Dosing piston pump with diaphragm

Abstract: 1. Piston-diaphragm metering pump (1) with mechanico-hydraulic, mechanico-pneumatic or electrical drive and with a metering piston (2) constructed as plunger piston as well as a forward conveying diaphragm (3) for the metering of an additive liquid into the inoculation point of a main liquid duct, in particular into a water duct, and an exchangeable insert part (13) subject to wear, characterized thereby, that the exchangeable insert part (13) subject to wear contains the elements pump suction valve (6), metering non-return valve (10) and piston seal element (17), which are subject to significant wear.

Description: "Kolben-Iembrandosier umDe" Die Erfindung betrifft eine Kolben-Membrandosierpumpe mit mechanisch-hydraulischem, mechanisch-pneumatischem oder elektrischem Antrieb und mit als gauchkolben ausgebildetem Dosierkolben sowie Vorfördermembran zum Bindosieren einer Zusatzzlüssigkeit in die Impfstelle einer HauptIlüssig- keitsleitung, insbesondere in eine Wasserleitung. Dosierpumpen dieser Art werden eingesetzt, weil einerseits durch die hohe Leistung der Vorfördermembran eine gute Entlüftung sowie Ansaugung und andererseits durch den im Verhältnis zur Membranfläche kleinen Dosierkolben in Verbindung mit einem elastischen Dichtelement, vorzugsweise als 0-Ring, ein exaktes Dosieren auch bei unterschiedlichen Viskositäten und Pumpengegendruck zu gewährleisten ist. Aus der ?ra- xis ist jedoch bekamt, dass die Leistung von Kolbenpumpen bei kleinen Dosiermengen sehr wesentlich von der Funktion der als Kompressions- 0-Ring-, Saug- und Druckventil ausgebildeten Dichtelemente abhängt. Sollen mit Hilfe solcher Pumpen verschleissfördernde Produkte dosieitwerden, ist es erforderlich, die Dichtelemente in relativ kurzen Abständen auszuwechseln. Bei bisher verwendeten Pumpen ist das Auswech- seln der verschleissbehafteten Bunktionselemente mit einer weitgehenden Demontage der Gesamtpumpe verbunden, die nach dem Montieren erneut wegen der jeweiligen Dosiermenge zu justieren ist. Der Briindung liegt die allgemeine Aufgabe zugrunde, bei Auftreten des Verschleisses ein einfaches, schnelles und si cheres Instandsetzen der Pumpe ohne zusätzliche Neueinstellung der Dosiermenge zu ermöglichen. Demontage und Montage sollen insbesondere so auszuführen sein, dass die Position des dem Dosierkolben zugeordneten Dichtelements ohne Neujustierung eindeutig exakt erhalten bleibt. Die erfindungsgemässe Lösung ist gekennzeichnet durch einen auswechselbaren Verschleissteileinsatz. Dieser soll gemäB weiterer Erfindung ein in den Einsatkörper einzurastendes Kolbenführungsele- ment enthalten, welches zugleich das dem Verschleiss besonders ausgesetzte Kolbendichtelement in seiner lage fixiert. Dem Einsatz soll ferner eine Anlegekante im Unterteil der Pumpe zugeordnet sein, auf die das Kolbendichtelement mit Hilfe des Kolbenführungselements beim Montieren des Einsatzes exakt auszurichten ist. Durch die Erfindung wird erreicht, dass der Wechsel des Einsatzes kein Neujustieren der Pumpe erfordert, weil wegen der dem Einsatzkörper zugeordneten Anlegekante am Pumpenunterteil und wegen der durch das Solbensuhrungselement gewährleisteten definierten Lage des Solbendichtelements dessen Relativstellung zum Dosierkolben nach jedem Auswechseln des Einsatzes eindeutig exakt erhalten bleibt. Der erfindungsgemässe, auswechselbare Verschleissteileinsatz soll neben den vorgenannten Elementen, insbesondere den die Dosierleitung gegen die Vorförderkammer der Pumpe bzw. die Atmosphäre abdichtenden Dichtelementen, vor allem auch das Plm?ensaugventil und/odez das Dosierrücksclilagventil enthalten. Bür die Handhabung des Sinsabzteils ist es günstig, wenn nicht nur auf der Kolbenseite ein einzurastendes Kol benführungselement, sondern auch auf der Saugseite Mittel zum gegenseitigen Festlegen der auszuwechselnden Einzelteile vorgesehen werden. Insbesondere ist ein Einpressring mit Dichtelement zum Festlegen des Saugventils im Einsatzkörper auch im nicht eingebauten Zustand vorteilhaft. Anhand der beiliegenden, schematischen Zeichnung eines Aus füiirungsbeispiels werden weitere Einzelheiten der Erfindung erläutert. Die in der Zeichnung im Schnitt dargestellte und insgesamt mit 1 bezeichnete Dosierpumpe besitzt einen als Tauchkolben ausgebildeten Dosierkolben 2 mit Vorfördermembran. Im hier interessierenden Zusammenhang wird bei Bewegung des Dosierkolbens 2 in Pfeilrichtung 4 Dosierflüssigkeit über das Saugrohr 5, das insgesamt mit 6 bezeichnete Kugelrückschlagven- til und den Dosierzylinderraum 7 in den Vorförderraum 8 der Pumpe angesaugt. Beim Zurückbewegen des Dosierkolbens 2 in Pfeilrichtung 9 wird im Dosierzylinderraum 7 vorhandene Do sierflüssigkeit über das insbesondere als Ringventil ausgebildete Dosierrückschlagventil 10 in Pfeilrichtung 11 in die Dosierleitung 12 ausgestossen. Durch eine solche Ausgestaltung der Pumpe 1 ist es möglich, die Vorfördermenge nicht nur durch einen separaten Saugkanal direkt in den Vorförderraum 8 sondern auch durch den Dosierzylinderraum 7 zu fördern. Dadurch wird eine besonders schnelle und sichere Selbstentlüftung und damit eine schnelle sowie exakte Dosierung ermöglicht. Erfindungsgemäss werden die hauptsächlich dem Verschleiss ausgesetzten Einzelteile der Pumpe 1 in einem gesonderten Ver schleissteileinsatz 13 zusammengefasst. Dieses soll das aus 0-Rin0ichtung 14, Haltering 15 und Kugel 16 bestehende Pum pensauventil bzw. KugelrEckschlagventil 6 und das vorzuJs- weise als Ringventil mit geringem Totraum ausgebildete Do- sierrücl; ;schlagventil 10 enthalten. Wichtig ist auch die Integration des Kolbendichtelements 17 in den Einsatz 13. Durch das Zusammenfassen der vorgenannten für die Punktion der Pumpe wichtigen aber am meisten dem Verschleiss ausgesetzten Dichtelemente in dem Verschleissteileinsatz 13 ist es möglich, die Pumpe mit wenigen Handgriffen durch Austausch des beispielsweise als Patrone ausgebildeten Einsatzes 13 nach aufgetretenem Verschleiss wieder mit der erforderlichen Exakt- heit funktionsfähig zu machen. Für die Erfindung ist es wesentlich, dass der Wechsel des Einsatzes 13 kein Neujustieren der Pumpe 1 erfordert. Der Einsatz 13 enthält daher ein Kolbenführungselement 18, das vorzugsweise in dem Einsatzkörper über einen Wulst 19 einzurasten ist und zum Fixieren des für die Funktion der Pumpe 1 wesentlichen Kolbendichtelements 17 dient. Ferner soll der Körper der Pumpe 1 eine vorzugsweise als Bohrung ausgebildete Führung 20 mit auf den Dosierkolben 2 exakt ausgerichteter Anlegekante 21 im Pumpenunterteil 22 enthalten. Die Anlegekante 21 muss so ausgerichtet sein, dass die Führung 20 den einsatz 13 einschliesslich des Kolbendichtelements 17 ohne weiteres Justieren exakt in der richtigen Stellung relativ zum Dosierkolben 2 aufnimmt. Auf der Aussenfläche des Einsatzes 13 werden zweckmässig Dichtelemente 23 und 24, insbesondere 0-Ringe, vorgesehen, die die Dosierleitung gegen die Vorförderkammer 8 bzw. Atmosphäre abdichten. Die Montage des erfindungsgemässen Einsatzes 13 wird erleichw tert, wenn Mittel zum Festlegen des Kugelrückschlagventils 6 auch im nicht eingebauten Zustand vorgesehen werden. Im Ausführungsbeispiel dienen hierzu ein Einpressring 25, ein Dichtelement 26 und eine Zwischenscheibe 27, die den Haltering 15 der Kugel 16 auch nach der Rückseite hin fixieren. Bezugsseichenliste 1 = Pumpe 2 = Kolben 3 = Vorfördermembran 4 = Pfeil 5 = Saugrohr 6 = Kugelrücksehlagventil 7 = Dosierzylinderraum 8 = Vorförderraum 9 = Pfeil 10 = Dosierrückschlagventil 11 = Pfeil 12 = Dosierleitung 13 = Verscbleissteileinsatz 14 = ORingdichtung 15 = Haltering 16 = Kugel 17 = Kolbendichtelement 18 = Kolbenführungselement 19 = Willst (18) 20 = Führung 21 = Anlegekante 22 = Pumpenunterteil 23 = Dichtelement 24 = Dichtelement 25 = Einpressring 26 = Dichtelement 27 = Zwischenscheibe

Claims: Piston-diaphragm metering pump (1) with mechanico-hydraulic, mechanico-pneumatic or electrical drive and with a metering piston (2) constructed as plunger piston as well as a forward conveying diaphragm (3) for the metering of an additive liquid into the inoculation point of a main liquid duct, in particular into a water duct, as well as with a pump suction valve (6), a forward conveying chamber (8) and an insert part (13) subject to wear, which is exchangeably accommodated in the pump lower part (22) and which contains the metering cylinder chamber (7), a piston seal element (17) permitting the latter to be separated from the forward conveying chamber (8) and fixed in its position in the insert (13), and a metering non-return valve (10), characterised thereby that the insert part (13) subject to wear also contains the pump suction valve (6) subject to a significant wear as well as a final press-in ring (25) firmly lying therein, forms by not only these parts (6, 25) but also the metering non-return valve (10) and the piston sealing element (17) a sub-assembly cohering together even in the non-incorporated state, and such an insert part (13) subject to wear directly bears against a bearing edge (21), which is present in the pump lower part (22) and ensures an exactly defined relative position of piston seal element (17) and metering piston (2), and for possible removal is to be withdrawn from the bearing edge in direction opposed to the metering piston (2). Pump according to claim 1, characterised thereby that the pump suction valve (6) contained in the insert (13) is a ball valve, which consists of a ball (16), a retaining ring (15) and an O-ring (14). Pump according to claim 1 or 2, characterised thereby, that the metering non-return valve (10) contained in the insert (13) is constructed as ring valve with small dead space. Pump according to one or more of the claims 1 to 3, characterised thereby, that the piston seal element (17) contained in the insert (13) is constructed as O-ring, which is fixed in the insert (13) by a piston guide element (18) preferably to be detented therein. Pump according to one or more of the claims 1 to 4, characterised thereby that a guide (20), which is preferably formed as a bore, in the lower pump part (22) is associated with the insert (13). Pump according to one or more of the claims 1 to 5, characterised thereby that the insert (13) contains the metering duct (12) towards the forward conveying chamber (8) and the sealing elements (23, 24), preferably as 0-rings, sealing off the atmosphere.

Inventors: BOEDECKER KAY, EICHNER WALTER, HUBER WOLFGANG, BOEDECKER, KAY, EICHNER, WALTER, HUBER, WOLFGANG, Bödecker, Kay
Applicants: LANG APPARATEBAU GMBH
Application year: 1984
Main classification: F04B13
IPC codes: F04B23, F04B13