DD143291A1

DD143291A1 - Vorrichtung zur verminderung der pulsation von schlauchpumpen

Info

Publication number: DD143291A1
Application number: DD21386979A
Authority: DD
Inventors: Juergen Engler; Hans Kuehnlenz; Christine Lange
Original assignee: Juergen Engler; Hans Kuehnlenz; Christine Lange
Priority date: 1979-06-25
Filing date: 1979-06-25
Publication date: 1980-08-13
Also published as: SU1416751A1; DE3000330A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verminderung der Pulsation von Schlauchpumpen, die vornehmlich für Dosierzwecke eingesetzt werden. Sie hat den Zweck, den Aufwand für die Konstruktion die Herstellung und die Justage für derartige Vorrichtungen zu senken. Ihr lag die Aufgabe zugrunde, eine einfache kostengünstige Vorrichtung zu schaffen, die auch für Mehrkanalpumpen geeignet ist. Dies wird erreicht durch die Vorspannung des Schlauches auf der Druckseite vermittels einer Schlauchhalterung und die Anordnung eines druckseitigen Niederhalters. Die Anordnung erfolgt so, daß der vorgespannte Schlauchabschnitt in Richtung der Pumpe durchgedrückt und in der Lage der niederhalternahen Abquetschsteile am Ende des Andrucksegmentes um den Faktor 1,01 bis 1,03 verlängert ist, wobei er in dieser Lage die Kreisbahn der Abquetschrollen nur geringfügig schneidet.

Description

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Vorrichtung zur Verminderung der Pulsation von Schlauchpumpen Internationale Patentklassifikation: ΙΌ4Β*- 43/12

PO4C - 5/00

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verminderung der Pulsation von Schlauchpumpen. Schlauchpumpen werden auf vielen Gebieten vornehmlich für Dosieraufgaben eingesetzt.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Die der Erfindung am nahesten liegende Lösung ist in der DS-PS 1 951 347 beschrieben. Diese Lösung sieht vor, daß auf der Druckseite des Schlauches ein Stempel den Schlauchquerschnitt während der Dauer einer durch die Anfangs- und Endstellung der Abquetschrollen bestimmten Phase so verändert, daß der Komentanwert des Durchsatzes der negativen Abweichung des momentanen Durchsatzes vom gemittelten Durchsatzwert entspricht. Die Hubbewegung des Stempels wird über ein mechanisches System erzeugt, das von dem Hotor der Schlauchpumpe angetrieben wird.

Diese Lösung führt nur für eine bestimmte Schlauchgeometrie und Qualität des Schlauchmaterials in einem relativ engen Drehzahibereich des Rotors zum Erfolg. Eine optimale Pulsationskompensation erfordert bei gegebenem Schlauch eine individuelle Anpassung des wirksamen Stempelprofils und der Hubbewegung des Stempels. Die Anwendung der Kompensationsvorrichtung gemäß DE-PS 1 951 347 an liehrkanalschlauchpumpen bedingt für jeden Kanal einen eigenen Stempel- und Hubmechanismus und umfangreiche Justagearbeiten.

Ziel der Erfindung:

Die Erfindung hat den Zweck, den Aufwand für die Konstruktion, die Herstellung und die Justage von Vorrichtungen zur Pulsati onsminderung zu senken, die Störanfälligkeit zu verringern und die Lebensdauer solcher Vorrichtungen zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung: .

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine einfache, kostengünstige Vorrichtung zur Verminderung der Pulsation von Schlauchpumpen zu schaffen, die insbesondere auch für Mehrkanalpumpen geeignet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß unter Verwendung eines druckseitigen Eingriffsgliedes vorgesehen: Der Schlauch ist auf der Druckseite durch eine Schlauchhalterung vorgespannt. Als Eingriffsglied ist ein Niederhalter vorgesehen. Er ist im Bereich vom 0,2 bis O,8-fachen des Abstandes der Schlauchhalterung vom Andrucksegment der Pumpe so angeordnet, daß der vorgespannte Schlauchabschnitt in Richtung der durch die Rotorachse gehenden, zur Pumpengrundfläche parallelen Ebene durchgedrückt und in der Lage der niederhalternahen Abquetschstelle am Ende des Andrucksegmentes um den Paktor 1,01 bis 1,03 verlängert ist. Weiterhin ist zu gewährleisten, daß der vorgespannte Schlauchabschnitt in der vorgenannten Lage die Kreisbahn der Abquetschrollen nur geringfügig schneidet. In Ausführungen ist weiterhin zweckmäßig:

Der Niederhalter ist in Durchdrückrichtung einstellbar. Er kann zusätzlich oder auch nur in Längsrichtung des Schlauches einstellbar sein. Er weist einen kreisförmigen Querschnitt auf. Hierfür kann er'als Rolle gestaltet werden. Der Niederhalter ist parallel zur Rotorachse angeordnet und für mehrkanalige Schlauchpumpen länglich ausgebildet. Er kann mit dem Andrucksegment konstruktiv vereinigt sein.

Ausführungsbeispiel:

In der zugehörigen Zeichnung zeigten:

Pig. T eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Schnittdarstellung

Pig. 2 ein Diagramm des Druckes, des Querschnittes und des Förderströmes

JDie Vorrichtung ist an einer öcniaucnpumpe DeKamrcer ivonstruktion angebracht. Ein als Rollenkäfig aufgebauter Rotor 3 ist vermittels seiner Achse 9 in dem Gestell 1 der Schlauchpumpe gelagert. Das Gestell 1 besitzt zum Aufstellen der Pumpe eine Grundfläche 2. Der Rotor 3 ist mit gleichmäßig am Umfang verteilten Rollen 4 ausgerüstet. Über dem Rotor 3 ist ein Andrucksegment 5 angeordnet. Seine Länge ist so gewählt, daß sich immer zwei Rollen 4 unter ihm befinden. Zwischen den Rollen 4 und dem Andrucksegment 5 ist der Schlauch 6 eingelegt. Er ist auf seiner Saugseite in einer Schlauchhalterung 7 und auf der Druckseite in der Schlauchhalterung 8 eingespannt. Durch die Schlauchhalterung 8 wird auf den Schlauch 6 ein Zug ausgeübt, so daß er zwischen beiden Halterungen gespannt ist. Zwischen dem Andrucksegment 5 und der Schlauchhalterung S ist ein niederhalter 11 angeordnet, der den Schlauch 6 in Richtung der Grundfläche 2 durchdrückt. Hierdurch entstehen zwei Schlauchabschnitte 15 und 16, ein Schlauchabschnitt I, 15,' zwischen der niederhalternahen Abquetschstelle 17 und dem niederhalter 11 und ein Schlauchabschnitt II, 17, zwischen dem niederhalter 11 und der Schlauchhalterung S. Durch den niederhalter 11 erfährt der Schlauah 6 bezogen auf den Abschnitt zwischen dem Andrucksegment 5 und der Schlauchhalterung 8 eine Verlängerung um den Paktor 1,01 bis 1,03. Die beiden Schlauchabschnitte 15 und 16 bilden infolge der Abknickung durch den niederhalter 11 einen Abknickwinkel 20. Die" Schlauchhalterung 8 und der niederhalter 11 müssen so angeordnet sein, daß sich der Schlauchabschnitt I, 15, innerhalb eines 'Wirksamkeit swinkels 19 befindet. Im Beispiel ist die Schlauchhalterung 8 so angeordnet, daß die Verbindungslinie 18 zur Kante des Andrucksegmentes' 5 mit der Auslauftangente der Innenfläche des Andrucksegmentes 5 zusammenfällt.. · Die Lage und die Größe des v/irksamkeitsv/inkels 19 ist so gewählt,daß am System Schlauchpumpe - niederhalter keine funktionellen Beeinträchtigungen auftreten. Der niederhalter 11 ist mit einer Einstelleinrichtung 13 versehen und zusammen mit dieser an einem Befestigungsarm 12 befestigt, der mit dem Andrucksegment 5 konstruktiv vereinigt ist. Das freie Ende des Befestigungsarmes 12 ist mit einem Gestellteil 14 lösbar verbunden.

-Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist auf Grund ihrer Kompensationsaufgäbe eng mit der Wirkungsweise der Schlauchpumpe verknüpft. Schlauchpumpen arbeiten bekannterweise nach dem -Verdrängungsprinzip. Der Schlauch '6.-unter dem Andrucksegment 5 wird durch Rollen 4 an zwei Stellen abgequetscht. Die Abquetschstellen wandern entsprechend der Drehrichtung des Rotors 3 vom Anfang bis zum Ende des Andrucksegmentes 5. Bezogen auf die Drehrichtung entsteht im Schlauch 6 hinter den Rollen 4 ein Unterdruck, vor ihnen ein Überdruck, infolgedessen eine Saug- und eine-Druckwirkung auf das zu fördernde Medium. Zwischen den zwei sich unter dem Andrucksegment 5 bewegenden Rollen 4 ist ein bestimmtes Volumen des Mediums eingeschlossen. Dieses wird beim Abheben der vorderen Rolle 4 vom Andrucksegment 5 in die Schlauchabschnitte I und II, 15 und.16 abgegeben. Das Abheben der Rolle 4 führt zu einer Volumenzunahme in dem zwischen den beiden Abquetschrollen 4 gelegenen Schlauchstück, was eine Pulsation des Förderstromes bewirkt. Die Pulsation hängt von den Abmessungen der Funktionselemente der Pumpe, den Materialeigenschaften des Schlauches und der Drehzahl des Rotors ab.

Durch den niederhalter 11 ist der Querschnitt des Schlauches 6 verringert. Entsprechend der jeweiligen Position der niederhalternahen Abquetschstelle 17 verändert der Schlauchabschnitt I, 15, seine Länge und Lage, infolgedessen variiert auch der Abknickwinkel 20 und der Querschnitt des Schlauches 6 an der Abknickstelle. Alle genannten Größen ändern sich periodisch um einen Mittelwert. Kurz vor dem Abheben der dem niederhalter 11 nahen Rolle 4 ist der Querschnitt an der Abknickstelle am kleinsten. Er nimmt in kurzer Zeit nach dem Abheben seinen maximalen Viert an, um dann langsamer wieder seinen Minimalwert anzunehmen. Die Länge des Schlauchabschnittes I, 15, ändert sich in denselben Zeitabschnitten mit. denselben Vorzeichen. Kurz vor dem Abheben einer Rolle 4 ist der Druck im Schlauchabschnitt I, 15, am höchsten, weil dieser sein kleinstes Volumen einnimmt und der Schiaucliquerschnitt an der Stelle des Niederhalters 11 am kleinsten ist. Der Druckzunahme bis zum Erreichen des Abhebepunktes wirkt die Querschnittsverengung in der Weise entgegen, daß die Abknickstelle ein konstanter Förderstrom passiert. l'Tach

"dem Abheben der Rolle 4 sinkt, zwar der Druck, im gleichen Maße wird aber der Querschnitt der Abknickstelle größer, so daßder Förderstrom nicht nachläßt. Der niederhalter 11 bewirkt, daß der Schlauchabschnitt I, 15, ständig mit dem au fördernden· Medium gefüllt ist und unter Druck steht. Der Querschnitt an der Abknickstelle, also an der Übergangsstelle zum Schlauchabschnitt II, 16, wird bei fortschreitender Bewegung der niederhalternahen Abquetschstelle 17 dem sich ändernden Druck angepaßt. Im Ergebnis entsteht hinter der Abknickstelle ein gleichbleibender Förderstrom. In der Fig.2 sind der Druck im Schlauchabschnitt I, der Schlauchquerschnitt an der Abkriickstelle und der Förderstrom hinter der Abknickstelle im Schlauchabschnitt II als Funktion der Winkelstellung 24 der niederhalternahen Abquetschstelle 17 dargestellt.

Die Kurve 21 zeigt den Druckverlauf, die Kurve 22 die Querschnittsänderung und die Kurve 23 den Förderstrom in Abhängigkeit von der Y/inkel stellung 17.

Claims

E r f i η d u η g s a η s. ρ r u c h

1· Vorrichtung zur Verminderung der Pulsation von Schlauchpumpen mit einem Eingriffsglied auf der Druckseite, dadurch, gekennzeichnet, daß der Schlauch (6) auf der Druckseite durch eine Schlauchhalterung (8) vorgespannt ist und als Eingriffsglied ein niederhalter (11) im Bereich von 0,2 bis 0,8-fachen des Abstandes der Schlauchhalterung (8) vom Andrucksegment (5) der Pumpe angeordnet ist, wobei der vorgespannte Schlauchabschnitt (15, 16) in Richtung der durch die Rotorachse (9) gehenden, zur Grundfläche (2) der Pumpe parallelen Ebene durchgedrückt und in der Lage der niederhalternahen Abquetschstelle (17) am Ende des Andrucksegmentes (5) um den Faktor 1,01 bis 1,03 verlängert ist sowie in dieser Lage die Kreisbahn (10) der Abquetschrollen (4) nur sehr geringfügig schneidet..

2. Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der niederhalter (11) in Durchdrückrichtung und/oder in Längsrichtung des Schlauches (β) einstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingriffsteil des Niederhalters (11) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.

4. Vorrichtung nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der niederhalter (11) als Rolle ausgestattet ist.

5· Vorrichtungen nach Punkt 1 und 2 sowie 3 und 4 für mehrkanalige Schlauchpumpen, dadurch gekennzeichnet, daß der niederhalter (11) länglich ausgeführt und parallel zur Rotorachse (9) angeordnet ist.

6. Vorrichtungen nach Punkt 1, 2, 3 oder 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der niederhalter (11) mit dem Andrucksegment (5) eine konstruktive Einheit bildet.

HieiziL_oL_$eilen Zeichnungen