DE7113125U - Schlauchquetschpumpe - Google Patents

Description

OR. ALFRED RIEDEL - . ..

PATENTANWALT - 1 - " ö· APM

8 MÜNCHEN 22 ~

THIERSCHSTRASSE 8

MgY-Planck-Gesellschaft zur Förderung der WisSeilschaften e.V., Bunsenstr. 10, Göttiugen

Schlauchquetschpumpe

Neuerung beur-ifft eine Schiaiichquetschpuiiipe zur stoßfreien Förderung von flüssigen, fließfähigen und/oder gasförmigen Medien durch einen oder mehrere Förderschläuche mit ggf. unterschiedlichem Schlauchdurchmesser, bestehend aus einem Rollenkörper mit mehreren kreisförmig angeordneten, eine kreisförmige Abrollumlaufbahn beschreibenden, in Gegenrichtung zur Abrollumlaufbahn angetriebenen Andruckrollen zum Zusammendrücken und wieder Freigeben der Förderschläuche, sowie einem Andruckkörper mit einer zur Schlauchaufnahme bestimmten, schalenförmigen Rollenandruckfläche mit größerem Krümmungsradius als demjenigen der Andruckrollenabrollumlaufbahn.

Schlauchpumpen zur Förderung eines flüssigen oder gasförmigen Gutes, bei denen frei drehbar gelagerte Rollen über gegen eine Andruckfläche abgestützte Förderschläuche in der Weise bewegt werden, daß während des Abrollens ein Zusammendrücken der Schläuche erfolgt, sind bereits bekannt. Nachteilig an diesen bekannten Schlauchpumpen ist jedoch, daß durch Reibungskräfte und durch das Zusammenpressen der Schläuche während jedes Abrollvorganges die Schläuche gedehnt und nach Beendigung jedes Abrollvorganges wieder entspannt werden, so daß eine periodische Änderung des Schlauchvolumens, die sich in einem starken Stoßen des zu fördernden Gutes äußert, die Folge ist. Nachteilig ist ferner, daß die dauernde Dehnung und wieder Entspannung der Förderschläuche einen starken Ver schleiß bedingt und die Lebensdauer der Schläuche stark herabsetzt. Nachteilig ist ferner, daß während des Auf- bzw. Ablau- fens der Rollen das Zusammendrücken und wieder Freigeben der Förderschläuche in der Regel ruckartig erfolgt, was ebenfalls zu einer stoßweisen Weiterbeförderung des zu transportierenden Gutes führt.

Ee net daher nicht en Versuchen gefehlt, Schlauchpumpen zu entwickeln, die eine stoßfreie Förderung von Flüssigkeiten

x· Gasen ermöglichen, oiuie da£ die Förderschläuche rucizartig beansprucht bzw. gedehnt oder gestaucht werden. So ist z.B. aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 553 005 eine Peristaltikpumpe bekannt, bei der mehrere in einem Gehäuse untergebrachte, um einen zentralen Antriebszylinder kreisförmig angeordnete, zentral nicht gelagerte Andruckrollen vorgesehen sind, deren Antrieb durch Reibungskräfte erfolgt, die am inneren Antriebszylinder und an einer äußeren Abrollfläche wirken, wobei jede Andruckrolle aus einem auf der Abrollfläche abrollenden Teil mit vergleichsweise kleinem Durchmesser sowie einem in eine Schlauchführungsnut eingreifenden Teil mit vergleichsweise großem Durchmesser besteht, so daß nur der RoI-leateil mit vergleichsweise großem Durchmesser suf den in der Schlauchführungsnut befindlichen Schlauch drückt und dabei an der Berührungsstelle eine rückläufige Bewegung ausführt. Zur Verhinderung eines ruckartigen Zusammendrückens des Fördersch"auchs ist das Gehäuse der bekannten Peristaltikpumpe in der vieise ausgebildet, daß die den Andruckkörper darstellende Schlauchführungsnut einen größeren Krümmungsradius aufweist als die Kreisbahn der Umfangbewegung der Andruckrollen, wobei die Eadienunterschiede so bemessen sind, daß der Pördersckleuch ausgehend vom vollen, freien Schlauchdurchmesser allmählich zusammengedrückt, schließlich völlig verschlossen und danach allmählich wieder freigegeben wird.

Diese bekannte Peristaltikpumpe besitzt jedoch zahlreiche Nachteile. So ist z.B. nachteilig, daß sie nur die Förderung mit Hilfe eines einzigen Förderschiauchs ermöglicht. Zur gleichzeitigen Förderung eines Gutes mit Hilfe von mehreren Schläuchen wären tiefgreifende Konstruktionsänderungen erforderlich, die im Bauprinzip nicht vorgesehen sind. Nachteilig ist ferner, daß aufgrund der Ausgestaltung der Schiauchführungsnut und des den vergleichsweise großen Durchmesser aufweisenden Andruckrollenteils nur die Verwendung eines Schlauches mit ganz bestimm-

ter iichoex· Weite und r/südSväx-Le üiöglich. ±=ΐ, so cLaB eine £n-~ derung der Förderungskapazität nur über die Umlaufgeschwindigkeit der Andruckrollen gelingt und dadurch stark begrenzt ist.

Aufgabe der Neuerung ist es, eine Schlauchquetschpumpe anzugeben, mit deren Hilfe die stoßfreie Förderung von flüssigen, fließfähigen oder gasförmigen Medien wahlweise nur durch einen oder durch nahezu beliebig viele Förderschläuche mit praktisch beliebigem, ggf. auch unterschiedlichem Schlauchdurchmesser möglich ist.

Der Neuerung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß die angegebene Aufgabe in besonders vorteilhafter Weise dadurch lösbar ist, daß mehrere kreisförmig angeordnete, zentrisch gelagerte Andruckrollen mit einer der Anzahl und Dicke der zu verwendenden Förderschläuche entsprechenden Länge über ein sogenanntes Planetengetriebe gegenläufig zur Andruckrollenabrollumlaufbahn in Umlauf gesetzt werden unter Beibehaltung des Prinzips unterschiedlicher Radien für Andruckrollenabrollumfangbahn und Schlauchandruckfläche.

Gegenstand der Neuerung ist eine Schlauchquetschpumpe zur stoßfreien Förderung von flüssigen, fließfähigen und/oder gasförmigen Medien durch einen oder mehrere Förderseliläuche mit ggf. unterschiedlichem Schlauchdurchmesser, bestehend aus einem Rollenkörper mit mehreren kreisförm. g angeordneten, eine kreisförmige Abrollumlaufbahn beschreibenden, in Gegenrichtung zur Abrollumlaufbahn angetriebenen Andruckrollen zum Zusammendrücken und wieder Freigeben der Förderschläuche, sowie einem Andruckkörper mit einem zur Schlauchaufnahme bestimmten, schalenförmigen Rollenandruckfläche mit größerem Krümmungsradius als demjenigen der Andruckrollenabrollumlaufbahn, die gekennzeichnet ist durch einen auf einer Antriebsachse (4) sitzenden Rollen-

körper (1), der mit auf den in kreisförmiger Anordnung montierten Sollenachsen der zentrisch gelagerten Andruckrollen (2) befestigten Peripherzahnrädern (6) versehen ist, die sowohl innenseitig in ein mit der Antriebsachse (4·) fest verbundenes Zentralzahnrad (8) als auch außenseitig in einen feststehenden Innenzahnkranz (9) eingreifen.

Die Neuerung wird durch die beigefügte Zeichnung näher veranschaulicht, in der darstellen:

Fig. 1 eine Draufsicht der neuerungsgemäßen Schlauchquetschpumpe in Form eines Explosionsschemas,

Fig. 2 eine Seitenansicht der neuerungsgemäßen Schlauchquetschpumpe in Form eines Explosionsschemas und

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teilausschnitts des in Betrieb befindlichen Rollen- und Andruckkörpers im Schema.

Der in Fig. Ί dargestellte Rollenkörper 1 weist Antriebs- und Halterungselemente für die Andruckrollen 2 auf, von denen der Übersichtlichkeit wegen nur zwei gezeigt sind. Der während des Betriebs der Pumpe mit dem Rollenkörper 1 fest verbundene Andruckkörper 3 weist neben der schalenförmig ausgebildeten RoI-lenandruckflache Elemente zur Führung und Halterung der Förderschläuche sowie zur Abstandseinstellung und -justierung auf.

Der Rollenkörper 1 ist auf der Antriebsachse 4 angeordnet und auf dieser entweder frei drehbar gelagert oder mit dieser fest verbunden. Die Andruckrollen 2, z.B. 10 an der Zahl, sind mit ihren Rollenachsen auf den seitlichen Trägerscheiben 5 in kreisförmiger Anordnung befestigt und zentrisch gelagert. Auf der Getriebeseite einer der Trägerscheiben 5 ist auf jeder Rollenachse ein Peripherzahnrad 6 angebracht und mit der Achse fest

verbunden. Jedes der PeripherZahnräder 6 greift sowohl innenseitig in ein mit der Antriebsachse 4 durch einen Splint 7 fest verbundenes Zentralzahnrad 8 als auch außenseitig in einen feststehenden Innenzahnkranz 9 ein, der an einem Zahnkranzträger 10 befestigt ist. Ein Lagerhalter 16 dient zur Halterung der Trägerscheiben 5 und zur Führung der Antriebsachse 4-

Der in Fig. 2 dargestellte Andruckkörper 3 besteht aus einer schalenförmigen Rollenandruckfläche 3a und Schlauchhalterflächen 3b, die ggf. mit Schlauchführungsnuten 3c (vergleiche Fig. 1) versehen sind. Die in Form eines Hohlzjlenders ausgebildete Rollenandruckfläche 3a weist einen größbx-en Krümmungsradius auf als die Abrollumlaufbahn der Andruckrollen 2, wie Fig. 3 besonders deutlich erkennen läßt. Die geeignete Einstellung der Rollenandruckfläche 3a zum Rollenkörper 2 erfolgt gemäß einer besonders vorteilhaften Axisführungsform, die sich insbesondere bei Verwendung von sehr vielen, z.B. 100, Förderschläuchen als zweckmäßig erwiesen hat, mit Hilfe einer Justiervorrichtung, die aus einer Metallplatte 11, einer im diagonalen Schnittpunkt angeordnete Gewindespindel 12 mit Handrad 13 und der als Gegengewinde für die Gewindespindel 12 dienenden feststehenden Metallplatte 14- besteht. Die feststehende Metallplatte 14 ist über die Distanzhalter 15 mit dem Lagerhalter 16 des Rollenkörpers 1 durch Schrauben 17 verbunden. Die Gegeneinanderbewegung zwischen Andruckkörper 3 und Rollenkörper 1 wird begrenzt durch geführte Abstandsbolzen 18 mit Konterschrauben 19, wobei gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform eine genaue Justierung der Andrucksstärke durch die Konterschrauben 19 in der Weise erfolgt, daß deren gerändelte Köpfe mit kleinen Skalen versehen sind, so daß eine gleichmäßige und reproduzierbare Einstellung gewährleistet ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsforiu, die sich insbesondere bei Verwendung von vergleichsweise wenigen Förderschlauchen, z.B. zehn, als zweckmäßig erwiesen hat, erfolgt die Herstellung des Arbeitsstellungsabstands und der Andruck des Andruckkörpers 3 an den Eollenkörper Λ durch eine einfache Klappbewegung um eine parallel zur Antriebsachse 4 des Hollenkörpers 1 ausgebildetes Scharnier, das an einer Seite eines verlängerten Hebelarms des Andruckkörpers 3 angeordnet ist und in ein entsprechend ausgestaltetes Bauelement des Rollenkörpers 1 eingreift. Die Arretierung und Andruckstärke erfolgt bei dieser Ausführungsform der neuerungsgemäßen Schlauchquetschpumpe entweder durch eine starre Einrastung oder unter Anwendung einer starken Federdruckvorrichtung oder durch eine Kombination dieser beiden Elemente. Die angegebene, für den Fachmann ohne weiteres erkennbare Ausführungsform ist in den Figuren nicht dargestellt.

Die in Fig. 3 dargestellte Schemazeichnung läßt uie Wirkungsweise der in Betrieb befindlichen neuerungsgemäßen Schlauchquetschpumpe erkennen. Auf der Rollenandruckfläche 3a liegt der Förderschlauch 20 auf. Auf dem. Förderschlauch 20 rollen die kreisförmig angeordneten Andruckrollen 2 nacheinander ab und führen eine der Bewegungsrichtung des Rollenkörpers entgegengesetzte Drehbewegung aus, so daß ein Spannen des Förderschlauchs vermieden und das Fördergut G stoßfrei gefördert wird. Die stoßfreie Förderung wird noch dadurch unterstützt, daß der Krümmungsradius 21 der schalenförmigen Rollenandruckfläche 3a größer ist als der Radius der Andruckrollenabrollumlaufbahn 22, was zur Folge hat, daß der Förderschlauch 20 nur allmählich zusammengedrückt, lediglich im Teilabschnitt a vollständig zusammengepreßt und anschließend allmählich wieder freigegeben wird. Der Teilabschnitt a entspricht in seiner Ausdehnung etwa dem Achsabstand zweier Andruckrollen.

Der Rollenantrieb des Rollenkörpers 1 erfolgt bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform in der Weise, daß über die Antriebsachse 4 das Zentralzahnrad 8 angetrieben wird, welches seinerseits die PeripherZahnräder 6 antreibt. Da die Peripherzahnräder 6 gleichzeitig in den feststehenden Innenzahnkranz 9 eingreifen und in diesem abrollen, wird der gesamte Rollenkörper 1 in eine Drehbewegung versetzt. Läuft z.B. die Antriebsachse 4, wie in Fig. 3 dargestellt, entgegen dem Uhrzeigersinn, so bewegt sich auch der Rollenkörper 1 entgegen dem Uhrzeigersinn, wohingegen die Andruckrollen 2 eine gegenläufige Bewegung ausführen. Zur Verhinderung eines Verschiebens, z.B. Dehnens oder Stauchens, der der Abrollbewegung ausgesetzten Förderschläuche 20 muß die Umfanggeschwindigkeit der Andruckrollen 2 etwa gleich oder wenig größer als die Umfanggeschwindigkeit der Abrollbewegung des Rollenkörpers 1 sein, was neuerungsgemäß dadurch erreicht wird, daß der Durchmesser der Rollen 2 etwas größer oder gleich groß wie der Teilkreisdurchmesser der Peripheraahnräder 6 ausgebildet ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der neuerungsgemäßen Schlauchquetschpumpe wird auf das Zentralzahnrad 8 als Antriebsglied verzichtet und die Antriebsachse 4 fest mit den Trägerscheiben 5 verbunden. Gemäß dieser Ausführungsform werden durch die Antriebsachse 4 die Peripherzahnrrder 6 dazu gebracht, daß sie sich auf dem Innenzahnkranz 9 abwälzen, so daß sie, und damit auch die Andruckrollen 2, eine gegenläufige Drehbewegung ausführen. Die durch die Lagerung der Rollen bedingten Reibungskräfte werden in diesem Falle vom Zahnkranz 9 aufgenommen und üben bei entsprechender Wahl des Rollendurchmessers keine Zugkraft auf die Förderschläuche aus, wobei eine stärkere Beanspruchung der Rollenlager in Kauf genommen wird.

Die einzelnen Bauteile der aeuerungsgemäßen Schlauchquetschpumpe bestehen aus bekannten, für diesen Zweck üblicherweise verwendeten Materialien. Zur Herstellung der meisten der angegebenen Bauteile, mit Ausnahme der im Andruckkörper 3 vorliegenden Metallplatten sowie der zur gleichzeitigen Behandlung sehr vieler Förderschlauche bestimmten Andruckrollen, haben sich Kunststoffe, z.B. Polyvinylchlorid, als geeignet erwiesen. In neuerungsgemäßen Schlauchquetschpumpen, die zur Aufnahme einer Vielzahl von Förderschläuchen, z.B. von 100 Förderschlauchen, bestimmt sind, bestehen die Andruckrollen, bei denen es sich z.B. um 10 Andruckrollen handeln kann, zweckmäßigerweise aus Edelstahl. In Schlauchquetschpumpen des angegebenen Typs haben sich aus Edelstahl gefertigte Andrückrolle" mit einer Länge von etwa 180 mm und einem Durchmesser von 12 mm, sowie ein Andruckrollenteil mit einem Durchmesser von 50 mm, der gleichzeitig auch dem Durchmesser der Andruckrollenabrollumlaufbahn entspricht, als zweckmäßig erwiesen. Der Krümmungsradius der Rollenandruckfläche des Andruckkörpers beträgt ±n diesem Falle bei Verwendung von Förderschlauchen mit einer Wandstärke von 0,5 mm und einer lichten Weite von 0,1 bis 0,75 mm etwa 26 mm.

Gemäß der angegebenen Ausführungsform, bei welcher die neuerungsgemäße Pumpe zur Aufnahme von vergleichsweise wenig Förderschläuchen, z.B. von etwa 6 bis 12 Förderschläuchen, bestimmt ist, haben sich aus Kunststoff, z.B. Polyvinylchlorid, hergestellte Andruckrollen als geeignet erwiesen, deren Länge etwa 60 mm und deren Durchmesser 18 mm beträgt. Die Rollenachsen sind auch in diesem Falle aus Stahl gefertigt. In Schlauchquetschpumpen des angegebenen Typs beträgt die Andruckroll enabrolluml auf bahn zweckmäßig etwa 82 mm und der Durchmesser der Rollenandruckfliiche 90 mm, wobei sich Förderschläuche mit einer Wandstärke von etwa 0,5 bis 1,5 mm und einer lichten Weite von etwa 0,1 bis 2,0 mm als geeignet erwiesen haben.

- ίο -

Voi'teiihaft sind ferner auch, Ausf üÄrutigöf üriiiBii, Dei denen statt 10 eine andere Anzahl von Andruckrollen verwendet werden, wobei selbstverständlich die Zahl der verwendeten Andruckrollen in Übereinstimmung steht mit der nach üblichen bekannten Regeln berechenbaren Zahnradunterteilung und Teilkreisdurchmesserwahl.

Die neuerungsgemäßen Schlauchquetschpumpen zeichnen sich nicht nur durch eine besonders vorteilhafte stoßfreie Förderleistung aus, sondern auch durch eine besonders vorteilhafte Vielseitigkeit und Anpassungsfähigkeit an die unterschiedlichsten Verwendungszwecke. So können z.B. mit ein- und derselben Schlauchquetschpumpe ebenso gut ein Förderschlauch als auch beispielsweise 100 Förderschiäuche in besonders vorteilhafter und schonender Weise wie angegeben behandelt werden.. Ferner ist der Benutzer einer neuerungsgemäßen Schlauchquetschpumpe nicht auf die Verwendung eines in bezug auf Schlauchdurchmesser und Wandstärke genau definierten Typs von Förderschlauch angewiesen, da die jeweils optimale Druckeinstellung und -,justierung in einfacher Weise wie angegeben möglich ist. Vorteilhaft ist ferner, daß mit Hilfe der neuerungsgemäßen Schlauchquetschpumpe Gut unterschiedlichen Typs aus mehreren GutSammelbehältern ggf. durch Förderschläuche mit unterschiedlicher Dicke bei gleicher Wandr stärke gleichzeitig gefördert werden kann.

Claims (1)

1. - ii -

   • t Einsprüche

   1. Schiauchquetschpumpe zur stoßfreien Förderung von flüssigen, fließfähigen und/oder gasförmigen Medien durch einen oder mehrere Förderschläuche mit ggf. unterschiedlichem Schlauchdurchmesser, bestehend aus einem Rollenkörper mit mehreren kreisförmig angeordneten, eine kreisförmige Abrollumlaufbahn beschreibenden, in Gegenrichtung zur Abrollumlaufbahn angetriebenen Andruckrollen zum Zusammendrücken und wieder Freigeben der Förderschläuche, sowie einem Andruckkörper mit einem zur Schlauchaufnahme bestimmten, schalenförmigen Rollenandruckfläche mit größerem Krümmungsradius als demjenigen der Andruckrollenabrollumlaufbahn, gekennzeichnet durch einen auf einer Antriebsachse (4·) sitzenden Rollenkörper (1), der mit auf den in kreisförmiger Anordnung montierten Rollenachsen der zentrisch gelagerten Andruckrollen (2) befestigten Peripherzahnrädern (6) versehen ist, die sowohl innenseitig in ein mit der Antriebsachse (4) fest verbundenes Zentralzahnrad (8) als auch außenseitig in einen feststehenden Innenzahnkranz (9) eingreifen.

   2. L jhlauchquetschpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerscheiben (5) auf der Antriebsachse (4·) frei beweglich gelagert sind.

   5. Schiauchquetschpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerscheiben (50 mit der Antriebsachse (4) fest verbunden sind.

   4-. Schlauchquetschpumpe nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenandruckflache (3a) und die Schlauchhalterflächen (3t>) des Andruckkörpers (3) mit HiI-

   fe eine..· über die Distanzhalter (15) und die feststellende Metallplatte (14) gelagerten Gewindespindel (12) mit Handrad (13) in Richtung des Rollenkörpers (1) verschiebbar und mit Hilfe der Abstandsbolzen (18) mit Konterschrauben 09) justierbar ist.

   5· Sohlauchquetschpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich-

   ' net, da3 die Konterschrauben (19) gerändelte Köpfe aufwei

   sen, die mit Drehzahlskalen versehen sind.

   6. Schlauchquetschpumpe nach Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des erforderlichen Arbeitsstellungsabstands zwischen Rollenkörper (1) und Andruckkörper (3) ein beide Bauteile umfassendes und deren Zusammen- und Auseinanderklappen ermöglichendes, parallel zur Antriebsachse (4) ausgebildetes Scharnier, zur Einstellung der Andruckstärke eine Federdruckvorrichtung und zur Fixierung der beiden Bauteile eine Einrastvorrichtung vorgesehen sind.