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Schlauchpumpe Die bekannten Schlauchpumpen mit einem kreisbogen- oder
schraubenlinienförmig verlaufenden Pumpenschlauch und einer oder mehreren längs
des Schlauches wirkenden und diesen zusammenquetschenden Rollen weisen den Nachteil
auf, daß der meist aus Gummi bestehende Pumpenschlauch nur geringe Lebensdauer besitzt.
Wird z. B. ein Pumpenschlauch kreisrunden Querschnittes flachgepreßt, so tritt die
höchste Beanspruchung an den beiden seitlichen Quetschfalten auf, an denen die Wand
des Schlauches eine Krümmung von 180° aufweist. Das Material wird in der Innenseite
des Schlauches stark gestaucht und an der Außenseite übermäßig gedehnt. Das Material
ermüdet daher an diesen Stellen sehr rasch, so daB der Schlauch bereits nach kurzen
Betriebszeiten, etwa 10 Stunden, an den Quetschstellen bricht und ausgewechselt
werden muß.
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Man hat daher seit langem versucht, die hohe Beanspruchung des Schlauches
an den Quetschstellen herabzusetzen. Es ist bereits der Vorschlag gemacht worden,
dem Pumpenschlauch ein Augenprofil zu geben, bei dem sich im Bereich der Quetschfalten
die Wandungshälften quer zur Quetschrichtung tangential berühren und somit ein Saum
entsteht, dessen Dicke gleich der doppelten Wandstärke ist. Beim Zusammenquetschen
des Schlauches tritt infolge dieser Querschnittsform eine gleichmäßige Beanspruchung
des Schlauchmaterials ein.
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Bei den bekannten Pumpen, bei denen Pumpenschläuche mit Augenprofil
verwendet wurden, stellte sich die erwartete lange Lebensdauer des Schlauches nicht
ein, so daß sich die Schlauchpumpe bis heute trotz der großen Vorteile, die sie
für manche Zwecke bietet, nicht durchsetzen konnte.
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Es wurde nun gefunden, daß die Befestigung des Schlanches mit Augenprofil
am Pumpengehäuse die Schuld an der vorzeitigen Zerstörung des Pumpenschlauches trägt.
In dem einen Fall wurde er an seinem Saum eingespannt, und im anderen Fall wurde
er mit seinem trapezförmigen Querschnitt aufweisenden Fuß in eine Schwalbenschwan@znu,t
des Gehäuses eingesetzt. In beiden Fällen war er an einer freien Bewegung verhindert,
wodurch zusätzliche Spannungen in seinen Wandungen entstanden, die zu einer raschen
Ermüdung führten.
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Schläuche mit kreisrundem Querschnitt wurden bereits lose im Gehäuse
angeordnet, indem sie z. B. nur am Saugende fest eingespannt wurden. Sie konnten
sich sowohl in radialer Richtung von der Gehäuseiiunenwa.nd abheben, als auch längs
dieser Wand seitlich wandern. Diese seitliche Wanderung findet erst an einer Stirnfläche
des Gehäuses ein Ende. Der Schlauch liegt daher an zwei zueinander senkrechten Flächen
gleichzeitig an, wodurch er in der freien Querschnittsänderung unter der Wirkung
der Quetschrollen behindert ist, was zu der oben erwähnten Verkürzung der Lebensdauer
des Schlauches führt.
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Ferner sei erwähnt, daß Schläuche kreisrunden Querschnittes mittels
einer außenliegenden durchgehenden oder mehrmals unterbrochenen Längsrippe im Gehäuse
festgehalten worden sind, indem diese Rippe zwischen den einander zugewendeten Rändern
der zusammengefügten Gehäusehälften eingebettet ist, wodurch ein Scheuern und Abheben
des Schlauches wirksam verhindert wird.
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Der Grundgedanke der # rfindung besteht nun darin, daß ein Augenprofil
aufweisender Schlauch nicht im Gehäuse einzuspannen, sondern nur in seiner seitlichen
Lage zu sichern isst, ferner daß er außer Betrieb spannungslos sein soll, und schließlich,
daß während des Betriebes eine übermäßige Quetschung des Schlauches zu vermeiden
ist, wobei jede dieser Maßnahmen die Lebensdauer erhöht.
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Die Erfindung bezieht sich -demnach auf Schlauchpumpen mit einem kreisbogen-
oder schraubenlinienförmig verlaufenden, an einer Zylinderfläche des Pumpengehäuses
anliegenden Pumpenschlauch und mit einer oder mehreren längs des Schlauches wandernden
und diesen zusammenquetschenden Rollen, wobei der Schlauch in radialer Richtung
seines bogenförmigen Verlaufes frei beweglich und in der Veränderung des Querschnittes
unter der Wirkung der Quetschrollen seitlich u.ul>ehindert ist, und ist dadurch
gekennzeichnet, daß der Schlauch eine an sich bekannte Längsrippe aufweist, die
beim Abheben und
Anpressen in Wirkungsverbindung mit einer Gehäus,nut
steht, und ein an sich bekanntes Augenprofil besitzt. Eine weitere Steigerung der
Lebensdauer des Schlauches wird dadurch erreicht, daß der Schlauch in seinem kreisbogen-
oder schraubenlinienförmigen Verlauf vorgeformt ist und die dem Gehäuse sowie den
Rollen zugekehrten Wandungen des Schlauches gleich dick sind.
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Die Erfindung bezieht sich schließlich auf die besond: ree Lagerung
der Rollen, um eine übermäßige Beanspruchung des Schlauches zu vermeiden.
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Die bisher bekannten Rollenlagerungen gestatten nur eine stufenweise,
wenn auch feinstufige Einstellung des Abstandes der Rollenachsen von der Antrie
bsachse der Pumpe und damit des Ausmaßes der Quetschung des Schlauches. Diese Einstellvorrichtung
dient dabei gleichzeitig dem Abheben der Rollen vom Schlauch, um diesen zu entlasten,
wenn: die Pumpe außer Betrieb g,2s-etzt wird. Bevor die Pumpe: in Betrieb genommen
wird, muß diese Einstellvorrichtung wieder betätigt werden, wobei es leicht möglich
ist, daß die Pressung des Schlauches zu groß oder zu klein gewählt wird. Inn ersten
Falle wird die Lebensdauer des Schlauches vermindert, im zweiten. Falle arbeitet
die Pumpe mit schlechtem Wirkungsgrad.
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Die erfindungsgemäße Rollenlagerung läßt eine stufenlose Einstellung
der Schlauchpressung zu und gestattet in einfacher Weise das Abheben der Rollen
vom Schlauch, ohne daß die Einstellvorrichtung für die Rollen betätigt zu werden
braucht. Die Handhabung der neuen Einrichtung ist daher sicher, zweckmäßig und einfach.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in zwei beispielsweisen
Ausführungsformen dargestellt. Es zeigt Fig. l eine Pumpe mit bogenförmigem Pumpenschlauch
im Aufriß, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fi.g. 3 eine Ansicht
einer Pumpe mit schraubenlinienförmig verlaufendem Pumpenschlauch und Fig. 4 einen
Schnitt nach der Linie IV-IV der Fi:g. 3.
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Im Gehäuse 1 sind zwei Schlauchanschlußstutzen 2 vorg,sehen, auf denen
die Enden des Pumpenschlauches 3 aufgeschoben und mittels Schellen. 4 gesichert
sind. Der Schlauch weist das in Fig. 2 in der rechten Hälfte dargestellte Augenprofil
auf. Er verläuft im wesentlichen U-förmig und liegt mit seinem kreisbogenförmigen
Teil an einer glatten halbzylindrischen Fläche des Gehäuses 1 auf. Er wird in axialer
Richtung des Gehäuses durch eine in eine Gehäusenut eingreifende Rippe 5 gehalten.
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Im Gehäuse 1 ist mittels Kugellager 6 eine Büchse 7 drehbar gelagert,
.die zwei Arme 8 und 9 aufweist. Auf dem Arm 8 ist ein Rollenträger 10 verschiebbar
angeordnet, der an seinen Enden zwei Schlitze 11 und 12 in radialer Richtung besitzt
und dazwischen einen Stift 13 trägt. Der Schlitz 11 des Trägers 10 wird von einem
Bolzen 14 durchsetzt, auf dem mittels Kugellager 15 die Rolle 16 leicht drehbar
gelagert ist. Der Bolzen 14 ist im Schlitz 11 verschieb- und feststellbar. Die Verbindung
zwischen dem Träger 10 und dem Arm 8 erfolgt mittels zweier Sehrauben 17, welche
den Schlitz 12 durchsetzen und im Arm 8 eingeschraubt sind.
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Ein weiterer Rollenträger 18 ist mit dem Arm 9 der Büchse 7 fest verbunden.
Eine zweite: Rolle 19 ist in der oben beschriebenen Weise über einen im Träger 18
verschieb- und feststellbaren Bolzen 20 von jenem ge::ra.gen. In der Büchse 7 ist
die Antriebswelle 21 drehbar gelagert, die einen mittels einer K lemmschraube 22
drehsicher verbundenen Nocken 23 aufweist, dessen Stirnfläche 24 mixt dem Stift
13 des Rollenträgers 10 zusammenwirkt. Die relative Bewegung zwischen Bolzen und
Nocken wird .durch eine Nase 25 des Nockens 23 begrenzt.
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Die Wirkungsweise der Pumpe ist die gleiche wie bei dein bekannten
Bauarten. Die Antriebsdrehrichtung ist .entgegengesetzt dem Uhrzeigerdrehsinn. Es
wird auf der rechten Seite angesaugt und links das geförderte Medium in,die Druckleitung
gepumpt.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, hebt sich der Pumpenschlauch infolge
der durch die Rolle 16 hervorgerufenen Verformung an der Saugseite etwas vom Pumpengehäuse
ab, wobei vorübergehend die, Rippe 5 aus der sie aufnehmenden Nut heraustreten kann.
Dennoch wird unter der Wirkung der nachfolgenden Rolle 19 der Pumpenschlauch wiederum
längs seiner Rippe, die hierbei fortschreitend in die Nut eintritt, in seiner axialen
Lage gesichert. Die durch die beson,-dere Ausbildung der Rippe 5 gewährleistete
freie Beweglichkeit des Pumpenschlauches in radialer Richtung vermindert seine Beanspruchung,
insbesondere die seiner inneren Wendungshälfte, die sich im wesentlichen auf den
Bereich der Berührungsstelle zwischen den Rollen und dem Schlauch beschränkt.
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Bei Stillstand der Pumpe wirkt jene Rodle, die den Pumpenschlauch
in diesem Moment zusammenpreßt, als Ventil, das die Saugleitung von der Druckleitung
trennt. Wird ein nicht dargestelltes Handventil in der Druckleitung geschlossen,
so kann zur Entlastung des Pumpenschlauches die Rolle 16 vom Schlauch abgehoben
werden, indem die Antriebswelle 21 im Uhrzeigerdrehsinn langsam zurückgedreht wird,
wodurch der Stift 13 an der Stirnfläche 24 des Nockens 23 abgleitet,und dem Pumpenschlauch
die Möglichkeit gibt, die Rolle 16 mi#tsannt dem Rolleniträger 10 nach innen zu
verschieben. Wird die Pumpe in Betrieb genomm"n und die Antriebswelle 21 entgegen.
dem Uhrzeigerdrehsinn in Bewegung gesetzt, so wird zuerst der Stift 13 und damit
der Rollenträger 10 und die Rolle 16 durch den Nocken 23 radial nach außen verachoben
und der Pumpenschlauch zu@sam:mengepreßt. Nachdem der Stift 13 an der Nase 25 anliegt,
erfolgt die Kraftübertragung von der Antriebswelle 21 über den Nocken 23, den Stift
13, den Träger 10 und den Bolzen 14 auf die Rolle 16.
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Sollte bei Abstellen -der Pumpe, gerade die Rolle 19 wirksam sein,
so müßite die Antriebswelle 21 vor der vollständigen Entlastung entweder weiter
verdreht oder aber die Antriebswelle 21 mehr als eine volle Umdrehung zurückgedreht
werden. Die entsprechende Lage der Rolle 16 kann am äußeren Rand der Büchse 7 gekennzeichnet
sein.
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Zur genauen Einstellung des Abstandes zwischen den Rallen 16, 19 und
dem Gehäuse 1 dienen die Schlitze 11 in den Trägern 10 und 18.
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In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe
dargestellt, bei der in einem Gehäuse 31 ein schraubenlinienförmig verlaufender
Pumpenschlauch 32 vorgesehen ist. Eine Rolle 33 ist auf einem Schlepphebel 34 drehbar
gelagert, der an einem Arm 35 angelenkt ist. Der Arm 35 bestehet wie der Arm 8 in
Fig. 1 mit einer Büchse aus einem Stück, das im Pumpengehäuse drehbar gelagert ist.
Die Büchse wird in der oben beschriebenen Weise von der Antriebswelle 36 durchsetzt,
auf der ein Arm 37 aufgekeilt ist. Dieser trägt eine Rolle 38, welche auf den Schlepphebel
34 wirkt. Der Arm 37 isst mit ei.nn
Ansat :rsehen, der mit dem Stirnende
einer Stalls 40 zusammenwirkt, die in einem Auge 41 des 35 ei.ngeschra:ub.t ist.
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Die bsdrehrichtumg ist gemäß Fig. 3 im Uhrzeiger. n. Bei Inbetriebsetzung
der Pumpe wird zunä Antriebswelle 36 mit Arm 37 und Rolle 38 im igerdrehsinn bewegt,
wobei die Rolle 38, auf d epphebel 34 abrollend, diesen nach außen versc und die
Rolle 33 in ihre Arbeitsstellung bri d der Ansatz 39 auf die Stel-lsch.raube 40
auftri mt der Arm 37 den Arm 35 mit, so daß alle i. en der Pumpe befindlichen Teile
sich wie eine drehen. Der Abstand zwischen der Rolle 33 un Gehäuse 31 kann durch
die Stellschraube 40 v werden.
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Di ssungen der Arme 37 und 39 sowie des Schles 34 können so gewählt
werden, daß das Ganz hemmend wirkt oder daß bei Stillsetzung der Fidie in der Richtung
des Schlepphebels 34 wirkepmponente der vom Pumpenschlauch auf die (,#ausgeübten
Reaktion ein Abrollen des Schlells an der Rolle 38 und damit eine Verdrehe Armes
35 im Uhrzeigerdrehsinn hervorruft, th von selbst eine Entlastung des Pumpenschlaiintritt.
In diesem Falle muß in der DruckleiturtRückschlagventil eingebaut sein. Im Falle
der Semmung wird die Rolle 33 durch Zurückdrehe@ntriebswelle 36 vom Schlauch abgehoben.
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Aur ist, wie Fig.3 zeigt, dem Schlauch die Mögl; gegeben, sich von
der Gehäusewand abzuhebdaß die vorhin beschriebenen Vorteile eintreter Diedung ist
naturgemäß nicht auf die beschri( und dargestellten Ausführungsformen beschrä Didspruchung,
der der Pumpenschlauch ausgeseti kann durch eine Beseitigung der inneren Spann im
Ruhezustand und durch eine Vergleick'ung der im Betrieb auftretenden Spannung(ter
herabgesetzt werden.
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W1 gerades Schlauchstück kreisbogenförmig gekri so entstehen in der
äußeren Wandungshälftc- und in der inneren Wandungshälfte Druclungen, denen sich
die Betriebsspan-
| nung rlagern. Die bpannungsspitzen werden da- |
| her rt, wenn die Spannungen im Schlauch im |
| Ruh d beseitigt werden. Erfindungsgemäß wird |
| dahe umpenschlauch in seiner Kreisbogen- oder |
| Schr inienform hergestellt. Dies geschieht z. B. |
| bei ischläuchen dadurch, daß ein gerades |
| Schl 'ck zuerst gebogen und dann vulkanisiert |
| wird |
| er Schlauch, wie dies allgemein üblich ist, |
| mit ein ganzen Umfang gleicher Wandstärke |
| herg so würde beim Krümmen des Schlauches |
| vor lkanisation die Wandstärke an der Außen- |
| seite chlauches infolge der Streckung geringer |
| und r Innenseite durch die Stauchung größer |
| wer eim Zusammmenquetschen des Schlauches |
| wür her die Spannungen in der äußeren Wan- |
| den e des Schlauches höher sein, als dies bei |
gleichen Wandstärken der Fall wäre. Dieser Mangel wird gemäß der Erfindung dadurch
beseitigt, daß die Wandstärke der inneren Wandungshälfte kleiner und die der äußeren
größer gemacht wird, so daß sich nach der Krümmung des Schlauches im bogenförmigen
Teil desselben gleiche Wandstärken ergeben.
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Jeder der erfindungsgemäßen Maßnahmen verringert die auftretende Beanspruchung
des Pumpenschlauches; alle zusammen ergeben ein Höchstmaß an Lebensdauer des Schlauches.