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Dokumentenidentifikation DE102004047584A1 29.06.2006
Titel Dosierpumpe, Düsenhalter und System zur Direktdosierung
Anmelder Lechler GmbH, 72555 Metzingen, DE
Erfinder Wichmann, Wolf-Dieter, 17391 Neetzow, DE
Vertreter Patentanwälte Ruff, Wilhelm, Beier, Dauster & Partner, 70174 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 23.09.2004
DE-Aktenzeichen 102004047584
Offenlegungstag 29.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.06.2006
IPC-Hauptklasse F04B 13/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe für die Direktdosierung von Wirkstoffen, insbesondere für die Landtechnik, mit wenigstens einem Gehäuse mit einem Förderraum, einem den Förderraum wenigstens einseitig begrenzenden und im Gehäuse bewegbar angeordneten Hubelement, wenigstens einem in Strömungsverbindung mit dem Förderraum stehenden Ansaugventil und wenigstens einem in Strömungsverbindung mit dem Förderraum stehenden Auslassventil.
Erfindungsgemäß ist das Hubelement als zwischen zwei Endpositionen verschiebbarer Kolben ausgebildet und zwischen Gehäuse und Kolben ist ein elastischer Ring vorgesehen, der in beiden Endpositionen des Kolbens wenigstens teilweise komprimiert ist.
Verwendung z. B. für Feldspritzen in der Landtechnik.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe für die Direktdosierung von Wirkstoffen, insbesondere für die Landtechnik, mit wenigstens einem Gehäuse mit einem Förderraum, einem den Förderraum wenigstens einseitig begrenzenden und im Gehäuse bewegbar angeordneten Hubelement, wenigstens einem in Strömungsverbindung mit dem Förderraum stehenden Ansaugventil und wenigstens einem in Strömungsverbindung mit dem Förderraum stehenden Auslassventil. Die Erfindung betrifft auch einen Düsenhalter für landwirtschaftliche Spritzeinrichtungen und ein System zur Direktdosierung, jeweils mit einer erfindungsgemäßen Dosierpumpe.

Aus der internationalen Patentveröffentlichung WO 96/35876 ist eine Dosierpumpe mit einem Ansaugventil und einem Auslassventil bekannt, bei der ein Förderraum einerseits durch ein Gehäuse und andererseits durch eine flexible Membran begrenzt ist. Die Auslenkung der Membran erfolgt hydraulisch. Die Extremstellungen der Membran sind dadurch definiert, dass diese dann jeweils an einer gehäuseseitigen Begrenzung eines Förderraums bzw. eines Druckraums anliegt. Problematisch bei Membranpumpen ist das Membranmaterial, das einerseits eine Vielzahl von Pumpenhüben aushalten muss und andererseits beim Pumpen von aggressiven Medien aus äußerst beständigem Material gefertigt sein muss.

Mit der Erfindung soll eine Dosierpumpe für die Direktdosierung von Wirkstoffen geschaffen werden, die bei großer Zuverlässigkeit und hoher Präzision einen einfachen Aufbau aufweist.

Erfindungsgemäß ist hierzu eine Dosierpumpe für die Direktdosierung von Wirkstoffen, insbesondere für die Landtechnik, mit wenigstens einem Gehäuse mit einem Förderraum, einem den Förderraum wenigstens einseitig begrenzenden und im Gehäuse bewegbar angeordneten Hubelement, wenigstens einem in Strömungsverbindung mit dem Förderraum stehenden Ansaugventil und wenigstens einem in Strömungsverbindung mit dem Förderraum stehenden Auslassventil vorgesehen, bei der das Hubelement als zwischen zwei Endpositionen verschiebbarer Kolben ausgebildet ist und zwischen Gehäuse und Kolben ein elastischer Ring vorgesehen ist, der in beiden Endpositionen des Kolbens wenigstens teilweise komprimiert ist.

Indem ein Kolben als Hubelement verwendet wird, der zwischen zwei Endpositionen verschiebbar ist, wird einerseits eine hohe Präzision der Dosierpumpe gewährleistet, da der Kolben zwischen den zwei Endpositionen stets das gleiche Volumen verdrängt. Im Unterschied zu einer Membran kann ein Kolben vergleichsweise kostengünstig aus Material gefertigt werden, das auch aggressivsten Medien standhält, da der Kolben selbst nicht elastisch ausgebildet sein muss. Eine Abdichtung des Kolbens gegen ein Gehäuse und eine Rückstellung des Kolbens in eine seiner Endpositionen kann mittels eines elastischen Ringes erfolgen, wobei es sich bei dem elastischen Ring vorzugsweise um ein Standardbauteil handelt. Elastische Ringe, beispielsweise aus gummiartigem Material und speziell sogenannte O-Ringe, sind in verschiedensten Größen, Elastizitäten und unter anderem aus chemisch extrem beständigen Materialien erhältlich. Vorzugsweise hat der elastische Ring einen kreisförmigen Querschnitt. Elastische Ringe mit kreisförmigem Querschnitt sind einerseits problemlos als Standardteil erhältlich, andererseits wird durch Vorsehen eines kreisförmigen Ringes eine gewünschte Vorspanncharakteristik erreicht, da der Kolben mittels des elastischen Ringes allmählich bis zu seiner Endposition abgebremst wird. Da der elastische Ring in beiden Endpositionen des Kolbens wenigstens teilweise komprimiert oder vorgespannt ist, wird eine zuverlässige Abdichtung des Kolbens erzielt.

In Weiterbildung der Erfindung ist jede der beiden Endpositionen des Kolbens durch Anliegen einer jeweiligen Anschlagfläche des Kolbens am Gehäuse definiert.

Durch diese Maßnahme kann ein Arbeitshub des Kolbens unabhängig von der Elastizität des elastischen Ringes exakt definiert werden, so dass die Dosierpumpe pro Hub ein immer exakt gleiches Volumen verdrängt bzw. ansaugt. Dies ermöglicht es, eine Dosiermenge in Impulsen zu definieren und dadurch eine von elektrischen Steuerungen einfach zu verarbeitende Bemessungsgröße bereitzustellen.

In Weiterbildung der Erfindung ist der elastische Ring zwischen einer im wesentlichen senkrecht zu einer Bewegungsrichtung des Kolbens angeordneten umlaufenden Fläche am Kolben und einer im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kolbens angeordneten umlaufenden Fläche am Gehäuse angeordnet, wobei der elastische Ring in beiden Endpositionen des Kolbens vorgespannt ist und eine Abdichtung zwischen Förderraum und Kolben bewirkt.

Die umlaufenden Flächen zur Anlage des elastischen Rings sind beispielsweise jeweils als umlaufende Absätze ausgeführt, so dass der Kolben und die Anlagefläche am Gehäuse durch Drehvorgänge ausgebildet werden können. Indem der elastische Ring in beiden Endpositionen des Kolbens vorgespannt ist, wird einerseits der Kolben verlässlich auch in seiner Ruheposition, entsprechend einer ersten Endposition, gehalten und darüber hinaus kann mittels des elastischen Rings gleichzeitig eine Abdichtung des Förderraumes erfolgen. Der elastische Ring erfüllt damit eine Doppelfunktion. Auf diese Weise kann ein einfacher Aufbau der Dosierpumpe mit nur wenigen Bauteilen erreicht werden. Vorzugsweise ist der elastische Ring auch in der Ruheposition des Kolbens um etwa 20% seiner maximalen Kompressibilität vorgespannt.

In Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuse einen verstellbaren Anschlag auf, um einen Arbeitshub des Kolbens variabel zu begrenzen.

Beispielsweise ist als Anschlag ein in den Förderraum oder einen dem Förderraum gegenüberliegenden Druckraum hineinragender Schraubbolzen vorgesehen. Mittels eines verstellbaren Anschlags kann ein Arbeitshub der Dosierpumpe und somit das angesaugte bzw. ausgestoßene Volumen eingestellt werden, beispielsweise um das Hubvolumen der Dosierpumpe auf einen vorgegebenen Wert zu kalibrieren.

In Weiterbildung der Erfindung sind Mittel zum Umschalten einer Förderrichtung vorgesehen.

Beispielsweise kann eine umschaltbare Verbindung zwischen Ansaugventil und Ansaugstutzen sowie zwischen Auslassventil und Auslassstutzen vorgesehen sein, so dass wahlweise das Ansaugventil mit dem Ansaugstutzen oder dem Auslassstutzen und das Auslassventil wahlweise mit dem Auslassstutzen oder dem Ansaugstutzen verbindbar ist.

Auf diese Weise ist die erfindungsgemäße Dosierpumpe flexibel einsetzbar, da sich die Förderrichtung in einfacher Weise umkehren lässt.

In Weiterbildung der Erfindung sind das Ansaugventil und das Auslassventil in einem gemeinsamen Ventilblock angeordnet, wobei der Ventilblock relativ zum Gehäuse der Dosierpumpe drehbar angeordnet ist.

Durch diese Maßnahme lässt sich ein Umkehren der Förderrichtung durch einfaches Drehen des Ventilblocks erzielen. Hierzu müssen eine Eingangsöffnung für das Ansaugventil und das Auslassventil sowie die entsprechenden Durchgangsöffnungen in den Arbeitsraum der Dosierpumpe konzentrisch um eine Drehachse des Ventilblocks angeordnet sein. Eine Abdichtung kann beispielsweise durch in der Drehfläche angeordnete O-Ringe erfolgen. Beispielsweise können das Ansaugventil und das Auslassventil in einem walzenartigen Körper angeordnet sein, der um seine Längsachse drehbar in einer passenden Bohrung des Gehäuses angeordnet ist.

In Weiterbildung der Erfindung ist ein Flanschbauteil mit dem Ansaugstutzen und dem Auslassstutzen vorgesehen, wobei das Auslassventil und das Ansaugventil relativ zum Flanschbauteil drehbar angeordnet sind.

Zweckmäßigerweise sind das Flanschbauteil und das Gehäuse der Dosierpumpe relativ zueinander unbeweglich und beispielsweise einstückig. Der Ventilblock mit dem Auslassventil und dem Ansaugventil ist dann drehbar zum Gehäuse und zum Flanschbauteil angeordnet.

In Weiterbildung der Erfindung weisen das wenigstens eine Ansaugventil und/oder das wenigstens eine Auslassventil jeweils eine elastische Membran als Absperrelement auf.

Durch Membranventile lässt sich ein kostengünstiger, einfacher Aufbau bei hoher Präzision und hoher Beständigkeit auch bei aggressiven Medien erreichen. Speziell ist bei Membranventilen die Verstopfungsgefahr auch bei aggressiven Medien oder Schwebstoffe enthaltenden Medien geringer als bei Ventilen mit aneinander gleitenden Bauteilen. Membranventile weisen bei entsprechender Auslegung der Membranen auch eine sehr hohe Lebensdauer auf.

In Weiterbildung der Erfindung weisen das Ansaugventil und/oder das Auslassventil ein Ventilgehäuse mit einer Ventilkammer auf, wobei die Ventilkammer eine Stirnfläche mit einer im wesentlichen mittig in der Stirnfläche angeordneten Durchlassbohrung aufweist, wobei die elastische Membran im Ruhezustand wenigstens abschnittsweise an der Stirnfläche anliegt und einen zentralen, die Durchlassbohrung überdeckenden Bereich aufweist, der mittels wenigstens zwei speichenartigen Verbindungsbereichen mit einem äußeren Ring der elastischen Membran verbunden ist.

Der äußere Ring der elastischen Membran ist vorzugsweise kreisförmig, und die Membran ist aus elastischem Plattenmaterial einstückig hergestellt. Ein solcher erfindungsgemäßer Aufbau des Ansaugventils und/oder des Auslassventils führt zu einem Ventil, das auch bei geringen Differenzdrücken zuverlässig abdichtet bzw. einen Strömungsweg freigibt. Zweckmäßigerweise ist das Ventilgehäuse mit der Ventilkammer am Gehäuse der Dosierpumpe angeflanscht.

In Weiterbildung der Erfindung sind drei in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete speichenartige Verbindungsbereiche vorgesehen.

Durch eine solche Gestaltung der Pumpenmembran werden gleichmäßige und punktsymmetrische Belastungen in der Membran erzielt, so dass sowohl ein schnelles Ansprechen und eine zuverlässige Abdichtung auch bei geringen Differenzdrücken und andererseits eine hohe Lebensdauer erzielt wird.

In Weiterbildung der Erfindung weist das Ansaugventil und/oder das Auslassventil zwei in Reihe geschaltete Membranventile auf.

Durch eine Reihenschaltung lässt sich eine erhöhte Ausfallsicherheit der Ventile erreichen und dennoch wird das Ansprechverhalten nicht oder lediglich unwesentlich beeinträchtigt.

In Weiterbildung der Erfindung ist auf einer dem Förderraum abgewandten Seite des Kolbens ein hydraulisch beaufschlagbarer Druckraum vorgesehen.

Eine hydraulische Beaufschlagung des Kolbens kann einerseits hoch präzise und auch mit hohen Frequenzen erfolgen. Bei Anwendungen in der Landtechnik ist eine hydraulische Beaufschlagung vorteilhaft, da auf Fahrzeugen für die Landtechnik in der Regel eine ausreichende elektrische Leistung zum elektrischen Antreiben einer Vielzahl von Dosierpumpen nicht zur Verfügung steht, andererseits aber leistungsfähige hydraulische Systeme vorhanden sind..

In Weiterbildung der Erfindung ist ein Rotationssteuerschieber zur hydraulischen Beaufschlagung des Druckraums vorgesehen.

Mittels eines Rotationssteuerschiebers lassen sich auch hohe Ansteuerfrequenzen realisieren, ohne für dass den Antrieb des Rotationssteuerschiebers eine große Antriebskraft benötigt würde. Dies deshalb, da ein Rotationssteuerschieber neutral schaltet und der zu schaltende hydraulische Druck damit nur sehr geringen Einfluss auf den mechanischen Widerstand beim Schalten hat. Darüber hinaus müssen bei einem Rotationssteuerschieber im Unterschied zu einem linearen Steuerschieber keine Trägheiten des Schaltelementes überwunden werden, so dass die erforderliche Antriebsleistung gering gehalten werden kann. Darüber hinaus muss beim Schalten auch keine Rückstellkraft überwunden werden.

In Weiterbildung der Erfindung weist der Rotationssteuerschieber ein Schiebergehäuse und einen im Schiebergehäuse drehbar gelagerten Schieber auf, wobei das Schiebergehäuse mit einer Druckzufuhrleitung, einer Druckabfuhrleitung und dem Druckraum in Strömungsverbindung steht.

Mittels eines vergleichsweise einfachen Aufbaus kann dadurch ein zuverlässiges und präzises Ansteuerelement geschaffen werden. Das Schiebergehäuse ist vorzugsweise an das Gehäuse der Dosierpumpe angeflanscht.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Schieber hohlzylindrisch ausgebildet und wenigstens ein Steuerschlitz ist in einer Umfangswandung des Schiebers vorgesehen.

Die Größe des Steuerschlitzes kann dadurch in einfacher Weise verändert werden, ohne dass der prinzipielle Aufbau des Schiebers verändert werden müsste. Eine Stirnseite des Schiebers weist beispielsweise eine Durchlassöffnung auf, die dann in den Druckraum der Dosierpumpe mündet. Gegenüberliegend der Durchlassöffnung kann eine Antriebswelle vorgesehen sein, die sich aus dem Schiebergehäuse heraus erstreckt und beispielsweise durch einen elektrischen Schrittmotor angetrieben wird.

In Weiterbildung der Erfindung sind in dem Gehäuse der Dosierpumpe wenigstens zwei verschiebbar angeordnete Kolben vorgesehen.

Auf diese Weise kann ein Pumpvolumen der Dosierpumpe in flexibler Weise angepasst werden.

In Weiterbildung der Erfindung weisen die Kolben wenigstens teilweise eine unterschiedliche Querschnittsfläche auf.

Auf diese Weise werden die Voraussetzungen für ein in weiten Grenzen einstellbares variables Pumpvolumen der Dosierpumpe geschaffen.

In Weiterbildung der Erfindung beaufschlagen die Kolben einen gemeinsamen Arbeitsraum.

In Weiterbildung der Erfindung sind Mittel vorgesehen, um eine unterschiedliche Bewegung der Kolben zu verursachen.

Auf diese Weise kann Pumpvolumen der Dosierpumpe variabel gestaltet werden, indem beispielsweise entweder beide Kolben pumpen oder lediglich einer der beiden Kolben aktiv ist. Beispielsweise können getrennte Druckräume oder mittels Absperrventil trennbare Druckräume vorgesehen sein. Darüber hinaus ist es auch möglich, einen Kolben durch einen verstellbaren Anschlag mechanisch still zu setzen.

In Weiterbildung der Erfindung sind wenigstens zwei Rotationssteuerschieber vorgesehen, und die Kolben sind wenigstens teilweise durch unterschiedliche Rotationssteuerschieber beaufschlagbar.

Auch auf diese Weise lässt sich eine unterschiedliche Bewegung der Kolben erreichen, indem diese getrennt angesteuert werden.

In Weiterbildung der Erfindung beaufschlagen die Kolben wenigstens teilweise einen separaten Förderraum.

Vorzugsweise weist dann jeder Förderraum ein eigenes Ansaug- und Auslassventil auf. Dadurch lässt sich trotz gemeinsamer Ansteuerung der Kolben ein variabler Hub erreichen, indem beispielsweise einer der Förderräume bei Bedarf abgesperrt wird. In diesem Fall können die Kolben dann wenigstens teilweise mittels eines gemeinsamen Rotationssteuerschiebers beaufschlagt werden. Bei getrennter Ansteuerung der Kolben und getrennten Förderräumen ist eine Dosierpumpe realisierbar, mit der beispielsweise zwei Flüssigkeiten mit in weiten Grenzen einstellbarem Mischverhältnis reproduzierbar vermischt werden können.

Die Erfindung betrifft auch einen Düsenhalter für landwirtschaftliche Spritzeinrichtungen mit einer erfindungsgemäßen Dosierpumpe.

Die erfindungsgemäße Dosierpumpe kann so klein ausgeführt werden, dass sie unmittelbar am Düsenhalter angeordnet oder in den Düsenhalter integriert werden kann. Damit wird die Einspeisung von Wirkstoffen unmittelbar an den Sprühdüsen möglich. Bei Zudosierung von mehreren Wirkstoffen können mehrere erfindungsgemäße Dosierpumpen an jedem Düsenhalter einer Feldspritze angeordnet oder in diesen integriert sein.

Die Erfindung betrifft auch ein System zur Direktdosierung von Wirkstoffen für die Landtechnik mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Dosierpumpe.

Die erfindungsgemäße Dosierpumpe ist für eine Direktdosierung von Wirkstoffen, beispielsweise bei Feldspritzen, in besonderer Weise geeignet, da sie in der Lage ist, eine Wirkstoffeinspeisung auch in den bereits unter Überdruck stehenden Wasserstrom stromabwärts einer Wasserpumpe zu bewirken. In Feldspritzen kann beispielsweise ein Wasserdruck von bis zu 10 bar vorliegen. Die erfindungsgemäße Dosierpumpe erlaubt eine hochpräzise Eindosierung von Wirkstoffen, da pro Ansteuerimpuls stets die präzis gleiche Menge an Wirkstoff angesaugt und wieder ausgestoßen wird.

Gemäß der Erfindung weist ein System zur Direktdosierung wenigstens eine Dosierpumpe, wenigstens einen Wirkstofftank mit zu dosierendem Wirkstoff, einen Trägerflüssigkeitstank sowie eine Trägerflüssigkeitspumpe und wenigstens eine Teilbreite mit wenigstens einer Sprühdüse sowie einem Teilbreitenventil zum Absperren und Freigeben einer Flüssigkeitszufuhr zu der Teilbreite auf, wobei eine erste Wirkstoffleitung vom Wirkstofftank zum Ansauganschluss der Dosierpumpe führt und eine zweite Wirkstoffleitung in einer Mischkammer mündet, wobei die Teilbreite stromabwärts der Mischkammer angeordnet ist, wobei eine Trägerflüssigkeitsleitung vom Trägerflüssigkeitstank über die Trägerflüssigkeitspumpe zur Mischkammer führt und wobei zwischen einem Auslassanschluss der Dosierpumpe und stromaufwärts des Teilbreitenventils ein Anschluss zum Einleiten von Druckluft in die zweite Wirkstoffleitung für einen Rückförderbetrieb vorgesehen ist.

Durch diese Maßnahmen ist bei einem System zur Direkteinspeisung ein Rückförderbetrieb realisierbar, bei dem der in den Wirkstoffleitungen und der Dosierpumpe in konzentrierter Form vorhandene Wirkstoff durch Druckluft zurück in den Wirkstofftank gedrückt wird. Dies ist zum einen aus Kostengründen von erheblicher Bedeutung, da die Wirkstoffe sehr teuer sind und bei großen Feldspritzen sich ein erhebliches Volumen an konzentriertem Wirkstoff in den Wirkstoffleitungen befinden kann. Zum anderen werden die Wirkstoffleitungen und die Dosierpumpe dadurch bereits grob gereinigt, ohne dass durch die Reinigung bereits nicht mehr verwendbare, mit Wirkstoff kontaminierte Spülbrühe anfallen würde. Gegebenenfalls wird vor dem Einleiten von Druckluft die Förderrichtung der Dosierpumpe umgedreht, so dass diese entgegen der ursprünglichen Förderrichtung durchströmt werden kann.

Gemäß der Erfindung ist auch ein System zur Direktdosierung mit wenigstens einer Dosierpumpe, wenigstens einem Wirkstofftank mit zu dosierendem Wirkstoff, einem Trägerflüssigkeitstank sowie einer Trägerflüssigkeitspumpe und wenigstens einer Teilbreite mit wenigstens einer Sprühdüse sowie einem Teilbreitenventil zum Absperren und Freigeben einer Flüssigkeitszufuhr zu der Teilbreite vorgesehen, wobei eine erste Wirkstoffleitung vom Wirkstofftank zum Ansauganschluss der Dosierpumpe führt und eine zweite Wirkstoffleitung in einer Mischkammer mündet, wobei die Teilbreite stromabwärts der Mischkammer angeordnet ist, wobei eine Trägerflüssigkeitsleitung vom Trägerflüssigkeitstank über die Trägerflüssigkeitspumpe zur Mischkammer führt und wobei zwischen dem Auslassanschluss der Dosierpumpe und stromaufwärts des Teilbreitenventils ein Anschluss zum Einleiten von Trägerflüssigkeit in die zweite Wirkstoffleitung für einen Spülbetrieb vorgesehen ist.

Auf diese Weise können die Wirkstoffleitungen und die Dosierpumpe in einfacher Weise gespült werden, wobei ein Spülbetrieb im Unterschied zum Dosierbetrieb in entgegengesetzter Strömungsrichtung erfolgt. Für den Spülbetrieb kann dann beispielsweise die Förderrichtung der Dosierpumpe umgeschaltet werden, so dass diese dann in umgekehrter Richtung durchströmbar ist. Wird erfindungsgemäß zunächst ein Rückförderbetrieb eingestellt und konzentrierter Wirkstoff durch Druckluft zurück in den Wirkstofftank gedrückt, müssen bei einem nachfolgenden Spülbetrieb lediglich noch die an den Leitungswandungen anhaftenden Wirkstoffreste ausgespült werden. Ersichtlich ist die dadurch im Spülbetrieb anfallende Wirkstoffmenge deutlich geringer.

In Weiterbildung der Erfindung ist ein Entsorgungsbehälter zum Aufnehmen von Trägerflüssigkeits-Wirkstoffgemisch, insbesondere aus einem Spülbetrieb, vorgesehen und die erste Wirkstoffleitung ist im Spülbetrieb vom Wirkstofftank auf den Spülbehälter umschaltbar.

Auf diese Weise müssen die im Spülbetrieb anfallenden Mengen an mit Wirkstoff kontaminierter Trägerflüssigkeit nicht unmittelbar abgesprüht werden, sondern können zunächst im Entsorgungsbehälter aufbewahrt werden. Da gegenüber konventionellen Systemen zur Direktdosierung deutlich weniger und weniger stark kontaminierte Spülbrühe anfällt, erhöht dies die Verfügbarkeit des erfindungsgemäßen Systems erheblich. Beispielsweise muss der Entsorgungsbehälter nicht nach jedem Spülbetrieb entleert werden, so dass das erfindungsgemäße System zur Direktdosierung gegenüber bekannten Systemen deutlich effizienter eingesetzt werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:

1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dosierpumpe,

2 und 3 schematische Schnittansichten zur Verdeutlichung der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Dosierpumpe,

4 und 5 Schnittansichten zur Verdeutlichung der Funktionsweise eines Ansaugventils der Dosierpumpe der 1,

6 eine vergrößerte perspektivische Darstellung einer Ventilmembran für die erfindungsgemäße Dosierpumpe,

7 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dosierpumpe,

8 die Dosierpumpe der 7 bei umgekehrter Förderrichtung,

9 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems zur Direktdosierung mit der Dosierpumpe der 7 und 8,

10 das System zur Direktdosierung der 9 in einem Rückförderbetrieb,

11 das System zur Direktdosierung der 9 in einem Spülbetrieb,

12 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dosierpumpe,

13 eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dosierpumpe,

14 einen Düsenhalter für eine Feldspritze mit vier erfindungsgemäßen Dosierpumpen gemäß einer fünften Ausführungsform und

15 eine Schnittansicht eines Ventilblocks für eine erfindungsgemäße Dosierpumpe gemäß einer sechsten Ausführungsform.

Die Darstellung der 1 zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Dosierpumpe 10. Die Dosierpumpe 10 weist ein mehrteiliges Gehäuse auf, das aus einem Gehäuseunterteil 12, einem Gehäuseoberteil 14, einem Ansaugflansch 16 und einem lediglich teilweise dargestellten Auslassflansch 18 aufgebaut ist. In einem zwischen dem Gehäuseunterteil 12 und dem Gehäuseoberteil 14 gebildeten Kolbenraum ist ein Kolben 20 angeordnet. Der Kolben 20 teilt den Kolbenraum in einen hydraulisch beaufschlagbaren Druckraum 22 und einen Förderraum 24 auf. Der Förderraum 24 steht in Strömungsverbindung mit einem Ansaugventil 26 und einem Auslassventil 28. Zwischen einem umlaufenden Absatz 30 am Kolben 20 und einem umlaufenden Absatz 32 am Gehäuseunterteil 12 ist ein elastischer Ring 34 mit kreisförmigem Querschnitt angeordnet. Der elastische Ring 34 ist in der dargestellten Ruheposition des Kolbens 20 zwischen den umlaufenden Absatz 30 am Kolben 20 und den gegenüberliegenden umlaufenden Absatz 32 am Gehäuseunterteil 12 eingespannt und übernimmt dadurch eine Abdichtung des Förderraums 24 gegen den Kolben 20. Darüber hinaus spannt der elastische Ring 34 den Kolben 20 in seine, in der 1 dargestellte Ruheposition vor. Der elastische Ring 34 übernimmt dadurch sowohl eine Abdichtfunktion als auch eine Vorspannfunktion.

Im übrigen ist festzustellen, dass dadurch, dass der elastische Ring 34 eine Abdichtung zwischen Arbeitsraum 24 und Kolben 20 übernimmt, eine Außenwandung des Kolbens 20 zu einer Innenwandung des Kolbenraums einen Abstand aufweisen kann, so dass zwischen Kolben 20 und Innenwandung des Kolbenraums keine oder lediglich vernachlässigbare Reibung entsteht.

Wie in der 1 sowie den 2 und 3 zu erkennen ist, bewegt sich der Kolben 20 bei hydraulischer Beaufschlagung des Druckraums 22 in der Weise, dass ein Druck im Druckraum 22 höher ist als ein Gegendruck im Förderraum 24, in der Darstellung der 1, 2 und 3 nach unten. Der Kolben 20 bewegt sich dabei nur so weit nach unten, bis ein am Kolben 20 vorgesehener Vorsprung 36 an einem gegenüberliegenden Vorsprung 38 am Gehäuseunterteil 12 anschlägt. Der Vorsprung 36 ist am Kolben 20 dabei in der Mitte einer dem Förderraum 24 zugewandten Fläche des Kolbens 20 angeordnet. Der Vorsprung 38 am Gehäuseunterteil 12 ist in der Darstellung der 1 senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kolbens 20 flächenmäßig größer ausgeführt als der Vorsprung 36 und liegt diesem gegenüber.

Beide Endpositionen des Kolbens 20 sind somit durch das Anliegen von Flächen des Kolbens 20 an Gehäuseflächen definiert. So ist die in der 1 und der 2 dargestellte Ruheposition des Kolbens 20 dadurch definiert, dass ein dem Förderraum 24 abgewandter umlaufender Rand des Kolbens 20 an der planen Unterseite des Gehäuseoberteils 14, die dem Kolbenraum zugewandt ist, anliegt. Bei Auslenkung des Kolbens in der 1 nach unten ist die entsprechende Endposition dann durch das Anliegen des Vorsprungs 36 des Kolbens 20 an dem Vorsprung 38 des Gehäuseunterteils 12 definiert. Ein Arbeitshub des Kolbens 20 ist dadurch unabhängig von den Elastizitätseigenschaften des elastischen Rings 34 exakt definiert. Damit ist auch die pro Kolbenhub von der Dosierpumpe 10 geförderte Flüssigkeitsmenge exakt definiert und verändert sich auch nicht durch eine eventuelle Veränderung der elastischen Eigenschaften des elastischen Rings 34. Die Dosierpumpe 10 ist dadurch in besonderer Weise für eine Impulssteuerung geeignet, da sich eine geförderte Flüssigkeitsmenge exakt durch die Anzahl der hydraulischen Hubimpulse im Druckraum 22 definieren lässt.

Innerhalb des Gehäuses der Dosierpumpe 10 sind auch das Ansaugventil 26 und das Auslassventil 28 angeordnet. Sowohl das Ansaugventil 26 als auch das Auslassventil 28 ist dabei als Membranventil aufgebaut und weist jeweils zwei in Reihe geschaltete Ventile mit jeweils einer Membran 40 auf. Sämtliche Membranen 40 sind dabei identisch aufgebaut und können sowohl im Ansaugventil 26 als auch im Auslassventil 28 eingesetzt werden.

Das Gehäuseunterteil 12 weist sowohl auf der Seite des Ansaugventils 26 als auch auf der Seite des Auslassventils 28 eine zylindrische Ausnehmung auf, wobei die zylindrische Ausnehmung auf der Seite des Ansaugventils 26 an ihrem, dem Förderraum 24 zugewandten Ende mit einer Stufe versehen ist. Durch diese Stufe wird ein umlaufender Absatz in der zylindrischen Ausnehmung gebildet, und auf diesem umlaufenden Absatz liegt ein äußerer Ring der Membran 40 an. In Richtung vom Förderraum 24 weg folgt auf der Seite des Ansaugventils 26 auf die erste Membran 40 ein im Querschnitt U-förmiges Zwischenteil 42 mit einer zentralen Durchgangsöffnung. Zwischen dem umlaufenden Rand dieses Zwischenteils 42 und der gegenüberliegenden Fläche des Ansaugflansches 16 ist dann eine weitere Membran 40 eingespannt. Beide Membranen 40 des Ansaugventils 26 können sich somit in ihrem mittleren Bereich in Richtung auf den Förderraum 24 zu bewegen und geben dadurch die zentrale Durchgangsöffnung im Ansaugflansch 16 bzw. im Zwischenteil 42 frei.

Auf Seiten des Auslassventils 28 ist im Gehäuseunterteil 12 ebenfalls eine zylindrische Ausnehmung vorgesehen, wobei eine Stirnfläche dieser zylindrischen Ausnehmung eben ausgeführt ist und in dieser Stirnfläche mündet ein vom Förderraum 24 ausgehender Auslasskanal. Auf diese, vom Förderraum 24 gesehen erste Membran folgt dann ein Zwischenteil 44, das identisch zum Zwischenteil 42 auf Seiten des Ansaugventils 26 ausgebildet ist. Im Unterschied zum Zwischenteil 42 ist das Zwischenteil 44 auf Seiten des Auslassventils 28 aber so eingesetzt, dass sich der zentrale Bereich der ersten Membran 40 vom Förderraum wegbewegen kann. Auf das Zwischenteil 44 folgt dann eine zweite Membran 40, die auf der planen Rückseite des Zwischenteils 44 anliegt und die darin befindliche zentrale Durchgangsbohrung verschließt. Die zweite Membran 40 wird mittels des Auslassflansches 18 an ihrem Rand eingespannt und der Auslassflansch 18 weist in seiner, dem Gehäuseunterteil 12 zugewandten Stirnfläche eine zylindrische Ausnehmung auf, so dass sich die zweite Membran 40 in ihrem zentralen Bereich vom Förderraum 24 wegbewegen kann.

In der Darstellung der 2 und der 3 ist die Funktionsweise der Dosierpumpe 10 schematisch dargestellt. Gemäß 2 wird dann, wenn sich der Kolben 20 nach oben bewegt und somit das Volumen des Förderraums 24 vergrößert, Flüssigkeit in den Förderraum hineingesaugt. Diese Bewegung des Kolbens 20 nach oben wird dadurch verursacht, dass der Druck im Druckraum 22 verringert wird und die Vorspannkraft des elastischen Ringes 34 den Kolben 20 nach oben schieben kann, bis der umlaufende Rand des Kolbens 20 an der, dem Druckraum 22 begrenzenden Fläche des Gehäuseoberteils 14 anliegt.

Wird gemäß 3 dann der Druckraum 22 wieder mit einem Überdruck beaufschlagt, der so groß ist, dass er die Vorspannkraft des elastischen Rings 34 und den Gegendruck im Förderraum 24 überwindet, wird Flüssigkeit aus dem Förderraum 24 ausgestoßen. Die Bewegung des Kolbens 20 nach unten ist dabei, wie bereits ausgeführt wurde, durch den Anschlag des Vorsprungs 36 des Kolbens 20 am Vorsprung 38 des Gehäuseunterteils 12 begrenzt.

In 4 und 5 ist die Funktionsweise des Ansaugventils 26 dargestellt, wobei das Auslassventil 28 in analoger Weise arbeitet. In der Darstellung der 4 liegt im Förderraum 24 ein höherer Druck vor als in der Ansaugleitung im Ansaugflansch 16. Infolgedessen werden die beiden Membranen 40 gegen die Stirnfläche des Zwischenteiles 42 bzw. gegen die Stirnfläche des Ansaugflansches 16 gedrückt. Der vom Förderraum 24 ausgehende Überdruck, der die Membranen 40 gegen die jeweils zugeordneten Stirnflächen drückt, ist in der Darstellung der 4 durch Doppelpfeile verdeutlicht. Infolgedessen verschließen die Membranen 40 die in der jeweiligen Stirnfläche angeordnete zentrale Durchgangsbohrung.

Sinkt dahingegen dadurch, dass sich der Kolben 20 in seine Ruhelage bewegt und dadurch das Volumen des Förderraumes 24 vergrößert, der Druck im Förderraum 24 unter den Druck im Ansaugkanal im Ansaugflansch 16, werden die zentralen Bereiche der Membranen 40 in der Darstellung der 5 nach links, zum Förderraum 24 hin, ausgelenkt und Flüssigkeit kann aus dem Ansaugkanal des Ansaugflansches 16 um die zentralen Bereiche der Membranen herum und in den Förderraum 24 strömen. Bereits bei gleichem Druck im Förderraum 24 und im Ansaugkanal des Ansaugflansches 16 werden sich die Membranen 40 wieder so ausrichten, dass sie flächig an der jeweils zugeordneten Stirnfläche anliegen. Sobald der Druck im Förderraum 24 dann weiter ansteigt, werden die zentralen Bereiche der Membranen 40 gegen die jeweiligen Stirnflächen gedrückt und verschließen dadurch zuverlässig die jeweils zugeordnete Durchgangsöffnung in den Stirnflächen.

Die Darstellung der 6 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Membran 40. Die Membran 40 weist einen zentralen, kreisförmig gestalteten Bereich 46 auf, der mittels dreier, in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeter speichenartiger Verbindungsbereiche 48 mit einem äußeren Ring 50 verbunden ist. Durch die punktsymmetrische Gestaltung der Membran 40 wird diese dadurch gleichmäßig belastet, so dass eine sehr gute Abdichtung sowie eine sehr hohe Lebensdauer realisiert werden können. Die Membran 40 ist beispielsweise aus elastischem Plattenmaterial ausgestanzt.

Die Darstellung der 7 zeigt eine Dosierpumpe 60 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die Dosierpumpe 60 weist ein Gehäuse 62 mit einem Gehäuseoberteil und einem Gehäuseunterteil auf, in dem zwei Kolben 64 und 66 verschiebbar gelagert sind. Der Kolben 64 weist dabei eine deutlich größere Fläche als der Kolben 66 auf, grob die vierfache Fläche. Jeder der Kolben 64, 66 ist mit einem elastischen Ring in seine Ruhelage vorgespannt und, analog zur Dosierpumpe 10 der 1, übernimmt dieser elastische Dichtring auch eine Abdichtungsfunktion eines Förderraumes 68 gegen die Kolben 64, 66. Beide Kolben 64, 66 beaufschlagen den einzigen Förderraum 68. Der Förderraum 68 weist eine Ansaugöffnung und eine Auslassöffnung auf, die jeweils von einem Ansaugventil bzw. einem Auslassventil verschlossen sind. Das Ansaugventil und das Auslassventil sind gleich zu den in 1 beschriebenen Ansaug- bzw. Auslassventilen aufgebaut.

Im Unterschied zur Dosierpumpe 10 der 1 sind das Ansaugventil 70 und das Auslassventil 72 aber in einem gemeinsamen Ventilblock 74 angeordnet. Der Ventilblock 70 ist mittels eines Bolzens 76, der den Ventilblock 74 durchsetzt und in eine Außenwand des Gehäuses 62 eingeschraubt ist, relativ zum Gehäuse 62 drehbar gelagert. Der Ventilblock 74 ist dabei zwischen einem Flanschbauteil 78 mit einem Ansaugstutzen und einem Auslassstutzen und einer Außenwand des Gehäuses 62 angeordnet. Das Flanschbauteil 78 wird ebenfalls von dem Bolzen 76 durchsetzt und ist relativ zum Gehäuse 62 unbeweglich angeordnet. Der Ventilblock 74 kann somit relativ zum Gehäuse 62 und relativ zum Flanschbauteil 78 verdreht werden. Das Ansaugventil 70 und das Auslassventil 72 und speziell die jeweils zugehörigen Durchgangsbohrungen, sind dabei gleich weit von einer Mittelachse des Bolzens 76 beabstandet und liegen, wie 7 zu entnehmen ist, in einer gemeinsamen Ebene. Die Drehung des Ventilblocks 74 um 180° kann somit veranlassen, dass das Auslassventil 72 den Platz des Ansaugventils 70 einnimmt und umgekehrt. Diese Drehung des Ventilblocks kann manuell oder auch mittels eines Elektromotors erfolgen.

Eine solche, um 180° verdrehte Lage des Ventilblocks 74 ist der Darstellung der 8 zu entnehmen. Wie durch Pfeile angedeutet ist, ist dadurch die Förderrichtung der Dosierpumpe 60 umgekehrt und der Auslassstutzen der 7 dient gemäß 8 nun zum Ansaugen von Flüssigkeit wohingegen der Ansaugstutzen der 7 gemäß 8 als Auslassstutzen arbeitet. Diese Umkehrung der Förderrichtung dient bei einem erfindungsgemäßen System zur Direktdosierung von Wirkstoffen dazu, einen Rückförderbetrieb und einen Spülbetrieb zu ermöglichen, wie anhand der 9, 10 und 11 noch erläutert wird.

In den gemeinsamen Förderraum 68 ragen zwei Schraubbolzen 80, 82 hinein, wobei der Schraubbolzen 80 konzentrisch zu einer Mittelachse des größeren Kolbens 64 angeordnet ist und der Schraubbolzen 82 konzentrisch zu einer Mittelachse des kleineren Kolbens 66. Die den Kolben 64 bzw. 66 zugewandten Stirnflächen der Schraubbolzen 80 bzw. 82 dienen dazu, eine der beiden Endpositionen der Kolben 64, 66 und damit den Arbeitshub der Kolben 64, 66 zu definieren. Durch Eindrehen oder Ausdrehen der Schraubbolzen 80, 82 kann demnach ein Arbeitshub der Kolben 64 bzw. 66 geändert werden. Auf diese Weise ist es möglich, eine Fördermenge pro Hub der Dosierpumpe 60 zu kalibrieren und darüber hinaus ist es beispielsweise auch möglich, wahlweise einen der Kolben 64, 66 stillzulegen, indem der Schraubbolzen 80 oder 82 so weit eingedreht wird, dass der jeweilige Kolben 64 oder 66 in seiner in der 7 dargestellten Ruhelage festgelegt wird.

In der Darstellung der 7 ist weiter zu erkennen, dass die beiden Kolben 64, 66 getrennte Druckräume 84 bzw. 86 aufweisen. Dadurch können die Kolben 64 und 66 in unterschiedlicher Weise beaufschlagt werden. Der Druckraum 84 wird dabei mittels eines ersten Rotationssteuerschiebers 88 beaufschlagt und der Druckraum 86 des Kolbens 66 wird mittels eines zweiten Rotationssteuerschiebers 90 beaufschlagt.

Die beiden Rotationssteuerschieber 88, 90 sind identisch aufgebaut, so dass im folgenden lediglich der Rotationssteuerschieber 88 detaillierter erläutert wird. Der Rotationssteuerschieber 88 weist ein Schiebergehäuse 92 auf, in dem ein Drehschieber 94 drehbar gelagert ist. Der Drehschieber 94 wird mittels einer Welle 96 angetrieben, beispielsweise mittels eines nicht dargestellten Elektroschrittmotors, wobei die Welle 96 sich durch eine Außenwandung des Schiebergehäuses 92 hindurch erstreckt und von der Außenseite des Schiebergehäuses 92 aus zugänglich ist. An seinem, der Welle 96 abgewandten Ende ist der Drehschieber 94 hohlzylindrisch ausgebildet und weist in seiner Umfangswandung einen Steuerschlitz 98 auf. Eine der Welle 96 abgewandte Stirnseite des Drehschiebers 94 ist offen, so dass der Druckraum 84 des Kolbens 64 und der Innenraum des hohlzylindrischen Drehschiebers 94 stets in Strömungsverbindung stehen.

In das Schiebergehäuse 92 ist eine Druckleitung D sowie eine Rücklaufleitung R geführt. In der Druckleitung D liegt ein höherer Druck an als in der Rücklaufleitung R. Bei einer Drehung des Drehschiebers 94, entsprechend einem in der 7 angedeuteten Ringpfeil um die Welle 96, passiert der Steuerschlitz 98 die Mündung der Druckleitung D, so dass es zu einem Druckimpuls im Innenraum des Drehschieber 94 und somit auch im Druckraum 84 des Kolbens 64 kommt. Dreht sich der Drehschieber 94 dann weiter, so passiert er die Mündung der Rücklaufleitung R und infolgedessen wird der Druck im Inneren des Druckraumes 84 des Kolbens 64 wieder abgebaut und der hydraulische Impuls ist beendet. Wenn ein Druckimpuls in den Druckraum 84 gelangt, wird sich der Kolben 64 in der Darstellung der 7 nach rechts in den Förderraum 68 hineinverlagern, bis er an der Stirnfläche des Drehbolzens 80 anschlägt. Passiert der Steuerschlitz 98 die Mündung der Rücklaufleitung R, wird der Druck im Druckraum 84 abgebaut und der Kolben 64 wird durch die Vorspannkraft des elastischen Ringes wieder in die in der 7 dargestellte Lage gedrückt.

Der Schrittmotor zur Ansteuerung des Drehschiebers 94 ist dabei so gesteuert, dass der Drehschieber 94 in Ruhelage immer mit dem Steuerschlitz 98 über der Mündung der Rücklaufleitung R steht. Dadurch ist gegeben, dass die durch Passungen sickernden Lecköle ohne die Gefahr eines Druckaufbaus abfließen können.

Die Vorteile der Rotationssteuerschieber 88, 90 gegenüber einem linearen Steuerschieber sind unter anderem, dass ein Rotationssteuerschieber neutral schaltet. Das bedeutet, dass er nicht gegen den Druck und nicht mit dem Druck schaltet. Dadurch hat der zu schaltende hydraulische Druck nur sehr geringen Einfluss auf den mechanischen Widerstand beim Schalten. Im Ergebnis können mittels der Rotationssteuerschieber 88, 90 auch hohe hydraulische Drücke bei geringer Stromaufnahme der jeweils zugeordneten Elektromotoren schalten. Gerade bei mobilen Anwendungen, beispielsweise auf einer fahrbaren Feldspritze, ist die maximal mögliche Stromaufnahme durch die Leistungsfähigkeit der Generatoren des Zugfahrzeuges stark begrenzt. Darüber hinaus erhöht sich bei zunehmender Schaltfrequenz eines Rotationssteuerschiebers der mechanische Schaltwiderstand nur geringfügig durch die erhöhte Relativgeschwindigkeit und die damit erhöhte Reibung zwischen dem Drehschieber und dem Gehäuse. Auch hohe Frequenzen können dadurch bei nur geringer erforderlicher Antriebsenergie geschaltet werden. Ein Rotationssteuerschieber arbeitet darüber hinaus nur in eine Richtung. Bei einem linearen Steuerschieber geht dahingegen ein Steuerelement bei jedem zu schaltenden Impuls einmal hin und her. Dadurch sind beim Richtungswechsel Trägheiten des Schaltelementes zu überwinden, so dass zusätzliche elektrische Leistung benötigt wird. Mit steigender Schaltfrequenz steigen auch diese zu überwindenden Trägheiten erheblich an, so dass ein linearer Steuerschieber bei steigenden Schaltfrequenzen erhebliche zusätzliche elektrische Leistung erfordert. Darüber hinaus ist bei linearen Steuerschiebern, die üblicherweise mit magnetischem Tauchspulenantrieb ausgestattet sind, bei jedem Arbeitstakt eine Rückstellkraft mit aufzubringen, das bedeutet, die stets vorhandene Rückstellfeder mitzuspannen. Im Unterschied dazu arbeitet ein Rotationssteuerschieber ohne Rückstellkraft.

Das Vorsehen von getrennten Rotationssteuerschiebern 88, 90 für die Kolben 64, 66 ermöglicht es beispielsweise, lediglich einen der beiden Kolben 64, 66 arbeiten zu lassen, um eine Fördermenge pro Impuls der Dosierpumpe 60 variieren zu können.

In der Darstellung der 8 ist die Dosierpumpe 60 bei umgekehrter Förderrichtung dargestellt. Wie zu erkennen ist, wurde der Ventilblock 74 um 180° gedreht, so dass nun durch den Ansaugstutzen in dem Flanschbauteil 78 Flüssigkeit ausgestoßen wird und durch den Auslassstutzen der 7 im Flanschbauteil 78 Flüssigkeit angesaugt wird. Gegenüber der Darstellung der 7 haben somit lediglich das Ansaugventil 70 und das Auslassventil 72 die Positionen getauscht. Die Umkehrung der Förderrichtung ist durch entsprechend gerichtete Pfeile vor dem Anschlussstutzen des Flanschbauteils 78 dargestellt. Neben einer Umkehrung der Förderrichtung ist, wie im Zusammenhang mit den 9, 10 und 11 noch erläutert wird, auch von Bedeutung, dass die Dosierpumpe 60 passiv zu ihrer Förderrichtung durchströmt werden kann. Flüssigkeit kann somit, je nach Stellung des Ventilblocks 74, in zwei unterschiedlichen Richtungen durch die Dosierpumpe 60 strömen, ohne dass sich die Kolben 64, 66 aus ihrer Ruheposition herausbewegen. In der Darstellung der 9 ist schematisch ein System zur Direktdosierung von Wirkstoffen für die Landtechnik mit einer Dosierpumpe gemäß den 7 und 8 dargestellt. Das in der 9 schematisch dargestellte System stellt eine Feldspritze dar, wobei der Wirkstoff, beispielsweise Pflanzenschutzmittel oder Flüssigdünger, aus einem Wirkstofftank 100 über eine erste Wirkstoffleitung 102 von der Dosierpumpe 60 angesaugt wird. Von der Dosierpumpe 60 ausgehend wird der Wirkstoff dann über eine zweite Wirkstoffleitung 104 bis zu einer Mischkammer 106 gefördert, wo der Wirkstoff dann mit Druckwasser von einer Spritzpumpe aus einer ersten Trägerflüssigkeitsleitung 108 vermischt wird. Nach Vermischung gelangt das Trägerflüssigkeits-Wirkstoffgemisch dann in einen Durchflussmengenmesser 110 zu den Sprühdüsen 112 der Feldspritze, die beispielsweise in einer oder mehreren Teilbreiten angeordnet sind. Vor der Mündung der ersten Trägerflüssigkeitsleitung in die Mischkammer 106 ist ein Rückschlagventil 114 angeordnet, um zu verhindern, dass mit Wirkstoff kontaminierte Trägerflüssigkeit in die Trägerflüssigkeitsleitung 108 gelangt.

Gemäß der Erfindung wird der Wirkstoff somit nicht in den Ansaugbereich der Spritzpumpe, sondern gegen den üblichen Spritzdruck von maximal 10 bar in die Trägerflüssigkeit eindosiert. Wie 9 zu entnehmen ist, kann die Mischkammer 106 damit unmittelbar vor einer Verzweigung in die einzelnen Teilbreiten angeordnet sein. Dadurch kann die Leitungslänge, die das Trägerflüssigkeits-Wirkstoffgemisch bis zu den Sprühdüsen zurücklegen muss, im Vergleich zu einem Direktdosierungssystem, bei dem in dem Ansaugbereich der Spritzpumpe dosiert wird, kurz gehalten werden. Bei einem Wechsel der Wirkstoffkonzentration können dadurch kurze Reaktionszeiten erzielt werden.

Darüber hinaus kann durch die erfindungsgemäße Dosierpumpe 60 das Problem gelöst werden, die im Pflanzenschutz extrem breite Palette der Dosierungen der unterschiedlichen Wirkstoffe abzudecken. So werden Dosierungsmengen üblicherweise in Litern pro Hektar angegeben und die abzudeckenden Dosierungen decken einen Bereich von 200 ml pro Hektar bis 6 l pro Hektar ab. Darüber hinaus variieren die Arbeitsbreiten üblicher Feldspritzen sehr, beispielsweise werden derzeit Feldspritzen mit Arbeitsbreiten von 12 m bis 36 m eingesetzt. Darüber hinaus muss die Dosierung auch an die Fahrgeschwindigkeit der Feldspritze angepasst werden, die üblicherweise zwischen 2 km/h und 15 km/h liegt.

Indem die Druckringpumpe 60, wie bereits im Zusammenhang mit der 7 bzw. der 8 beschrieben wurde, zwei Kolben unterschiedlicher Größe aufweist, die mittels separater Rotationssteuerschieber getrennt angesteuert werden können, kann eine sehr breite Dosierungspalette abgedeckt werden. Darüber hinaus ist, wie ebenfalls bereits erläutert wurde, der Arbeitshub der beiden Kolben jeweils über einen Schraubbolzen einstellbar. Dadurch ist die Fördermenge der Dosierpumpe 60 pro Druckimpuls in weiten Grenzen einstellbar und kann dadurch auf die erforderliche Dosierungsmenge und die Arbeitsbreite der Feldspritze eingestellt werden. Dabei ist festzustellen, dass die Veränderung des Arbeitshubes durch die beiden Schraubbolzen selbstverständlich auch dadurch variabel erfolgen kann, dass die Schraubbolzen mittels eines Elektromotors ein- oder ausgedreht werden.

Die Dosierpumpe 60, bzw. die Schrittmotoren, die die Drehschieber der Rotationssteuerschieber antreiben, werden dabei durch eine Steuerelektronik angesteuert, die in Abhängigkeit der erforderlichen Wirkstoffmenge beide Kolben oder lediglich den großen bzw. kleinen Kolben und mit gegebenenfalls unterschiedlicher Arbeitsfrequenz ansteuert. So wird bei niedrigen erforderlichen Dosiermengen nur die kleine Kolbenplatte arbeiten, im normalen Bereich nur die große Kolbenplatte und bei hohen erforderlichen Dosiermengen werden beide Kolben arbeiten. Die Steuerung muss hierzu nur die Fördermenge pro Impuls jeder der beiden Kolben kennen, was beispielsweise durch eine Kalibrierung problemlos erreichbar ist. Die zu fördernden Wirkstoffmengen werden dann von der Elektronik errechnet und in Impulsen definiert. Berechnungsgrundlage sind dabei die Messsignale des Durchflussmengenmessers 110, der ohnehin auf jeder Feldspritze vorhanden ist und die Signale für die Druckregelung der Spritzpumpe liefert. Dieser Durchflussmengenmesser 110 misst die zu den Düsen durchfließende Flüssigkeitsmenge. Ein Bediener der Feldspritze gibt zusätzlich zu der auszubringenden Wassermenge pro Hektar die auch bei konventionellen Feldspritzen für die Druckregelung bereits eingegeben werden musste, die auszubringenden Wirkstoffmengen pro Hektar ein. Anhand des eingegebenen Sollwertes der Wassermenge pro Hektar und der gemessenen Fahrgeschwindigkeit steuert die Druckregelung dann den Spritzdruck mit dem Ziel, den Sollwert an Litern Wasser pro Hektar zu erreichen. Die Ansteuerung der Dosierpumpe 60 hat dann die Aufgabe, anhand der mittels des Durchflussmengenmessers 110 gemessenen, momentan ausgebrachten Wassermenge und anhand der hinterlegten Sollwerte für die Wirkstoffmenge pro Hektar die momentan beizumischenden Wirkstoffmengen zu errechnen. Die momentan beizumischende Wirkstoffmenge wird von der Steuerung in Ansteuerimpulse umgerechnet und entsprechend werden die Elektromotoren zum Antrieb der Rotationssteuerschieber angesteuert. Ein Impuls entspricht dabei einer Umdrehung der Elektromotoren. Die elektrischen Impulse werden dann durch den Rotationssteuerschieber in einen hydraulischen Impuls umgewandelt, der dann die Kolben der Dosierpumpe 60 beaufschlagt, wodurch pro Impuls eine definierte Wirkstoffmenge gegen den Spritzdruck in die Trägerflüssigkeit eindosiert wird.

Wie der Darstellung der 9 zu entnehmen ist, kann der Wirkstofftank 100 dabei unmittelbar das Liefergebinde darstellen. Die zweite Wirkstoffleitung 104 führt über zwei Schaltventile 116 und 118, deren Funktion im folgenden noch erläutert werden wird. Im Spritzbetrieb gemäß 9 sind die Schaltventile 116, 118 so geschaltet, dass die zweite Wirkstoffleitung 104 zur Mischkammer 106 führt.

Weiterhin ist in der 9 noch ein Entsorgungsbehälter 120 für Spülbrühe dargestellt, dessen Funktion nachstehend noch erläutert wird.

Nach Beendigung des Spritzbetriebes ist es erforderlich, die mit Wirkstoff kontaminierten Leitungen zu reinigen, da die verwendeten Wirkstoffe oft sehr aggressiv sind und nicht für längere Zeit in den Leitungen gelassen werden können. Bei dem erfindungsgemäßen System ist es dabei möglich, den Wirkstoff, der in der ersten Wirkstoffleitung 102, im Arbeitsraum der Dosierpumpe 60 und in der zweiten Wirkstoffleitung 104 noch in konzentrierter, nicht mit Trägerflüssigkeit vermischter Form vorliegt, in den Wirkstofftank 100 zurückzufördern. In diesem Zusammenhang ist festzuhalten, dass eine Förderung mit der Dosierpumpe 60 nicht möglich wäre, da die Dosierpumpe 60 ja nur dann arbeiten kann, wenn ihr Förderraum ständig mit Flüssigkeit gefüllt ist. Die Dosierpumpe 60 wäre somit nicht in der Lage, die zweite Wirkstoffleitung 104, die erste Wirkstoffleitung 102 sowie ihren eigenen Förderraum zu entleeren und in den Wirkstofftank 100 zurückzupumpen.

Um einen sogenannten Rückförderbetrieb einzustellen, wird das Schaltventil 116 in die in der 10 gezeigte Stellung gedreht, in der die zweite Wirkstoffleitung 104 mit einer Druckluftleitung verbunden wird. Gleichzeitig wird der Ventilblock 74 um 180° gedreht, so dass die Dosierpumpe 60 passiv und entgegen ihrer Förderrichtung im Förderbetrieb gemäß 9 durchströmt werden kann. Druckluft strömt somit über das Schaltventil 116 in die zweite Wirkstoffleitung 104, drückt den darin befindlichen Wirkstoff durch das Ventil 70 im Ventilblock in den Arbeitsraum 68 und durch das Ventil 72 in die erste Wirkstoffleitung 102 und in den Wirkstofftank 100 zurück. Dadurch kann bereits ein wesentlicher Anteil des Wirkstoffes aus den Wirkstoffleitungen 102, 104 und der Dosierpumpe 60 herausgedrückt werden und steht darüber hinaus in konzentrierter Form für den Spritzbetrieb wieder zur Verfügung. Das erfindungsgemäße System ermöglicht dadurch einen äußerst sparsamen Umgang mit teuren Wirkstoffen in der Landtechnik.

Nach dem Rückförderbetrieb kann bei dem erfindungsgemäßen System ein Spülbetrieb eingestellt werden, um auch die letzten Wirkstoffreste noch aus der Dosierpumpe 60 und den Wirkstoffleitungen 102, 104 herauszuspülen. Der Spülbetrieb ist schematisch in der 11 dargestellt. Wie zu erkennen ist, wird das der Dosierpumpe 60 abgewandte Ende der ersten Wirkstoffleitung 102, das mit einer Sauglanze versehen ist, aus dem Wirkstofftank 100 herausgenommen und in eine Spülstation 122 eingesetzt. Die Sauglanze ist dabei über einen Deckel dicht in die Spülstation 122 eingesetzt. Während des Transports der Feldspritze kann die Sauglanze ebenfalls in die Spülstation 122 eingesetzt sein. Die Spülstation 122 ist über eine Leitung mit dem Entsorgungsbehälter 120 verbunden. Für den Spülbetrieb wird das Schaltventil 116 wieder in die Stellung gebracht, in der es die zweite Wirkstoffleitung 104 durchleitet.

Das zweite Schaltventil 118 wird aber umgeschaltet, so dass das der Dosierpumpe 60 abgewandte Ende der zweiten Wirkstoffleitung 104 mit Druckwasser von der Spritzpumpe versorgt wird. Infolgedessen wird Druckwasser von der Spritzpumpe durch das Schaltventil 118, das Schaltventil 116, die zweite Wirkstoffleitung 104, das Ventil 70, den Förderraum 68, das Ventil 72, die erste Wirkstoffleitung 102, durch die Spülstation 122 und in den Entsorgungsbehälter 120 gefördert. Dadurch werden die Innenwandungen der Rohrleitungen, der Innenraum der Dosierpumpe 60, die Ventile 70, 72 sowie die Sauglanze gründlich gespült. Alle Teile bis zum Schaltventil 118, die mit Wirkstoff in Berührung gekommen sind, werden auf diese Weise gereinigt und die Reinigungsflüssigkeit wird im Entsorgungsbehälter 120 aufgefangen. Anschließend kann das Schaltventil 118 so eingestellt werden, dass auch die Mischkammer 106, der Durchflussmengenmesser 110 und die Sprühdüsen 112 mit Druckwasser von der Spritzpumpe versorgt und gespült werden.

Dabei ist festzustellen, dass gegenüber konventionellen Feldspritzen die anfallende Menge an kontaminierter Spülbrühe wesentlich geringer ist, da ja lediglich die nach dem Rückförderbetrieb noch vorhandenen Restmengen aus den Wirkstoffleitungen und der Dosierpumpe 60 herausgespült werden müssen. Der Entsorgungsbehälter 120 muss dadurch beispielsweise nicht nach jedem Spülbetrieb entleert werden. Ein Entleeren des Entsorgungsbehälters ist beispielsweise in konventioneller Weise möglich, indem der Inhalt des Entsorgungsbehälters 120, gegebenenfalls weiter bis zur Wirkungslosigkeit verdünnt, während einer Spülfahrt ausgebracht wird. Die hierzu erforderlichen Anschlüsse sind der Übersichtlichkeit halber in den Darstellungen nicht gezeigt.

Die Darstellung der 12 zeigt eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform einer Dosierpumpe 130. Die Dosierpumpe 130 weist zwei in ihrem Gehäuse beweglich gelagerte Kolben 132, 134 auf, wobei der Kolben 132 eine deutlich größere Querschnittsfläche aufweist als der Kolben 134. Die Druckräume der Kolben 132, 134 werden mittels eines einzigen Rotationssteuerschiebers 136 beaufschlagt. Infolgedessen liegen in den Druckräumen der Kolben 132, 134 stets gleiche Verhältnisse vor. Im Unterschied zur Dosierpumpe 60 der 7 weist aber jeder Kolben 132, 134 einen eigenen Förderraum 138, 140 auf. So beaufschlagt der größere Kolben 132 den Förderraum 138 und der kleinere Kolben 134 den Förderraum 140. Jeder Förderraum 138 ist mit einem Ansaugventil und einem Auslassventil verbunden. Auf diese Weise kann durch externe, in 12 nicht dargestellte Beschattung der Dosierpumpe 130 ein Fördervolumen in weiten Grenzen eingestellt werden.

Die Darstellung der 13 zeigt eine Schnittansicht einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dosierpumpe 150. Die Dosierpumpe 150 unterscheidet sich von der in der 12 dargestellten Dosierpumpe 130 lediglich dadurch, dass jeder der Kolben 132, 134 einen separaten Druckraum aufweist. Jeder der Kolben 132, 134 weist auch einen getrennten Förderraum 138, 140 auf, die jeweils mit einem Ansaugventil und einem Auslassventil in Verbindung stehen.

Der Druckraum des größeren Kolbens 132 wird mittels eines ersten Rotationssteuerschiebers 152 beaufschlagt und der Druckraum des kleineren Kolbens 134 wird mittels eines zweiten Rotationssteuerschiebers 154 beaufschlagt. Die Dosierpumpe 150 weist somit zwei unabhängig voneinander ansteuerbare Pumpenteile auf, wobei entsprechend dem Durchmesser der Kolben 132, 134 pro Druckimpuls ein unterschiedliches Volumen gefördert wird. Die Dosierpumpe 150 kann dadurch universell als Mischpumpe eingesetzt werden, um zwei Flüssigkeiten in einem exakt vordefinierten Verhältnis zueinander zu fördern und beispielsweise in eine Mischkammer einzudosieren. Ein beliebiges Mischverhältnis kann dabei dadurch erzeugt werden, dass die Rotationssteuerschieber 152, 154 mit unterschiedlicher Drehfrequenz angetrieben werden.

Die Darstellung der 14 zeigt eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Düsenhalters 160 für eine Feldspritze. Der Düsenhalter ist an einer Trägerflüssigkeitsleitung 162 befestigt und umgibt diese nach Art einer Befestigungsschelle. Trägerflüssigkeit aus der Trägerflüssigkeitsleitung 162 kann dadurch in den Düsenhalter 160 gelangen und über eine, am unteren Ende des Düsenhalters 160 angeordnete Sprühdüse 164 versprüht werden. Es ist dabei festzustellen, dass die Darstellung der 14 schematisch ist, da beispielsweise ein an Düsenhaltern üblicherweise vorgesehenes Tropfstoppventil nicht dargestellt ist. Parallel zur Trägerflüssigkeitsleitung 162 verläuft ein Gestängeholm 166 der Feldspritze, der für eine ausreichende Stabilisierung des Gestänges sorgt. An beiden Seiten des Düsenhalters ist jeweils ein Dosierpumpenblock 168 angeordnet. Beide Dosierpumpenblöcke 168 sind identisch aufgebaut. Jeder Dosierpumpenblock 168 weist zwei Druckringpumpen auf, die jeweils einen Kolben 170 bzw. 172 aufweisen. Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Druckringpumpe sind die Kolben 170, 172 in einem Pumpengehäuse verschiebbar angeordnet und werden mittels eines elastischen Rings 174 bzw. 176 in die in der 14 dargestellte Ruhelage vorgespannt. Jedem Kolben 170, 172 ist ein separater Förderraum 178 bzw. 180 zugeordnet. Jeder Förderraum 178, 180 ist jeweils mit einem Ansaugventil 182 und einem Auslassventil 184 versehen. Jedes Ansaugventil 182 besteht aus zwei in Reihe geschalteten Membranventilen, wie sie beispielsweise anhand der 1 bereits erläutert wurden. Jedes der Auslassventile 184 besteht aus zwei in Reihe geschalteten Membranventilen, wie sie ebenfalls anhand der 1 bereits erläutert wurden. Die Kolbenplatte 170 wird über eine Hydraulikleitung 186 beaufschlagt und die Kolbenplatte 172 wird über eine Hydraulikdruckleitung 188 beaufschlagt. In den Hydraulikdruckleitungen 186, 188 liegen Hydraulikimpulse an, so dass eine Fördermenge der Kolbenringpumpen, wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen, in Impulsen definiert werden kann. Bei einer Bewegung der Kolbenplatte 170 wird in den Förderraum 178 ein erster Wirkstoff aus einer ersten Wirkstoffleitung 190 angesaugt und entsprechend dem Trägerflüssigkeitsstrom durch einen zentralen Kanal 192 des Düsenhalters 160 zugemischt. In analoger Weise wird bei einer Bewegung des Kolbens 172 ein zweiter Wirkstoff aus einer zweiten Wirkstoffleitung 194 in den Förderraum 180 angesaugt und entsprechend in den zentralen Kanal 192 injiziert. Eine dritte Wirkstoffleitung 196 und eine vierte Wirkstoffleitung 198 sind in den gegenüberliegenden Dosierpumpenblock 168 geführt. Jede der Druckringpumpen in den Dosierpumpenblöcken 168 ist mittels einer eigenen Hydraulikleitung beaufschlagbar. An dem in 14 dargestellten Düsenhalter 160 können somit vier unterschiedliche Wirkstoffe in unterschiedlichen Wirkstoffkonzentrationen eingespeist werden. Es ist zu erkennen, dass aufgrund des äußerst kurzen Weges von den jeweiligen Auslassventilen 184 der Dosierpumpen bis zum zentralen Trägerflüssigkeitskanal 192 des Düsenhalters 160 eine verschwindend geringe Reaktionszeit bei einer Veränderung der jeweils eindosierten Wirkstoffmenge erreicht werden kann.

Die Darstellung der 15 zeigt eine Schnittansicht eines Ventilblocks 200 für eine erfindungsgemäße Dosierpumpe gemäß einer sechsten Ausführungsform. Ein Ventilblock 200 weist eine zylindrische, walzenartige Form auf und ist in einer zylindrischen Bohrung eines Gehäuses 202 um seine Längsachse drehbar gelagert. In dem Ventilblock 200 ist ein Ansaugventil 204 und ein, in 15 nicht zu erkennendes Auslassventil angeordnet. Das Ansaugventil 204 weist zwei in Reihe geschaltete Membranventile auf und ist gleich zu den anhand der 4 und 5 erläuterten Ventilen aufgebaut. Die Membranventile können den Durchfluss durch eine zentrale Durchgangsbohrung 206 des Ventilblocks 200 absperren oder freigeben, die sich geradlinig durch den zylindrischen Ventilblock 200 erstreckt und dessen Mittelachse kreuzt. Auf gegenüberliegenden Seiten des Ventilblocks 200 fluchtet die Durchgangsbohrung 206 mit einer Einlassbohrung 208 bzw. einer Auslassbohrung 210. Ein Übergang zwischen der Durchgangsbohrung 206 des Ventilblocks 200 und der Einlassbohrung 208 des Gehäuses 202 ist mittels eines ventilblockseitigen Dichtrings 212 und eines gehäuseseitigen Dichtrings 214 abgedichtet. Die Dichtringe 212, 214 befinden sich jeweils in einer zylindrischen Ausnehmung im Ventilblock 200 bzw. im Gehäuse 202. In gleicher Weise ist ein Übergang zwischen der Durchgangsbohrung 206 des Ventilblocks 200 und der Auslassbohrung 210 mittels eines ventilblockseitigen Dichtrings 216 und eines gehäuseseitigen Dichtringes 218 abgedichtet. Es ist der Darstellung der 15 zu entnehmen, dass bei einem Unterdruck in der Einlassbohrung 210 Flüssigkeit in der Darstellung der 15 von rechts nach links durch das Ansaugventil 204 strömen könnte. Das in der 15 nicht zu erkennende Auslassventil ist analog zum Ansaugventil 204 aufgebaut, aber demgegenüber um 180° verdreht, so dass eine Durchströmungsrichtung in der 15 von links nach rechts erreicht würde.

Wie der 15 zu entnehmen ist, kann eine Durchlassrichtung des Ansaugventils 204 in einfacher Weise umgekehrt werden, indem der Ventilblock 200 um 180° im Gehäuse 202 verdreht wird. In dieser um 180° verdrehten Anordnung wäre eine Durchflussrichtung durch das Ansaugventil 204 dann von der Einlassbohrung 210 zur Auslassbohrung 208 gegeben. Bei einer Drehung des Ventilblocks 200 um 180° würde gleichzeitig das in der 15 nicht dargestellte Auslassventil um 180° verdreht. Mit einer Drehung des Ventilblocks 200 ist es dadurch möglich, eine Förderrichtung einer erfindungsgemäßen Dosierpumpe in einfacher Weise umzukehren, wie bereits anhand der 7 und 8 erläutert wurde.

Der Ventilblock 200 ist zweiteilig aus einem ersten Zylinderabschnitt 220 und einem zweiten Zylinderabschnitt 222 aufgebaut. Eine Trennebene zwischen dem ersten Zylinderabschnitt 220 und dem zweiten Zylinderabschnitt 222 verläuft dabei parallel zu einer Längsachse des Ventilblocks 200. Durch diese Zweiteilung des Ventilblocks 200 lassen sich das Ansaugventil 204 und das nicht dargestellte Auslassventil im Ventilblock 200 in einfacher Weise montieren. Nach Montieren des Ansaugventils 204 sowie des Auslassventils in dem ersten Zylinderabschnitt 220 wird der zweite Zylinderabschnitt 222 aufgesetzt und der so komplettierte Ventilblock dann in die Bohrung des Gehäuses 202 eingeschoben.


Anspruch[de]
  1. Dosierpumpe für die Direktdosierung von Wirkstoffen, insbesondere für die Landtechnik, mit wenigstens einem Gehäuse mit einem Förderraum, einem den Förderraum wenigstens einseitig begrenzenden und im Gehäuse bewegbar angeordneten Hubelement, wenigstens einem in Strömungsverbindung mit dem Förderraum stehenden Ansaugventil und wenigstens einem in Strömungsverbindung mit dem Förderraum stehenden Auslassventil, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubelement als zwischen zwei Endpositionen verschiebbarer Kolben (20; 64, 66; 132, 134) ausgebildet ist und zwischen Gehäuse und Kolben ein elastischer Ring vorgesehen ist, wobei der elastische Ring (34) in beiden Endpositionen des Kolbens (20; 64, 66; 132, 134) wenigstens teilweise komprimiert ist.
  2. Dosierpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Endpositionen des Kolbens (20; 64, 66; 132, 134) durch Anliegen einer jeweiligen Anschlagfläche des Kolbens (20; 64, 66; 132, 134) am Gehäuse definiert ist.
  3. Dosierpumpe nach wenigsten einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Ring (34) zwischen einer im wesentlichen senkrecht zu einer Bewegungsrichtung des Kolbens (20; 64, 66; 132, 134) angeordneten umlaufenden Fläche am Kolben und einer im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kolbens angeordneten umlaufenden Fläche (32) am Gehäuse angeordnet ist, wobei der elastische Ring (34) den Kolben (20; 64, 60; 132; 134) in eine seiner Endpositionen vorspannt und eine Abdichtung zwischen Förderraum (24; 68; 138, 140) und Kolben (20; 64, 66; 132, 134) bewirkt.
  4. Dosierpumpe nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (62) einen verstellbaren Anschlag (80, 82) aufweist, um einen Arbeitshub des Kolbens (20; 64, 66; 132, 134) variabel zu begrenzen.
  5. Dosierpumpe nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Umkehren einer Förderrichtung vorgesehen sind.
  6. Dosierpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansaugventil (70) und das Auslassventil (72) in einem gemeinsamen Ventilblock (74) angeordnet sind, wobei der Ventilblock (74) relativ zum Gehäuse (62) der Dosierpumpe (60) drehbar angeordnet ist.
  7. Dosierpumpe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flanschbauteil (78) mit dem Ansaugstutzen und dem Auslassstutzen vorgesehen ist, wobei das Ansaugventil (70) und das Auslassventil (72) relativ zum Flanschbauteil (78) drehbar angeordnet sind.
  8. Dosierpumpe nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Ansaugventil (26; 70) und/oder das wenigstens eine Auslassventil (28; 72) jeweils wenigstens eine elastische Membran (40) als Absperrelement aufweisen.
  9. Dosierpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansaugventil (26; 70) und/oder das Auslassventil (28; 72) ein Ventilgehäuse mit einer Ventilkammer aufweisen, wobei die Ventilkammer eine Stirnfläche mit einer im wesentlichen mittig in der Stirnfläche angeordneten Durchlassbohrung aufweist, wobei die elastische Membran (40) im Ruhezustand wenigstens abschnittsweise an der Stirnfläche anliegt und einen zentralen, die Durchlassbohrung überdeckenden Bereich (46) aufweist, der mittels wenigstens zwei speichenartigen Verbindungsbereichen (48) mit einem äußeren Ring (50) der elastischen Membran (40) verbunden ist.
  10. Dosierpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass drei in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete speichenartige Verbindungsbereiche (48) vorgesehen sind.
  11. Dosierpumpe nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansaugventil (26; 70) und/oder das Auslassventil (28; 72) zwei in Reihe geschaltete Membranventile aufweist.
  12. Dosierpumpe nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer dem Förderraum abgewandten Seite des Kolbens (20; 64, 66; 132, 134) ein hydraulisch beaufschlagbarer Druckraum (22; 84, 86) vorgesehen ist.
  13. Dosierpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotationssteuerschieber (88, 90; 136) zur hydraulischen Beaufschlagung des Druckraums (84, 86) vorgesehen ist.
  14. Dosierpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationssteuerschieber (88, 90; 136) ein Schiebergehäuse (92) und einen im Schiebergehäuse (92) drehbar gelagerten Drehschieber (94) aufweist, wobei das Schiebergehäuse (92) mit einer Druckzufuhrleitung (D), einer Druckabfuhrleitung (R) und dem Druckraum (84, 86) in Strömungsverbindung steht.
  15. Dosierpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschieber (94) hohlzylindrisch ausgebildet ist und wenigstens ein Steuerschlitz (98) in einer Umfangswandung des Drehschiebers (94) vorgesehen ist.
  16. Dosierpumpe nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Pumpengehäuse wenigstens zwei verschiebbar angeordnete Kolben (64, 66; 132, 134) vorgesehen sind.
  17. Dosierpumpe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (64, 66; 132, 134) wenigstens teilweise eine unterschiedliche Querschnittsfläche aufweisen.
  18. Dosierpumpe nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (64, 66) einen gemeinsamen Förderraum (68) beaufschlagen.
  19. Dosierpumpe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um eine unterschiedliche Bewegung der Kolben (64, 66; 132, 134) zu verursachen.
  20. Dosierpumpe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Rotationssteuerschieber (88, 90) vorgesehen sind und die Kolben (64, 66) wenigstens teilweise durch unterschiedliche Rotationssteuerschieber (88, 90) beaufschlagbar sind.
  21. Dosierpumpe nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (132, 134) wenigstens teilweise einen separaten Förderraum (138, 140) beaufschlagen.
  22. Dosierpumpe nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (132, 134) wenigstens teilweise mittels eines gemeinsamen Rotationssteuerschiebers (136) beaufschlagbar sind.
  23. Düsenhalter für landwirtschaftliche Spritzeinrichtungen, gekennzeichnet durch eine Dosierpumpe nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche.
  24. System zur Direktdosierung von Wirkstoffen für die Landtechnik, gekennzeichnet durch wenigstens eine Dosierpumpe (60) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 22.
  25. System zur Direktdosierung, insbesondere nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch wenigstens eine Dosierpumpe (60), wenigstens einen Wirkstofftank (100) mit zu dosierendem Wirkstoff, einen Trägerflüssigkeitstank sowie eine Trägerflüssigkeitspumpe und wenigstens eine Teilbreite mit wenigstens einer Sprühdüse (112), wobei eine erste Wirkstoffleitung (102) vom Wirkstofftank (100) zum Ansauganschluss der Dosierpumpe (60) führt und eine zweite Wirkstoffleitung (104) in einer Mischkammer (106) mündet, wobei eine Trägerflüssigkeitsleitung vom Trägerflüssigkeitstank über die Trägerflüssigkeitspumpe zur Mischkammer (106) führt und wobei zwischen einem Auslassanschluss der Dosierpumpe (60) und stromaufwärts der Mischkammer (106) ein Anschluss (116) zum Einleiten von Druckluft in die zweite Wirkstoffleitung (104) für einen Rückförderbetrieb vorgesehen ist.
  26. System zur Direktdosierung, insbesondere nach Anspruch 24 oder 25, gekennzeichnet durch wenigstens eine Dosierpumpe (60), wenigstens einen Wirkstofftank (100) mit zu dosierendem Wirkstoff, einen Trägerflüssigkeitstank sowie eine Trägerflüssigkeitspumpe und wenigstens eine Teilbreite mit wenigstens einer Sprühdüse (112), wobei eine erste Wirkstoffleitung (102) vom Wirkstofftank (100) zum Ansauganschluss der Dosierpumpe (60) führt und eine zweite Wirkstoffleitung (104) in einer Mischkammer (106) mündet, wobei eine Trägerflüssigkeitsleitung vom Trägerflüssigkeitstank über die Trägerflüssigkeitspumpe zur Mischkammer (106) führt und wobei zwischen dem Auslassanschluss der Dosierpumpe und stromaufwärts der Sprühdüsen (112) ein Anschluss zum Einleiten von Trägerflüssigkeit in die zweite Wirkstoffleitung (104) für einen Spülbetrieb vorgesehen ist.
  27. System zur Direktdosierung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entsorgungsbehälter (120) zum Aufnehmen von Trägerflüssigkeits-Wirkstoffgemisch, insbesondere aus einem Spülbetrieb, vorgesehen ist und die erste Wirkstoffleitung (102) im Spülbetrieb vom Wirkstofftank (100) auf den Entsorgungsbehälter (120) umschaltbar ist.
Es folgen 12 Blatt Zeichnungen






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