DD143291A1

DD143291A1 - DEVICE FOR REDUCING THE PULSATION OF TUBING PUMPS

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: DE3000330A1; SU1416751A1

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.The invention relates to a device for reducing the Pulsation of peristaltic pumps, mainly for dosing purposes be used. It has the purpose, the effort of construction to reduce the production and the adjustment for such devices. It was based on the task, a simple inexpensive device to create, which is also suitable for multi-channel pumps. this will achieved by the bias of the hose on the pressure side by means of a hose holder and the arrangement of a pressure-side hold-down. The arrangement is such that the prestressed hose section pushed in the direction of the pump and in the location of the low - set squeezing parts at the end of Andrucksegmentes extended by a factor of 1.01 to 1.03, where He only slightly in this situation, the circular path of the squeezing rollers cuts.

Description

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Vorrichtung zur Verminderung der Pulsation von Schlauchpumpen Internationale Patentklassifikation: ΙΌ4Β*- 43/12Device for reducing the pulsation of peristaltic pumps International Patent Classification: ΙΌ4Β * - 43/12

PO4C - 5/00PO4C - 5/00

Anwendungsgebiet der Erfindung:Field of application of the invention:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verminderung der Pulsation von Schlauchpumpen. Schlauchpumpen werden auf vielen Gebieten vornehmlich für Dosieraufgaben eingesetzt.The invention relates to a device for reducing the pulsation of peristaltic pumps. Peristaltic pumps are primarily used for dosing tasks in many areas.

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.Characteristic of the known technical solutions: The solution closest to the invention is described in DS-PS 1 951 347. This solution provides that on the pressure side of the hose a punch the tube cross section during the period determined by the start and end position of the pinch rollers phase changed so that the Komentanwert the throughput of the negative deviation of the current throughput of the average throughput value. The stroke of the punch is generated by a mechanical system driven by the hotor of the peristaltic pump.

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.This solution leads to success only for a certain hose geometry and quality of the hose material in a relatively narrow Drehzahibereich of the rotor. Optimal pulsation compensation requires an individual adaptation of the effective punch profile and the stroke movement of the punch for a given hose. The application of the compensating device according to DE-PS 1 951 347 to canal hose pumps requires for each channel its own punching and lifting mechanism and extensive adjustment work.

Ziel der Erfindung:Object of the invention:

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.The invention has the purpose of reducing the effort for the design, manufacture and adjustment of Pulsati onsminderung devices to reduce the susceptibility and increase the life of such devices.

Darlegung des Wesens der Erfindung: .Presentation of the essence of the invention:.

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.The invention had the object of providing a simple, inexpensive device for reducing the pulsation of peristaltic pumps, which is particularly suitable for multi-channel pumps.

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:To solve this problem, the invention provides using a pressure-side engaging member: The hose is biased on the pressure side by a hose holder. As an engaging member a hold-down is provided. He is in the range of 0.2 to O, 8 times the distance of the hose holder from Andrucksegment the pump arranged so that the prestressed hose section in the direction of passing through the rotor axis, pressed parallel to the pump base plane and in the position of the close-lying Abquetschstelle on End of Andrucksegmentes extended by the factor 1.01 to 1.03. Furthermore, it must be ensured that the prestressed hose section in the abovementioned layer only slightly intersects the circular path of the pinch rollers. In embodiments, it is further appropriate:

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.The hold-down device is adjustable in the push-through direction. It may be adjustable additionally or only in the longitudinal direction of the hose. It has a circular cross-section. For this he can be designed as a role. The hold-down is arranged parallel to the rotor axis and elongated for multi-channel peristaltic pumps. It can be structurally combined with the contact pressure segment.

Ausführungsbeispiel:Embodiment:

In der zugehörigen Zeichnung zeigten:In the accompanying drawing showed:

Pig. T eine erfindungsgemäße Vorrichtung in SchnittdarstellungPig. T is a device according to the invention in a sectional view

Pig. 2 ein Diagramm des Druckes, des Querschnittes und des FörderströmesPig. 2 a diagram of the pressure, the cross section and the delivery flow

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.The device is attached to a vacuum pump DeKamrcer ivonstruktion. A constructed as a roller cage rotor 3 is mounted by means of its axis 9 in the frame 1 of the peristaltic pump. The frame 1 has to set up the pump a base 2. The rotor 3 is equipped with evenly distributed on the circumference of rollers 4. About the rotor 3, a Andrucksegment 5 is arranged. Its length is chosen so that there are always two rollers 4 under it. Between the rollers 4 and the Andrucksegment 5, the tube 6 is inserted. It is clamped on its suction side in a hose holder 7 and on the pressure side in the hose holder 8. Through the hose holder 8, a train is exerted on the tube 6, so that it is stretched between two brackets. Between the Andrucksegment 5 and the hose holder S a hold-down 11 is arranged, which pushes the tube 6 in the direction of the base 2. This results in two tube sections 15 and 16, a hose section I, 15, 'between the close-down Abquetschstelle 17 and the downholder 11 and a hose section II, 17, between the down holder 11 and the hose holder S. By the downholder 11 learns the Schlauah 6 based on the portion between the Andrucksegment 5 and the hose holder 8 an extension to the factor 1.01 to 1.03. The two tube sections 15 and 16 form a bend angle 20 as a result of the bend through the hold-down device 11. The tube holder 8 and the hold-down device 11 must be arranged so that the tube section I, 15 is within an efficacy swing 19. In the example the tube holder 8 is arranged such that the connecting line 18 coincides with the edge of the pressing segment 5 with the outlet tangent of the inner surface of the pressure segment 5. The position and size of the tube 19 are chosen so that the system is equipped with a hose pump holder The hold-down device 11 is provided with an adjusting device 13 and fastened together with the latter to a fastening arm 12, which is structurally combined with the pressure segment 5. The free end of the fastening arm 12 is detachably connected to a frame part 14.

-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.The mode of operation of the device is closely linked to the mode of action of the peristaltic pump due to its compensation task. Peristaltic pumps are known to work according to the -Verdrängungsprinzip. The hose '6. Under the Andrucksegment 5 is squeezed off by rollers 4 in two places. The pinch points migrate according to the direction of rotation of the rotor 3 from the beginning to the end of Andrucksegmentes 5. Based on the direction of rotation is formed in the tube 6 behind the rollers 4, a negative pressure in front of them an overpressure, consequently a suction and a pressure effect on the promotional Medium. Between the two moving under the Andrucksegment 5 rollers 4 a certain volume of the medium is included. This is discharged when lifting the front roller 4 from Andrucksegment 5 in the tube sections I and II, 15 and.16. The lifting of the roller 4 leads to an increase in volume in the tube section located between the two squeezing rollers 4, which causes a pulsation of the delivery flow. The pulsation depends on the dimensions of the functional elements of the pump, the material properties of the hose and the speed of the rotor.

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'TachBy the downholder 11, the cross section of the tube 6 is reduced. Corresponding to the respective position of the close-down Abstelleschstelle 17 changes the tube section I, 15, its length and position, as a result, the Abknickwinkel 20 and the cross section of the tube 6 varies at the bend. All mentioned variables change periodically around a mean value. Shortly before the lifting of the downholder 11 near roller 4, the cross section at the kink is the smallest. He takes in a short time after taking off his maximum fourth, and then slow to return to its minimum value. The length of the tube section I, 15, changes in the same time periods. the same sign. Shortly before lifting off a roller 4, the pressure in the hose section I, 15, the highest, because this occupies its smallest volume and the Schiaucliquerschnitt is smallest at the location of the blank holder 11. The pressure increase until reaching the lifting point counteracts the cross-sectional constriction in such a way that the kink point passes a constant flow rate. 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.Although the pressure decreases, the cross section of the kink point increases to the same extent, so that the flow rate does not decrease, and the downholder 11 causes the tube section I, 15 to be constantly filled with the pumping medium The cross-section at the bend-off point, that is to say at the transition point to the tube section II, 16, is adapted to the changing pressure as the movement of the close-down pinch point 17 proceeds, resulting in a constant flow rate downstream of the bend-off point the pressure in the hose section I, the hose cross-section at the Abkriickstelle and the flow behind the bend in the hose section II as a function of the angular position 24 of the close-down Abstelleschstelle 17 are shown.

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.The curve 21 shows the pressure curve, the curve 22, the change in cross section and the curve 23, the flow rate as a function of the Y / inkel position 17th

Claims

E rf i η d η g s a η s. ρ r u c h

1 · device for reducing the pulsation of peristaltic pumps with an engaging member on the pressure side, characterized in that the hose (6) on the pressure side by a tube holder (8) is biased and as an engaging member, a downholder (11) in the range of 0, 2 to 0.8 times the distance of the hose holder (8) from the Andrucksegment (5) of the pump is arranged, wherein the prestressed hose section (15, 16) in the direction of the rotor axis (9) going to the base surface (2) Pressed pump parallel plane and in the position of Niederhalternahen Abquetschstelle (17) at the end of Andrucksegmentes (5) by a factor of 1.01 to 1.03 extended and in this position, the circular path (10) of the squeezing rollers (4) only very slightly cuts ..

2. Device according to item 1, characterized in that the hold-down device (11) in the push-through direction and / or in the longitudinal direction of the hose (β) is adjustable.

3. Device according to item 1 and 2, characterized in that the engagement part of the hold-down (11) has a circular cross-section.

4. Device according to item 1 and 2, characterized in that the hold-down device (11) is equipped as a roller.

5 · Devices according to items 1 and 2 and 3 and 4 for multi-channel peristaltic pumps, characterized in that the low-holder (11) is elongated and arranged parallel to the rotor axis (9).

6. devices according to item 1, 2, 3 or 4 and 5, characterized in that the hold-down device (11) forms a structural unit with the Andrucksegment (5).

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