgang von Hand ausgelöst werden kann. Die Wandbefestigung der Magnetdosierpumpe erfolgt über einen Befestigungsbügel 36, der mit geeigneten Bügelschuhen 38 aus einem Schwingungsdämpfenden gummielastischen Material an den Rippen 40 des Kühlkörpers 10 festklemmbar und mit Hilfe einer Drahtlasche 42 gegen ein versehentliches rückwärtiges Herausgleiten am Kühlkörper verriegelbar ist. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, besteht der Hubmagnet 12 aus einem in einer tassenförmigen Aussparung 44 des als Jochgehäuse ausgebildeten Kühlkörpers 10 befindlichen, U-förmigen Magnetjoch 46, einer am Magnetjoch mit Hilfe eines Giessharzes befestigten Magnetspule 48, sowie einem T-förmigen Anker 50. Der aus Aluminium bestehende Kühlkörper ist im Druckgussverfahren auf das Magnet joch aufgeschrumpft, so dass ein guter Wärmeübergang gewährleistet ist. Das Magnetjoch 46 und der Anker 50 bestehen nach Art eines Wechselstrommagneten aus je einem mit Nieten zusammengehaltenen Blechpaket. Vor allem für grössere Stückzahlen kann es aus Kostengründen vorteilhaft sein, das Joch und den Anker aus einem stranggezogenen oder einem gesinterten magnetisierbaren Material herzustellen. Der Anker 50 ist starr mit einer Führungsstange 52 verbunden, die den Anker in einer mittigen Bohrung nach vorne und nach hinten überstehend übergreift. Das rückwärtig überstehende, den Pumpenstössel 52' bildende Ende der Stange greift durch eine Lagerbüchse 54 im Magnetjoch hindurch und liegt mit dem stirnseitig aufgeschraubten verbreiterten Kolbenteil 56 gegen die Rückseite der zwischen den starren Teilen 58,60 einge spannten Pumpenmembran 62 an. Auf der dem Pumpenteil 14 gegenüberliegenden Seite greift die Stange 52 durch ein zum Lagerzapfen 64 konzentrisches, kreisbogenförmiges Langloch 66 des Handrades 28 und durch eine Führungsbüchse 68 in einer mit dem Jochgehäuse mit Hilfe der Schrauben 70 starr verbundenen, als Druckgussteil ausgebildeten Lagerbrücke 72 hindurch und trägt an ihrem stirnseitigen Ende eine radial überstehende Metallscheibe 74. Zwischen der Scheibe 74 und dem Boden 76 einer an der Lagerbrücke 72 vorgesehenen Ringnut 78 ist eine als Druckfeder ausgebildete Rückstellfeder 80 eingespannt, die den Anker 50 bei stromloser Magnetspule 48 gegen die Anschlagfläche 82 am Handrad 28 drückt. Die auf der Anschlagfläche 82 befindliche Ringscheibe 84 aus einem elastomeren Material hat ebenso wie die in den hinterschnittenen Rillen 86 des Ankers 50 befindlichen elastischen Rundschnüre 88 die Funktion einer Geräusch- und Verschleissminderung. * Innerhalb des als Hohlzapfen ausgebildeten Lagerzapfens 64 des Handrades 28 befindet sich eine weitere Druckfeder 90, die sich über einen Stössel 92 an der gegenüberliegenden Ankerfläche 94 abstützt und dafür sorgt, dass das Handrad 28 mit seiner der Anschlagfläche 82 gegenüberliegenden Fläche 96 ständig gegen die Gegenfläche 98 an der Lagerbrücke anliegt. Die beiden Anlageflächen 96,98 sind gegen über der Anschlagfläche 82 in einem zum Lagerzapfen 64 konzentrischen Verlauf keilartig angestellt, so dass beim Verdrehen des mit dem Lagerzapfen 64 in dem Lagerauge 100 der Lagerbrücke 72 gelagerten Handrades 82 eine Parallelverschiebung der Anschlagfläche 82 und damit eine Hubverstellung des Ankers 50 und der Membranpumpe erfolgt. Um die Reibung zwischen Handrad 28 und Lagerbrücke 72 ohne Einbusse an Einstellgenauigkeit zu reduzieren, ist die Anschlagfläche 96 am Handrad durch eine umlaufende Rille 102 verkleinert. Die beiden im Bereich einer Seitenwandöffnung 104 des Gehäuseansatzes 20N angeformten, in' eine Umfangsrändelung 106 des Handrades 28 einrastenden Sperrklinken 108 sorgen dafür, dass sich eine einmal einjustierte Hubeinstellung nicht versehentlich oder selbsttätig ändern kann.

Claims: Patentansprüche 1. Dosierpumpe mit einem mit einem Anker (50) eines Hub magneten (12) verbundenen, an seinem einen Ende einen Kolben tragenden oder auf eine Membran (62) einwirkenden Pumpenstössel (52'), mit einer den Anker (50) oder ein damit verbundenes Teil im stromlosen Zustand der Magnet spule gegen einen den Pumpenhub begrenzenden Anschlag (82) drückenden Rückstellfeder (80), mit einem eine den An schlag (82) bildende Stirnfläche aufweisenden, gegenüber einem feststehenden Magnetjoch (46) von aussen her durch Verdrehen um eine zur Stösselachse parallele Achse ver stellbare Handrad (80) und mit einer die (48) Magnetspule mit gepulstem Gleichstrom beaufschlagenden, in einem ausserhalb des Bereichs des Hubmaaneten anae (20') ordneten Gehäuseteil befindlichen Steuerungselektronik (22), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Handrad (28) an einer mit dem Magnetjoch (46) verbundenen Lagerbrücke (72) um eine zur Stösselachse (52) exzentrische Achse (Lagerzapfen 64) drehbar gelagert ist, dass die den Stössel (52') bildende Stange (52) mit ihrem dem Kolben oder der Membran (62) gegenüberliegenden Ende durch ein zur Drehachse (Lagerzapfen 64) konzentrisches, kreisbogenförmiges Langloch (66) des Handrades (28) und durch eine Führungsbüchse (68) der Lagerbrücke (72) hindurchgreift und am überstehenden Ende eine Abstützfläche (Scheibe 74) für die sich ausserdem an der Aussenfläche (Boden 76) der Lagerbrücke (72) abstützende Rückstellfeder (80) enthält, dass das Handrad (28) in einem Bereich um das Langloch (66) und die Lagerbrücke in einem Bereich um die Führungsbüchse (68) an einander entsprechenden, konzentrisch zur Drehachse (Lagerzapfen 64) gegenüber der Anschlagfläche (82) angestellten Keilflächen (96,98) grossflächig gegeneinander anliegen, und dass der die Steuerungselektronik (22) enthaltende Gehäuseteil (20') durch einen das Handrad (28) und die Lagerbrücke (72) enthaltenden Zwischenbereich thermisch von dem den Hubmagneten (12) enthaltenden Bereich getrennt ist. 2. Dosierpumpe nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der die Steuerungs elektronik (22) enthaltende Gehäuseteil (20') durch eine Zwischenwand (18) von einem Gehäuseansatz (20") getrennt ist, der unter Aufnahme des Handrades (28) und der Lagerbrücke (72) an einem das Magnetjoch (46) enthaltenden Jochgehäuse (10,44) befestigbar ist, und dass das Handrad (28) mit einem Umfangsteil durch eine Seitenwandöffnung (104) des Gehäuseansatzes (20") nach aussen hindurchgreift. 3. Dosierpumpe nach Anspruch 2, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Handrad (28) einen mit einer Rändelung (106) versehenen Umfangsbereich aufweist, und dass am Gehäuseansatz (20") im Bereich der Seitenwandöffnung (104) mindestens eine in die Rändelung (106) einrastende Sperrklinke (108) angeformt ist. 4. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Handrad (28) einen im Bereich der Anschlagfläche (82) zum Anker (50) hin offenen, in einem Lagerauge (100) der Lagerbrücke (72) gelagerten Hohlzapfen (64) aufweist, und dass in dem Hohlzapfen (64) eine zwischen Anker (50) und Handrad (28) eingespannte Druckfeder (90) angeordnet ist. 5. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Rückstellfeder (80) mit ihrem einen Ende in eine zur Führungsbüchse (68) konzentrische Ringnut (78) der Lagerbrücke (72) eingreift. 6. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Lagerbrücke (72) eine etwa halbzylindrische, zur Dreh- achse (64) des Handrades (28) konzentrische, einen Teil des Handradumfangs umfassende randoffene Aussparung aufweist, und dass die Führungsbüchse (68) und das Lagerauge (100) an einem in die Aussparung eingreifenden Ausleger der Lagerbrücke (72) angeordnet ist. 7. Dosierpumpe nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die seitlichen Randflächen des Ausleger8 Begrenzungsanschläge für das Handrad (28) bilden. 8. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t , dass die keil förmigen Anlageflächen (96,98 )mindestens eine reibungs verkleinernde Rille aufweisen. 9. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k en n z e i c h n e t , dass das Magnetjoch (46) und der Magnetanker (50) nach Art eines Wechselstrommagneten aus je einem durch Nieten zusammengehaltenen Blechpaket bestehen, und dass das Magnetjoch (46) einen mit Kühlrippen versehenen Kühl körper (10), vorzugsweise aus Aluminium, trägt. 10. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Anker (50) an seinen gegen das Magnetjoch (46) an schlagenden Flächen mindestens eine in einer hinter schnittenen Rille (86) angeordnete, über den Rillenrand überstehende, im entspannten Zustand gegenüber dem Rillen querschnitt etwas Übermass aufweisende elastische Schnur (88) enthält. v 11. Dosierpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Lagerbrücke (72) als Druckgussteil ausgebildet ist. 12. Dosierpumpe nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kühlkörper (10) ein auf das Magnetjoch (46) aufgeschrumpftes Aluminium-Druckgussteil ist.

Inventors: SILLER, RUDI, STEIL, HERMANN
Applicants: CILLICHEMIE ERNST VOGELMANN GMBH & CO.
Application year: 1981
Main classification: F04B17
IPC codes: F04B17