DE102006025009A1

DE102006025009A1 - Schlauchpumpe

Info

Publication number: DE102006025009A1
Application number: DE200610025009
Authority: DE
Inventors: Franz Xaver Klaempfl
Original assignee: Klampfl Franz Xaver Dipl-Ing
Current assignee: Klampfl Franz Xaver Dipl-Ing
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2007-12-20
Also published as: EP1862672A2

Abstract

Es soll eine einfache, platzsparende und nicht störanfällige Schlauchpumpe aus wenigen Einzelteilen aufgebaut werden. In einem Aufnahmeteil (2) für einen flexiblen Schlauch (3) liegt dieser zwischen einer teilkreisförmigen Anlagefläche (4a) und einem flexiblen in Umfangsrichtung festgehaltenen Ring (10) mit glatter Außenfläche und Innenverzahnung. In Letztere greifen zwei auf einem drehbaren Träger (8) drehbar gelagerte Planetenräder (7) ein, in deren Verzahnung ein auf der Drehachse (8a) des Trägers (8) angeordnetes, motorgetriebenes Sonnenrad (6) eingreift. Auf diese Weise ist ein Getriebe mit großem Umsetzungsverhältnis vollkommen im Pumpeninnenraum untergebracht.

Description

Schlauchpumpen werden z.B. in der Dialyse zum Bluttransport verwendet. Üblich sind Rollenpumpen, bei denen ein rotierender Rollenträger vorgesehen ist, wobei die Rollen ein Stück des Schlauches über seine Länge fortschreitend zusammendrücken und so die Flüssigkeit vorwärts befördern. Durch das Abrollen der Rollen auf dem Schlauch entsteht Reibung (Rollwiderstand) und Verschleiß. Die Drehzahl und damit die Förderrate können deswegen nur relativ gering sein.
In der japanischen Offenlegungsschrift 01056979 A ist eine Schlauchpumpe beschrieben, bei der der flexible Schlauch in einer Aussparung eines Aufnahmeteils zwischen einer teilkreisförmigen Anlagefläche und einem flexiblen, ortsfesten Ring liegt. Im Innern des Rings rotiert mittig ein motorisch angetriebener Steg, der zwei zu seiner Drehachse gegenüberliegend angeordnete Rollen trägt, die auf der Innenfläche des Rings abrollen und diesen fortschreitend gegen den Schlauch drücken. Die Haftreibzahl zwischen den Rollenmantelflächen und der Innenseite des elastischen Rings muss groß sein, damit die Rollen nicht gleiten. Der Steg, auf dem die Rollen gelagert sind, hat dabei die Drehzahl des Motors. Bei schnelllaufenden Motoren ist ein Getriebe zwischen Steg und Motor erforderlich, sodass sich ein relativ großes Bauvolumen ergibt.
Dies gilt auch für die Schlauchpumpe gemäß der deutschen Offenlegungsschrift DE 3320091 A1 bei der ein band- oder gurtförmiges Trennteil durch drei Laufrollen fortschreitend gegen den Schlauch angedrückt wird.
In den Dokumenten DE 2140872 , DE 7012535 , DE 3108129 , DE 4119083 , DE 19848215 und DE 2643259 sind Schlauchpumpen mit direkt auf dem Schlauch abrollenden Rollen beschrieben, bei denen der die Rollen tragende Rotor oder die Rollen durch einen Planetenradantrieb in Drehbewegung versetzt werden. Dabei walzen die Rollen auf dem Schlauch ab und verursachen durch die Rollreibung Verschleiß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schlauchpumpe aus wenigen Einzelteilen aufzubauen und den Rollwiderstand zu minimieren, so dass auch höhere Drehzahlen möglich sind und der Verschleiß des Schlauches gering ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patentanspruches 1.
Die Erfindung ist nachfoldend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Schnitt durch eine Schlauchpumpe nach der Erfindung,
2 eine Frontansicht der Schlauchpumpe nach 1 bei geöffnetem Deckel,
3 und 4 Varianten der Schlauchlagerung bei der Schlauchpumpe gemäß den 1 und 2, und
5 und 6 zwei Frontansichten von Varianten der Schlauchpumpe gemäß den 1 und 2 bei geöffnetem Deckel.
In den 1 und 2 ist mit 1 ein Pumpenkörper bezeichnet, der ein Aufnahmeteil 2 für einen flexiblen Schlauch 3 trägt. Das Aufnahmeteil 2 weist eine Aussparung 4 auf, in der der Schlauch 3 an einer teilkreisförmigen Anlagefläche 4a liegt und die durch einen Deckel 5 verschlossen ist. In der Aussparung 4 befindet sich ein Getriebe aus einem Sonnenrad 6, zwei Planetenrädern 7, die auf einem Planetenradträger 8 auf Bolzen 9 drehbar gelagert sind und einem flexiblen Ring 10 mit glatter Außenfläche und einer Innenverzahnung, in die Planetenräder 7 eingreifen. Das Sonnenrad 6 sitzt fest auf einer Welle 11, die durch einen Elektromotor 12 angetrieben wird.
Das Sonnenrad 6 ist im Eingriff mit den Planetenrädern 7. Die durch das Sonnenrad 6 in Drehung gesetzten Planetenräder 7 wälzen sich auf dem in Umfangsrichtung festgehaltenen Ring 10 ab und versetzen dadurch den mit ihnen auf der Achse 8a des Sonnenrades 6 drehbaren Planetenradträger 8 in Drehbewegung. Die Drehzahl des Planetenradträgers 8 ist kleiner als die Drehzahl des Sonnenrades 6. Sie ergibt sich aus dem Durchmesserverhältnis Sonnenrad 6 zu Planetenrad 7. Die Planetenräder 7 und der Ring 10 sind zueinander so dimensioniert, dass der Ring 10 oval verformt wird. Durch die Drehung des Planetenradträgers 8 wird er so verformt, dass er fortlaufend auf den Schlauch 3 gedrückt wird.
Bei der gezeichneten Drehrichtung der Komponenten 6, 7, 8, 11 strömt das zu befördernde Medium am Eingang 13 ein und wird durch kontinuierlich fortschreitende, etwa ovale Verformung des nicht rotierenden Rings 10 fortschreitend zum Ausgang 14 befördert. Die jeweils zusammengedrückte Stelle des Schlauches 3 wandert etwa von A nach B in 2 und befindet sich gerade am Ort C.
Das dargestellte Getriebe 6, 7, 8. 10 weist eine sehr hohe Untersetzung auf und eignet sich besonders gut für eine Schlauchpumpe, da auch bei hoher Drehzahl des Elektromotors 12 kein äußeres Getriebe an diesem erforderlich ist.
Die 3 zeigt eine Variante an der Stelle III in 1. Dabei ist auf der Anlagefläche 4a nachgiebiges Material 15 aufgebracht, das ein zu starkes Quetschen des Schlauches 3 verhindert.
Zwischen diesem Material 15 und dem Schlauch 3 liegt gemäß 4 ein U-förmiges Aufnahmeteil 16, in dem der Schlauch 3 zwischen den als Anschläge dienenden Seiten 17 liegt und das auf dem Material 15 aufliegt und in Richtung zu Anlagefläche 4a der Aussparung 4 bewegbar ist. Dadurch wird der Pressweg des Schlauches 3 begrenzt. Letzterer wird nicht vollständig zusammengepresst und damit z. B. die Hämolyse-Rate von Blutpumpen gesenkt.
Die 5 zeigt, dass im Inneren des Ringes 10 zwei weitere, in dessen Innenverzahnung eingreifende Zahnräder 18 auf dem Planetenradträger 8 drehbar gelagert sind. Diese Zahnräder 18 dienen als Stützräder für die ovale Form des Ringes 10.
Analog dazu sind gemäß 6 insgesamt vier Zahnräder 19 als Stützräder vorgesehen.
Bei der beschriebenen Schlauchpumpe ist die Drehzahl des Elektromotors 12 durch den Planetenradantrieb 6, 7, 8, 10 zum Planetenradträger 8 hin stark untersetzt, so dass kein zusätzliches Getriebe erforderlich ist und der elastische Ring 10 des Planetenradantriebes 6, 7, 8, 10 den Schlauch 3 fortlaufend quetscht.

1: Pumpenkörper
2: Aufnahmeteil
3: Schlauch
4: Aussparung
4a: Anlagefläche
5: Deckel
6: Sonnenrad
7: Planetenrad
8: Planetenradträger
8a: Drehachse
9: Bolzen
10: Ring
11: Welle
12: Elektromotor
13: Eingang
14: Ausgang
15: Material
16: Aufnahmeteil
17: Seiten
18: Zahnräder
19: Zahnräder
A,B: Stelle
C: Ort

Claims

Schlauchpumpe mit einem Aufnahmeteil (2) für einen flexiblen Schlauch (3) in einer Aussparung (4), welche eine teilkreisförmige Anlagefläche (4a) für den Schlauch (3) aufweist und in der ein flexibler, in Umfangsrichtung festgehaltener Ring (10) mit glatter Außenfläche und einer Innenverzahnung liegt, in die zwei auf einem drehbaren Planetenradräger (8) drehbar gelagerte Planetenräder (7) eingreifen, in deren Verzahnung ein auf der Drehachse des Planetenradrägers (8) angeordnetes, motorgetriebenes Sonnenrad (6) eingreift, wobei der Raum zwischen Anlagefläche (4a) und Ring (10) zur Aufnahme des Schlauches (3) ausgebildet ist.
Schlauchpumpe nach Anspruch 1, bei der im Inneren des Ringes 10 mindestens ein weiteres, in dessen Innenverzahnung eingreifendes Zahnrad (18, 19) zum Spannen des Ringes (10) liegt.