DE102020131083A1 - hose pump - Google Patents
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Abstract
Damit bei Ausbring-Vorrichtung (100), bei der der Luftraum im Vorratsbehälter über einen Unterdruck-Anschluss mit einer Vakuum-Pumpe (102) verbunden ist, dennoch als Förder-Pumpe zum Verbraucher (104) hin eine kostengünstige Schlauch-Pumpe (1) einsetzen zu können, wird für die Rückverformung des Schlauches (2) nach dem Zusammenpressen entweder auf der Außenseite des Schlauches (2) im Innenraum (6) der Schlauch-Pumpe (1) ebenfalls Unterdruck oder gar Vakuum eingesetzt oder eine mechanische Rückverformung vorgesehen. Die Verformung des Schlauches (2) kann dabei durch Starre Presskörper (8) oder durch dehnbare Press-Kissen (23) oder Press-Manschetten (24), vorzugsweise mit einzelnen Kammern (18a-d) hintereinander, erfolgen.In the case of the dispensing device (100), in which the air space in the reservoir is connected to a vacuum pump (102) via a vacuum connection, a cost-effective hose pump (1) can nevertheless be used as a delivery pump to the consumer (104). to be able to use, for the reshaping of the hose (2) after the compression either on the outside of the hose (2) in the interior (6) of the hose pump (1) underpressure or even vacuum is also used or a mechanical reshaping is provided. The hose (2) can be deformed by rigid press bodies (8) or by stretchable press cushions (23) or press sleeves (24), preferably with individual chambers (18a-d) one behind the other.
Description
I. AnwendungsgebietI. Field of application
Die Erfindung betrifft das Transportieren von Flüssigkeiten oder viskosen Stoffen in einer Transportleitung.The invention relates to the transport of liquids or viscous substances in a transport line.
II. Technischer HintergrundII. Technical background
Der Transport gerade von viskosen, zähflüssigen Stoffen in Leitungen ist oft schwierig, da diese einen hohen Strömungswiderstand aufbauen.The transport of viscous, viscous substances in lines is often difficult, as they build up a high flow resistance.
Hinzu kommt, dass diese Stoffe - die gerade in der Elektronik, der Kosmetik-Industrie oder der Klebetechnik benötigt werden - entweder sehr empfindlich und/oder abrasiv und/oder adhäsiv sein können, was die Handhabung zusätzlich erschwert.In addition, these substances - which are required in electronics, the cosmetics industry or adhesive technology - can either be very sensitive and/or abrasive and/or adhesive, which makes handling even more difficult.
Grundsätzlich wird versucht, diese Materialien zu handhaben, ohne dass sie in Spalte wie etwa zwischen einem Ventilkörper und einem Ventilsitz eindringen können oder in andere Hohlräume, in denen sie sich ablagern können, bei aushärtbaren Materialien auch Aushärten können.In principle, attempts are made to handle these materials without being able to penetrate into gaps such as between a valve body and a valve seat or into other cavities in which they can be deposited and, in the case of curable materials, also be able to cure.
Ein typisches Problem ist das Transportieren solcher Materialien aus einem Vorratsbehälter wie etwa einem Fass, einer Kartusche oder einer Vorbehandlungs-Einheit, etwa einem Mischer, zu einem Verbraucher, beispielsweise einer DosierEinheit zum Ausgeben dieser Stoffe in genau vorgegebenen, also dosierten Mengen. Dafür muss häufig an dem Verbraucher ein bestimmter Mindest-Druck anliegen, der bei der Zulieferung ständig aufrechterhalten werden sollte.A typical problem is transporting such materials from a storage container such as a barrel, a cartridge or a pre-treatment unit, such as a mixer, to a consumer, for example a dosing unit for dispensing these substances in precisely specified, i.e. dosed, quantities. For this, the consumer must often have a certain minimum pressure, which should be constantly maintained during delivery.
Um ein Ablagern zu vermeiden, wurden in der Vergangenheit zum Transportieren in Schlauchleitungen Membran-Pumpen verwendet, bei denen eine oszillierend angetriebene Membran eine Portionsweise Förderung des Materials in eine Leitung zum Verbraucher hin ermöglicht, jedoch sind solche Membran-Pumpen in ihrem Hubvolumen häufig nicht genau genug.In order to avoid deposits, membrane pumps were used in the past for transporting in hose lines, in which an oscillatingly driven membrane allows the material to be conveyed in portions into a line to the consumer, but such membrane pumps are often not precise in terms of their stroke volume enough.
Darüber hinaus sind Schlauch-Pumpen bekannt, bei denen der Transport durch ein regelmäßiges Verformen eines elastischen Schlauches - der Bestandteil der Leitung ist, durch welche das Material geführt wird - bereitet es Probleme, damit ein Material zu transportieren, welches nicht dem Umgebungsdruck unterliegt, sondern nur einem äußerst geringen Restdruck nahe Null von wenigen Millibar, was immer dann der Fall ist, wenn das Material aus einer Aufbereitungsvorrichtung oder einem Behälter gefördert werden muss, welches zur Vermeidung von Lufteinschlüssen unter Vakuum gehalten wird.In addition, hose pumps are known in which the transport is carried out by regularly deforming an elastic hose - which is part of the line through which the material is guided - it causes problems to transport a material that is not subject to the ambient pressure, but only an extremely low residual pressure close to zero of a few millibars, which is always the case when the material has to be conveyed from a processing device or a container which is kept under vacuum to avoid air pockets.
Bei Schlauchpumpen liegt ein Querschnitts-Variator an dem elastischen Schlauch an und ist in der Lage, den Querschnitt des Schlauches zu verringern und diesen zusammen zu pressen, ggfs. bis auf Null, also abdichtend zusammenzupressen, wobei die Pressstelle meist entlang des Schlauches bewegt wird und dadurch das Material im Schlauch vor der Pressstelle hergeschoben wird mittels des Querschnitts-Variators.In peristaltic pumps, a cross-section variator is attached to the elastic hose and is able to reduce the cross-section of the hose and compress it, if necessary down to zero, i.e. to compress it to form a seal, whereby the pressing point is usually moved along the hose and the material in the hose is pushed in front of the pressing point by means of the cross-section variator.
Typische Querschnitts-Variatoren umfassen Presskörper in Form von nicht verformbaren, starren Gleitschuhen oder Rollen, die in Querrichtung den Schlauch zusammenpressen und dann in Längsrichtung entlang des Schlauches bewegt werden.Typical cross-section variators include compactors in the form of non-deformable, rigid shoes or rollers which compress the hose transversely and then are moved longitudinally along the hose.
Darüber hinaus sind elastische Presskörper bekannt, etwa in Form einer über den gesamten Umfang des Schlauches herum angeordneten Druck-Manschette oder nur über einen Teilbereich des Umfanges daran anliegenden Druck-Kissens. Diese elastischen Presskörper sind meist hohl und können hydraulisch oder pneumatische gefüllt werden und dadurch den Schlauch zusammendrücken.In addition, elastic press bodies are known, for example in the form of a pressure sleeve arranged around the entire circumference of the hose or a pressure pad lying against it only over a partial area of the circumference. These elastic compacts are usually hollow and can be filled hydraulically or pneumatically, thereby compressing the hose.
III. Darstellung der ErfindungIII. Presentation of the invention
a) Technische Aufgabea) Technical task
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, eine Schlauch-Pumpe sowie eine damit ausgestattete Ausbringvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die die beschriebenen Probleme vermeidet und darüber hinaus einfach und kostengünstig herstellbar ist sowie eine lange Lebensdauer bietet, sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Ausbringvorrichtung.It is therefore the object of the invention to provide a peristaltic pump and a dispensing device equipped with it that avoids the problems described and is also easy and inexpensive to produce and has a long service life, as well as a method for operating such a dispensing device .
b) Lösung der Aufgabeb) Solution of the task
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 13 und 16 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is solved by the features of
Hinsichtlich einer Schlauch-Pumpe wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Schlauch-Pumpe um den Schlauch im pumpenden Abschnitt, also dem Bereich, in dem sich die Pressstelle befindet oder bewegen kann, ein druckdichtes Gehäuse besitzt, vorzugsweise um die gesamte Schlauch-Pumpe herum.With regard to a hose pump, this object is achieved in that the hose pump has a pressure-tight housing around the hose in the pumping section, i.e. the area in which the pressing point is located or can move, preferably around the entire hose pump .
Der Schlauch kann über eine druckdichte Einlassöffnung sowie eine druckdichte Auslassöffnung in das Gehäuse eintreten aus diesem wieder austreten, und das Gehäuse besitzt einen Druckanschluss, mit dem ein gewünschter Druck, insbesondere Unterdruck, im Gehäuse eingestellt werden kann, der somit am Außenumfang des Schlauches vorherrscht.The hose can enter the housing via a pressure-tight inlet opening and a pressure-tight outlet opening and exit the housing again, and the housing has a pressure connection with which a desired pressure, in particular negative pressure, can be set in the housing can, which thus prevails on the outer circumference of the hose.
Durch eine solche Ausbildung der Schlauch-Pumpe ist eine gezielte Einstellung des Umgebungsdruckes um den Schlauch im Bereich der Schlauch-Pumpe herum in Relation zum Druck in seinem Inneren möglich.With such a design of the hose pump, a targeted setting of the ambient pressure around the hose in the area of the hose pump in relation to the pressure in its interior is possible.
Die Steuerung, die die gesamte Schlauch-Pumpe steuert, und auch den Druck im Inneren des Gehäuses, sollte so ausgebildet sein, dass sie in der Lage ist, über den Druckanschluss den Druck im Gehäuse beispielsweise übereinstimmend zu dem im Inneren des Schlauches anliegenden Druck zu steuern und/oder zwischen den Pressvorgängen der Schlauch-Pumpe einen Unterdruck im Gehäuse zu bewirken gegenüber entweder dem Umgebungsdruck oder auch gegenüber dem Druck im Inneren des Schlauches.The controller, which controls the entire hose pump and also the pressure inside the housing, should be designed in such a way that it is able to use the pressure connection to adjust the pressure in the housing, for example, to the pressure inside the hose control and / or between the pressing processes of the hose pump to bring about a negative pressure in the housing compared either to the ambient pressure or to the pressure inside the hose.
Es sollte klargestellt werden, dass für eine Schlauch-Pumpe generell ein teilweise elastischer, beidseits offener, durchströmbarer Körper benötigt wird, der hier Schlauch genannt wird, obwohl der Körper nicht das typische Aussehen eines Schlauches, also weder einen runden Querschnitt noch eine in Strömungsrichtung größere Erstreckung als in Querrichtung, aufweisen muss. Von dem Begriff Schlauch sollen alle elastischen Hohlkörper mit zwei Öffnungen verstanden werden.It should be made clear that a peristaltic pump generally requires a partially elastic body that is open on both sides and that can be flown through, which is called a hose here, although the body does not have the typical appearance of a hose, i.e. neither a round cross-section nor a larger one in the direction of flow Extension than in the transverse direction must have. The term hose should be understood to mean all elastic hollow bodies with two openings.
Stattdessen oder unterstützend kann der elastische durchströmbarer Körper so ausgebildet sein, dass er nach Beenden des Zusammenpressens ohne äußere Einwirkung seinen nicht zusammengepressten Ausgangszustand wieder einnimmt, sei es aufgrund Struktur oder Materialeigenschaften seiner Umfangswand.Instead or in support of this, the elastic flow-through body can be designed in such a way that, after the end of the compression, it resumes its non-compressed initial state without any external influence, be it due to the structure or material properties of its peripheral wall.
So kann die Umfangswand aus einem sogenannten Memory-Material bestehen, welches entweder immer oder unter bestimmten physikalischen Voraussetzungen seine Ausgangsform wieder einnimmt.The peripheral wall can consist of a so-called memory material, which either always or under certain physical conditions resumes its original shape.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die Rückverformung in den Ausgangszustand durch äußeren Einfluss erfolgt:
- So kann beispielsweise zum Verringern seiner Querschnittsfläche der Schlauch in einer ersten Querrichtung zu seiner Längsrichtung mit beaufschlagt wird, zur Zurückverformung in den Ausgangszustand dagegen in einer zweiten, insbesondere lotrecht zur ersten Querrichtung stehenden, 2. Querrichtung mit Kraft beaufschlagt wird, und dadurch die Rückverformung begünstigt oder überhaupt erst bewirkt wird.
- For example, in order to reduce its cross-sectional area, the hose can be acted upon in a first direction transverse to its longitudinal direction, but in order to deform it back into its initial state, force can be applied in a second transverse direction, in particular perpendicular to the first transverse direction, 2nd transverse direction, thereby promoting the reshaping or is brought about in the first place.
Das beaufschlagen mit Kraft in der zweiten, rückverformenden Querrichtung kann mittels eines, insbesondere nur periodisch, an dem Schlauch angreifenden Presskörpers erfolgen, oder beispielsweise auch mittels eines, insbesondere permanent, am Schlauch - an dessen Außenseite oder Innenseite - anliegenden federnden Elementes.The application of force in the second, re-deforming transverse direction can be carried out by means of a press body that acts on the hose, in particular only periodically, or for example by means of a resilient element that bears, in particular permanently, on the hose - on its outside or inside.
So kann eine im Inneren des Schlauches angeordnete Druckfeder, etwa eine Spiralfeder, den Schlauch radial nach außen mit Kraft beaufschlagen oder auch eine an der Außenseite des Schlauches angreifende Feder.Thus, a compression spring arranged inside the hose, for example a spiral spring, can apply force to the hose radially outwards, or else a spring acting on the outside of the hose.
Solche federnden Elemente können in Längsrichtung des Schlauches auch nur abschnittweise vorhanden sein.Such resilient elements can also only be present in sections in the longitudinal direction of the hose.
Auf diese Art und Weise kann die Rückverformung sichergestellt werden, selbst wenn die Relation zwischen Außendruck und Innendruck bzgl. des Schlauches hierfür ungünstig ist.In this way, the rebound can be ensured even if the relation between the external pressure and the internal pressure with regard to the hose is unfavorable for this.
Bei den meisten Bauformen von Schlauch-Pumpen umfasst der Querschnitt-Variator einen starren Presskörper, welcher den Schlauch mechanisch zusammendrückt.In most hose pump designs, the cross-section variator includes a rigid compression body that mechanically compresses the hose.
Gerade für den vorliegenden Fall eignen sich jedoch auch Bauformen von Querschnitts-Variatoren, die nicht starr sind sondern ihre Form ändern können und insbesondere elastische Presskörper sind, beispielsweise selbst ein Hohlkörper sind und über entsprechende Anschlüsse wenigstens einen entsprechenden Anschluss in ihrem Innendruck verändert werden können.For the present case, however, designs of cross-section variators are also suitable that are not rigid but can change their shape and are in particular elastic pressed bodies, for example are themselves a hollow body and the internal pressure of at least one corresponding connection can be changed via corresponding connections.
Ein solcher nicht-starrer, insbesondere elastischer, Presskörper kann mit einem Teil seiner Umfangswand an dem Schlauch anliegen und bei Beaufschlagung des Inneren eines solchen Querschnitts-Variators mit Druck die Umfangswand des Querschnitts-Variators gegen die Umfangswand des Schlauches drücken und diesen zusammenpressen.Such a non-rigid, in particular elastic, pressed body can bear against the hose with part of its peripheral wall and when pressure is applied to the interior of such a cross-sectional variator, the peripheral wall of the cross-sectional variator can be pressed against the peripheral wall of the hose and compress it.
Die Quetschstelle mit der reduzierten Querschnitts-Fläche kann dabei auch in Durchströmungsrichtung des Schlauches bewegt werden, insbesondere ohne dass sich der Querschnitts-Variator in dieser Richtung bewegt, allein dadurch, dass die Stelle der größten Ausdehnung des Querschnitts-Variators quer zum Schlauch in Längsrichtung des Schlauches, der Durchströmungsrichtung, wandern kann.The pinch point with the reduced cross-sectional area can also be moved in the flow direction of the hose, in particular without the cross-section variator moving in this direction, simply because the point of greatest expansion of the cross-section variator is transverse to the hose in the longitudinal direction of the Hose, the direction of flow, can migrate.
Wenn der Querschnitts-Variator in der Lage ist, den inneren Querschnitt des Schlauches bis auf Null zusammenzudrücken, sodass der innere Querschnitt geschlossen ist und damit als Sperrventil zu wirken, spricht man von einem Quetsch-Ventil,If the area variator is able to compress the inner cross-section of the hose down to zero, so that the inner cross-section is closed and thus act as a check valve, it is called a pinch valve,
Die erfindungsgemäße Schlauchpumpe kann in Durchströmungsrichtung hintereinander auch mehrere Querschnitts-Variatoren umfassen, die dann vorzugsweise phasenversetzt antreibbar sein müssen oder in einer bestimmten zeitlichen Korrelation zueinander antreibbar sein müssen.The peristaltic pump according to the invention can also include several cross-section variators one behind the other in the direction of flow, which then preferably have to be able to be driven out of phase or have to be able to be driven in a specific temporal correlation with one another.
So kann der Innenraum des Presskörpers mehrere in Strömungsrichtung, insbesondere hintereinanderliegende, Kammern aufweisen, die sich nacheinander quer zur Längsachse des Schlauches ausdehnen und diesen zusammenpressen, und zwar in Durchströmungsrichtung nacheinander, wodurch das Material im Schlauch in Durchströmungsrichtung vorwärts geschoben wird.The interior of the compact can have several chambers in the flow direction, in particular one behind the other, which successively expand transversely to the longitudinal axis of the hose and compress it, namely in the flow direction one after the other, whereby the material in the hose is pushed forward in the flow direction.
Die einzelnen Kammern können dabei miteinander in Verbindung stehen, mit Drosselstellen zwischen den Kammern, und insbesondere nur ein gemeinsamer Pressdruck-Anschluss für den gesamten Presskörper vorhanden sein.The individual chambers can be connected to one another, with throttling points between the chambers, and in particular there can be only one common compression pressure connection for the entire compression body.
Alternativ können die einzelnen Kammern auch nicht miteinander in Verbindung stehen, also voneinander getrennte Kammern sein, die jeweils einen separaten Pressdruck-Anschluss aufweisen, die dann entsprechend dieser Fortschritts-Reihenfolge mit Druck beaufschlagt werden.Alternatively, the individual chambers can also not be connected to one another, that is to say they can be separate chambers, each of which has a separate compression pressure connection, which is then pressurized according to this progress sequence.
Vorzugsweise ist zumindest die in Durchströmungsrichtung erste Kammer in der Lage, die Querschnittsfläche des Schlauches auf Null zu verringern, um einen Rückfluss von Material in den Schlauch zu vermeiden.Preferably, at least the first chamber in the flow direction is able to reduce the cross-sectional area of the hose to zero in order to avoid backflow of material into the hose.
Bei den anderen Kammern ist dagegen ein Zusammenpressen bis auf einen geringen, aber verbleibenden Restquerschnitt im Schlauch sinnvoll, damit kein Material zwischen dem geschlossenen Querschnitt in der ersten Kammer und einem weiteren geschlossenen Querschnitt in einer zweiten Kammer eingeschlossen wird, der dann unter sehr hohem Druck stehen würde. Bei vorhandenen Rest-Querschnitten kann das Material immer von der geschlossenen Pressstelle weg und damit in Durchströmungsrichtung ausweichen.With the other chambers, on the other hand, it makes sense to compress them down to a small but remaining cross-section in the hose so that no material is trapped between the closed cross-section in the first chamber and another closed cross-section in a second chamber, which is then under very high pressure would. If there are remaining cross-sections, the material can always move away from the closed pressing point and thus in the direction of flow.
Nach Öffnen der Pressstellen strömt Material von stromaufwärts in den Schlauch nach, insbesondere, wenn hierfür auch am Ende der Strecke von Pressstellen, die nicht vollständig geschlossen werden, wiederum eine Pressstelle angeordnet ist, die hierfür vollständig den Querschnitt des Schlauches verschließt, also ein weiteres Quetschventil.After the pressing points have been opened, material flows from upstream into the hose, especially if there is another pressing point at the end of the stretch of pressing points that are not completely closed, which completely closes the cross-section of the hose for this purpose, i.e. another pinch valve .
Auch eine Abfolge von Quetsch-Ventilen kann in diesem Sinn angesteuert werden, wenn die Schlauchstücke dazwischen den darin auftretenden Druck beim Schließen zweier benachbarter Quetschstellen nacheinander aushalten.A sequence of pinch valves can also be controlled in this way if the pieces of tubing between them can withstand the pressure occurring therein when two adjacent pinch points are closed one after the other.
Vorzugsweise umfasst die Schlauch-Pumpe auch einen Vakuum-Sensor zum Messen des Unterdrucks im Gehäuse um den Schlauch herum, um hierüber beispielsweise den Variator-Antrieb oder die Unterdruck-Pumpe zum Erzeugen des Unterdrucks in der gewünschten Weise ansteuern zu können.The hose pump preferably also includes a vacuum sensor for measuring the negative pressure in the housing around the hose in order to be able to control the variator drive or the negative pressure pump for generating the negative pressure in the desired manner.
Da viele viskosen Materialien mit zunehmender Temperatur flüssiger werden, kann auch eine Heizung vorhanden sein, insbesondere mit einer Temperatursteuerung, die die Schlauch-Pumpe beheizt, also entweder den Innenraum des Gehäuses und/oder den Schlauch selbst, sodass sich das im Schlauch befindliche Material erwärmt und dadurch leichter fließt und der Kraftaufwand zum Betreiben der Schlauch-Pumpe sinkt.Since many viscous materials become more liquid with increasing temperature, a heater can also be present, in particular with a temperature control, which heats the hose pump, i.e. either the interior of the housing and/or the hose itself, so that the material in the hose heats up and therefore flows more easily and the effort required to operate the hose pump decreases.
Welcher Druck im Material vorliegt, kann ferner durch einen Druck-Sensor überwacht werden, der beispielsweise stromaufwärts und/oder stromabwärts des pumpenden Längenbereiches, in dem die Querschnittsfläche des Schlauches verändert wird, angeordnet sein kann.The pressure present in the material can also be monitored by a pressure sensor which can be arranged, for example, upstream and/or downstream of the pumping length region in which the cross-sectional area of the hose is changed.
Ein solcher Druck-Sensor muss nicht unbedingt mit dem Material im Schlauch in Verbindung stehen:
- Er kann beispielsweise auch den Außenumfang oder Außendurchmesser des Schlauches messen und hieraus Rückschlüsse auf den im Inneren herrschenden Druck ziehen, wenn die Elastizität des Schlauches an dieser Stelle bekannt ist.
- Ebenso kann bei einem elastischen Presskörper, dessen Inneres mit Druck beaufschlagt werden kann, der Druck im Inneren des elastischen Presskörpers mittels eines Drucksensors gemessen werden, und basierend auf dem Druck im Inneren des elastischen Presskörpers oder mit diesem gleichgesetzt auf den Druck im Material im Inneren des Schlauches von der Steuerung geschlossen werden.
- Da eine solche Schlauch-Pumpe einfach und kostengünstig herzustellen ist und abhängig von dem Schlauch-Material auch eine hohe Lebensdauer besitzt, ist dies eine gegenüber Membran-Pumpen eventuell bessere Lösung auch abhängig von den zu fördernden Materialien.
- For example, he can also measure the outer circumference or outer diameter of the hose and draw conclusions about the pressure prevailing inside if the elasticity of the hose is known at this point.
- Also, in an elastic compact, the interior of which can be pressurized, the pressure inside the elastic compact can be measured by a pressure sensor, and based on the pressure inside the elastic compact or equated to the pressure in the material inside the hose can be closed by the controller.
- Since such a hose pump is simple and inexpensive to manufacture and also has a long service life depending on the hose material, this is a possibly better solution than diaphragm pumps, also depending on the materials to be pumped.
Hinsichtlich der Ausbring-Vorrichtung die einen Vorratsbehälter für das Material mit einer Auslassöffnung in seinem unteren Bereich sowie eine Schlauch-Pumpe, die mit dieser Auslassöffnung strömungstechnisch verbunden ist, umfasst, wird die bestehende Aufgabe gelöst, in dem die Schlauchpumpe wie zuvor beschrieben ausgebildet ist.With regard to the dispensing device, which includes a reservoir for the material with an outlet opening in its lower area and a hose pump, which is fluidically connected to this outlet opening, the existing object is achieved in that the hose pump is designed as described above.
Für den hier primär betrachteten Fall, dass das Material im Vorratsbehälter mit Unterdruck beaufschlagt ist, also aufgrund der Inkompressibilität eines viskosen oder flüssigen Materials der Luftraum über dem Material im Vorratsbehälter mit Unterdruck beaufschlagt ist, sollte das Gehäuse der Schlauch-Pumpe so ausgebildet sein, dass es in seinem Inneren mit dem gleichen Unterdruck beaufschlagt werden kann, wie der Luftraum im Vorratsbehälter.For the case primarily considered here, in which the material in the reservoir is subject to negative pressure, i.e. due to the incompressibility of a viscous or liquid material, the air space above the material in the reservoir is subject to negative pressure, the housing of the peristaltic pump should be designed in such a way that it can be subjected to the same negative pressure inside as the air space in the reservoir.
Dadurch wird die Gefahr beseitigt, dass der zusammengepresste Schlauch nach Entfernen der Presskraft sich nicht mehr in seinen Ausgangszustand zurück ausdehnt aufgrund des in seinem Inneren vorliegenden Unterdruckes.This eliminates the risk that the compressed hose will no longer expand back to its original state after the compression force has been removed due to the negative pressure present in its interior.
Vorzugsweise ist ein Sperrventil, welches einen freien Querschnitt des Schlauches vollständig sperren kann, insbesondere ein Quetschventil, zwischen dem Vorratsbehälter und dem Querschnitts-Variator angeordnet, wobei das SperrVentil auch Bestandteil der Schlauch-Pumpe sein kann.A shut-off valve which can completely shut off a free cross-section of the tube, in particular a pinch valve, is preferably arranged between the reservoir and the cross-section variator, with the shut-off valve also being able to be part of the tube pump.
Um den periodisch von einer Schlauch-Pumpe erzeugten steigenden und fallenden Druck am Auslass der Schlauch-Pumpe hinsichtlich des Verbrauchers zu reduzieren, können zwei oder auch mehrere Schlauch-Pumpen parallel geschaltet werden, wenn entweder eine Steuerung vorhanden ist, die in der Lage ist, diese Schlauch-Pumpen phasenversetzt zu betreiben, bei zwei Schlauch-Pumpen diese abwechselnd anzutreiben und/oder auch einfach die mehreren Schlauch-Pumpen durch nur einen gemeinsamen Pumpenantrieb angetrieben werden, und der Phasenversatz durch die entsprechende mechanische Ausbildung des gemeinsamen Pumpen-Antriebes realisiert ist.In order to reduce the periodically generated by a peristaltic pump rising and falling pressure at the outlet of the peristaltic pump with regard to the consumer, two or more peristaltic pumps can be connected in parallel if either a control is available that is able to operate these peristaltic pumps phase-shifted, to drive them alternately with two peristaltic pumps and/or simply to drive the several peristaltic pumps by only one common pump drive, and the phase shift is realized by the corresponding mechanical design of the common pump drive.
Dadurch können sich die Phasen mit hohem Druck am Ausgang einer der Schlauch-Pumpen beinahe nahtlos an Phasen des hohen Drucks am Ausgang der anderen Schlauch-Pumpe anschließen, und die Ausgangsleitungen der Schlauch-Pumpen zusammengeführt werden zu einer einzigen Förderleitung zum Verbraucher hin.This allows the high pressure phases at the outlet of one of the peristaltic pumps to follow almost seamlessly with phases of high pressure at the outlet of the other peristaltic pump, and the output lines of the peristaltic pumps are merged into a single delivery line to the consumer.
Hinsichtlich des Verfahrens zum Betreiben einer Schlauch-Pumpe, insbesondere im Rahmen einer Ausbring-Vorrichtung wie zuvor beschrieben, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Innenraum des druckdichten Gehäuses um den pumpenden Bereich des Schlauches herum unter dem gleichen oder gar einem noch stärkeren Unterdruck gehalten wird wie der Luftraum im Vorratsbehälter über dem Material.With regard to the method for operating a hose pump, in particular as part of a dispensing device as described above, this object is achieved in that the interior of the pressure-tight housing around the pumping area of the hose is kept under the same or even an even stronger negative pressure becomes like the air space in the reservoir above the material.
Falls in durch Strömungsrichtung hintereinander mehrere Querschnitts-Variatoren vorhanden sind, die am selben Schlauch anliegen, werden diese phasenversetzt betrieben werden, insbesondere die einzelnen Querschnitts-Variatoren in Durchströmungsrichtung hintereinander aktiviert.If several cross-section variators are present one behind the other in the direction of flow and are in contact with the same hose, they will be operated out of phase, in particular the individual cross-section variators will be activated one after the other in the direction of flow.
Bei Vorhandensein mehrerer Schlauch-Pumpen, die parallelgeschaltet sind und an verschiedenen Schläuchen anliegen, werden die periodischen Druckschwankungen in der Förderleitung zum Verbraucher hin reduziert oder beseitigt, indem die Schlauch-Pumpen phasen-versetzt, insbesondere bei zwei Schlauch-Pumpen abwechselnd, angetrieben werden.If there are several hose pumps that are connected in parallel and are attached to different hoses, the periodic pressure fluctuations in the delivery line to the consumer are reduced or eliminated by the hose pumps being driven out of phase, in particular in the case of two hose pumps being driven alternately.
Figurenlistecharacter list
Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
-
1a : eine mechanische Schlauch-Pumpe, -
1b, c : Querschnitte durch den Schlauch in der Schlauch-Pumpe gemäß1a , -
2a-f :eine 1. Bauform einer pneumatischen oder hydraulischen Schlauch-Pumpe im Längsschnitt entlang des Schlauches in verschiedenen Funktionszuständen, -
3a, b :eine 2. Bauform einer pneumatischen oder hydraulischen Schlauch-Pumpe im Längsschnitt entlang des Schlauches in verschiedenen Funktionszuständen -
4 : eine mechanische Zusatzausstattung zu einer Schlauch-Pumpe ähnlich1a , -
5a-c : Querschnitte an verschiedenen Stellen durch die Schlauch-Pumpe gemäß 4 in verschiedenen Funktionsstellungen, -
6 :eine 3. Bauform einer pneumatischen oder hydraulischen Schlauch-Pumpe im Längsschnitt entlang des Schlauches, -
7 : eine Ausbring-Vorrichtung mit einem Vorratsbehälter für viskoses oder flüssiges Material und einer erfindungsgemäßen Schlauch-Pumpe,
-
1a : a mechanical hose pump, -
1b, c : Cross-sections through the hose in the peristaltic pump according to1a , -
2a-f : a 1st design of a pneumatic or hydraulic hose pump in longitudinal section along the hose in various functional states, -
3a, b : a second design of a pneumatic or hydraulic hose pump in longitudinal section along the hose in different functional states -
4 : a mechanical accessory similar to a peristaltic pump1a , -
5a-c : Cross-sections at different points through the peristaltic pump according to4 in different functional positions, -
6 : a 3rd design of a pneumatic or hydraulic hose pump in longitudinal section along the hose, -
7 : a dispensing device with a storage container for viscous or liquid material and a hose pump according to the invention,
- Die Ausbring-
Vorrichtung 100,deren Steuerung 100* die beweglichen Teile der Vorrichtung steuert, umfasst zunächst einen Vorrats-Behälter 101, der aus einem - nicht dargestellten - z.B. Lieferbehälter oder einem anderen Reservoir nachgefüllt wird und auch dem Vorbehandeln des darin vorgehaltenen Materials M dient:
- The
dispensing device 100, whosecontroller 100* controls the moving parts of the device, initially comprises astorage container 101, which is refilled from a supply container (not shown) or another reservoir and also serves to pretreat the material M stored therein :
Zu diesem Zweck kann in dem Vorrats-Behälter 101 ein Mischer rotieren und/oder ein Umpumpen durchgeführt werden und/oder eine Dünnschicht-Entgasung durchgeführt werden oder andere Behandlungsschritte durchgeführt werden.For this purpose, a mixer can rotate in the
Um zu vermeiden, dass sich dabei neue Lufteinschlüsse bilden, steht der Luftraum im Vorratsbehälter 101 oberhalb des Material mit einem Unterdruck nahe Vakuum, etwa von 1 mbar bis 50 mbar absolutem Druck, erzeugt durch eine Vakuum-Pumpe 102, die die Luft aus dem Luftraum des Vorratsbehälters 101 absaugt.In order to prevent new air pockets from forming, the air space in the
Aus dem Vorratsbehälter, vorzugsweise an dessen tiefster Stelle, wird das Material M aus einer Auslassöffnung 101 a entnommen und über eine Verbindungs-Leitung 103 einem Verbraucher 104 zugeführt, hier einem Dosierer 104 zum Ausbringen exakt dosierter Mengen des Materials M über eine z.B. Ausbringungs-Düse 105.The material M is removed from the storage container, preferably at its lowest point, from an
Damit dieses - meist intermittierende - Ausbringen aus der Ausbringungs-Düse 105 jederzeit stattfinden kann, muss am Verbraucher 104 das Material M immer mit einem bestimmten Mindestdruck anliegen, während Druckschwankungen oberhalb des Mindestdruckes akzeptabel sind.So that this—usually intermittent—discharge from the
Erfindungsgemäß wird dieser Druck gehalten durch eine Schlauch-Pumpe 1 in der Verbindungs-Leitung 103, in diesem Fall angeschlossen direkt an der Auslassöffnung 101a des Vorratsbehälters 1 statt der sonst an dieser Stelle vorhanden Membran-Pumpen oder Kolben-Pumpen, da Schlauch-Pumpen als einfach aufgebaute und kostengünstig zukaufbare Standardteile zur Verfügung stehen.According to the invention, this pressure is maintained by a
Dabei besteht das Problem, dass bei einer üblichen Schlauch-Pumpe der Schlauch an einer oder mehreren Pressstellen hinsichtlich seines Querschnittes zusammengedrückt wird, und sich nach Aufheben dieser Presskraft wieder rückverformt hin zu seinem ursprünglichen, meist runden, Querschnitt einerseits aufgrund der Rückstellkraft des elastischen Materials der Wandung des Schlauches, vor allem aber auch wegen des im Inneren des Schlauches vorherrschenden Überdruckes im darin geförderten Material M.The problem here is that with a conventional hose pump, the hose is compressed at one or more pressing points with regard to its cross section, and after this pressing force is removed, it deforms back to its original, mostly round, cross section on the one hand due to the restoring force of the elastic material of the wall of the hose, but above all also because of the overpressure prevailing inside the hose in the material M conveyed in it.
Da im vorliegenden Fall der Luftraum im Vorratsbehälter 101 jedoch mit Quasi-Vakuum - im Folgenden nur noch Vakuum genannt - beaufschlagt ist, gilt dies auch für das unterhalb des Luftraumes vorhandenen Material M und damit auch für das Material M in der Verbindungs-Leitung 103, sodass der Schlauch-Pumpe 1 ein wesentlicher Parameter für das Zurückgehen vom zusammengepressten zum nicht-zusammengepressten Querschnitt des Schlauches fehlt, was jedoch für die Funktion einer Schlauch-Pumpe wesentlich ist.However, since in the present case the air space in the
Die
- Dabei
wird ein Schlauch 2 aus einem elastischen Material in einer U-Form in einer Ebene verlaufend durchein Gehäuse 5 geführt, wobei die U-Form im Umkehr-Bereich die Form eines Halbkreises besitzt. Im Mittelpunkt dieses halbkreisförmigen U-Endes - betrachtet lotrecht auf die U-Form-Ebene U", in der derSchlauch 2 liegt, also wie in1a dargestellt - rotiertein zweiarmiger Drehhebel 28, dessen einander gegenüberliegende, gleich lange Hebelarme am Ende jeweils einen Presskörper 8, hier in Form einerPresswalze 8, tragen, welche um eine Presswalze-Achse 8', die lotrecht zur U-Form-Ebene U" liegt, andem Drehhebel 28 rotierbar gehalten ist.Der Drehhebel 28 seinerseits ist ebenfalls um lotrecht zur Schlauchebene 2" verlaufende Drehhebel-Achse 28' angetrieben von einem Variator-Antrieb 4 und gesteuert von einerSteuerung 1* der Schlauch-Pumpe 1 - die ein integraler Bestandteil derSteuerung 100* der Ausbringvorrichtung sein kann - in einer bestimmten Rotationsrichtung R, hier gegen den Uhrzeigersinn, rotiert.
- A
hose 2 made of an elastic material is guided in a U-shape in one plane through ahousing 5, the U-shape having the shape of a semicircle in the reversal area. In the center of this semi-circular end of the U - viewed perpendicular to the U-shape plane U", in which thetube 2 lies, i.e. as in1a shown - a two-armed rotary lever 28 rotates, the mutually opposite lever arms of equal length each carrying apress body 8 at the end, here in the form of apress roller 8, which rotates about a press roller axis 8', which is perpendicular to the U-shape plane U". located, is rotatably held on therotary lever 28. Therotary lever 28 in turn is also driven by avariator drive 4 and controlled by acontroller 1* of thehose pump 1--the one can be an integral part of thecontrol 100* of the dispensing device - rotates in a specific direction of rotation R, here counterclockwise.
Wie bekannt, sind dabei die Längen der Hebelarme des Drehhebels 28 und der Durchmesser der beiden Presswalzen 8 so gemessen, dass jede der Presswalzen 8 etwa über etwas mehr als eine halbe Umdrehung radial von innen nach außen gegen den Schlauch 2 drückt und diesen in radialer Richtung seines Querschnittes 2" zusammendrückt, da auf der radialen Außenseite des U-förmigen Umlenkbereiches des Schlauches 2 der Schlauch 2 an einem über mindestens den halbkreisförmigen Umlenk-Bereich des Schlauches 2 sich erstreckenden, meist plattenförmigen, Gegenhalter 21 drückt, wie in den
An der Pressstelle S in Umlaufrichtung, an der die Presswalze 8 momentan auf den Schlauch 2 einwirkt, ist dessen Wandung 9 vorzugsweise flachgequetscht, sodass der innere freie Querschnitt 2" Null ist oder gegen Null tendiert, wie in
Dadurch schiebt die sich entlang des Schlauches 2 bewegende Presswalze 8 das im Schlauch 2 enthaltene Material M vor sich her und transportiert es in Durchströmungsrichtung 10 entlang des Schlauches 2.As a result, the
Die beiden Enden des Schlauches 2 im Gehäuse 5 sind in der Regel mit einer flanschförmig ausgebildeten Einlassöffnung 5a einerseits und Auslassöffnung 5b andererseits dicht verbunden, und damit wird das Material aus der Auslassöffnung 5b hinausgeschoben. Die Öffnungen 5a, b sind wiederum dicht mit dem Gehäuse 5 verbunden.The two ends of the
Bei einer bekannten Schlauch-Pumpe 1 nimmt der Schlauch 2 unmittelbar hinter der Quetschstelle S wieder seinen ursprünglichen, unbelasteten Querschnitt, in der Regel einen kreisrunden, Querschnitt ein, wie in
Aufgrund des fehlenden Innendrucks im Innenraum des Schlauches 2 müsste dies allein aufgrund der Rückstellkraft der Wandung 9 des Schlauches 2 erfolgen, was einen wenig elastischen Schlauch und damit eine hohe aufzubringende Kraft durch den Querschnitts-Variator 3, hier den Drehhebel 28 mit den Presswalzen 8, erfordern würde.Due to the lack of internal pressure in the interior of the
Um dies zu vermeiden besitzt der Innenraum 6 des Gehäuses 5, der dicht geschlossen ist, einen Unterdruck-Anschluss 7, über den mittels einer Vakuum-Pumpe 20 Unterdruck im Inneren des Gehäuses 5 erzeugt werden kann, ggfs. sogar ein geringerer Druck als er im Inneren des Schlauches 2 herrscht, sodass ein Faktor für die Behinderung der Rückverformung des Schlauches 2 wegfällt, nämlich ein höherer Außendruck als Innendruck bzgl. des Schlauches 2.In order to avoid this, the
Falls die Schlauch-Pumpe 1 im Rahmen einer Ausbring-Vorrichtung 100 gemäß
Im Innenraum 6 kann auch ein Vakuumsensor 15 vorhanden sein, der den dortigen Druck, also Unterdruck, zu Kontrollzwecken misst und an die Steuerung 1* meldet, die daraufhin die Beauftragung mit Unterdruck über den Unterdruck-Anschluss 7 variieren kann.A
Ferner können ein oder mehrere Drucksensoren 19 a, b, c im Innenraum 6 vorhanden zu sein, um den Druck im Schlauch 2 und insbesondere entlang des Schlauches 2 zu messen:
- So können nahe der Einlassöffnung 5a und der Auslassöffnung
5b im Gehäuse 5für den Schlauch 2jeweils ein Drucksensor 19 b, c auf derAußenseite am Schlauch 2 angeordnet sein, insbesondere anliegen und den darin herrschenden Druck - direkt oder indirekt über die Form des Querschnittes des Schlauches 2 - messen.
- Thus, near the
inlet opening 5a and theoutlet opening 5b in thehousing 5 for thehose 2, apressure sensor 19b, c can be arranged on the outside of thehose 2, in particular resting against it and measuring the pressure therein - directly or indirectly via the shape of the cross section of the hose 2 - measure.
Ferner kann ein Drucksensor 19a vorhanden sein, etwa in der Mitte der U-förmigen Biegung des Schlauches 2, der auf den radial inneren Bereich der Umfangskontur des Schlauches 2 gerichtet ist und deren Lage relativ zum radial weiter außen liegenden Gegenhalter 21 misst, insbesondere beim Durchgang der Presswalze 8, und daraus der Druck im Inneren des Schlauches 2 ermittelt werden kann.Furthermore, a
Um das im Schlauch 2 geförderte Material M zu beheizen und dadurch flüssiger zu machen, kann eine Heizung 16 im Innenraum 6 vorhanden sein, beispielsweise durch elektrisches Beheizen des Gegenhalters 21, insbesondere wenn dieser aus Metall besteht.In order to heat the material M conveyed in the
Vorzugsweise ist die Heizung 16 mit einer Temperaturregelung 17 ausgestattet, die vorzugsweise Bestandteil der Steuerung 1* der Schlauchpumpe 1 ist.The
Dabei wird der flach gequetschte Querschnitt 2" des Schlauches 2 mittels an Pässen von wenigstens einer weiteren Presswalze 26 wieder in die ursprüngliche, runde Querschnittsform zurück verformt, wie am besten die Querschnittsdarstellungen der
Die
Der Grund ist, dass nach Passieren der beiden den Schlauch 2 zusammenpressenden Presswalzen 8 an der Pressestelle S ein weiteres Paar von Presswalzen 26, gelagert an Drehhebeln 27, am Schlauch 2 angreifen können muss, um diesen wieder in seine ursprüngliche Querschnittsform auseinanderzudrücken bevor die rotierenden Drehhebel 28 wieder die Pressestelle S erreichen.The reason is that after passing the two
Während die beiden zusammenpressenden Drehhebel 28 mit den Presswalzen 8 in einer die 1. Querrichtung 11 enthaltenden Rotationsebene 28" rotieren, rotieren die auseinander weisenden Drehhebel 27 mit deren Presswalzen 26 in einer die 2. Querrichtung 12 enthaltenden Rotationsebene 27", die quer, vorzugsweise lotrecht, zur Rotationsebene 28", steht, wobei beide Rotationsebenen die Durchströmungsrichtung 10, also die Schlauchrichtung, enthalten.While the two compressing
Zu diesem Zweck besitzt die Umfangsnut 26a dieser Pressrollen 26 einen Querschnitt, der etwa halbrund gestaltet ist mit einem Radius, der etwas größer oder gleich dem Radius des Außenumfanges des unverformten Schlauches 2 gemäß
Auf diese Art und Weise erfolgt die Rückverformung mechanisch und höchstens zusätzlich, aber nicht zwingend, durch den auf der Außenseite des Schlauches anliegenden Unterdruck gemäß der Lösung bei
Die
- Dies können ringförmig um die Längsachse des Schlauches 2
umlaufende Pressmanschetten 24 sein oder auch nur auf einer oder zwei einander gegenüberliegenden Seiten Querschnittes des Schlauches 2 angeordnete Presskissen 23, die gegenüberliegend insbesondere an der gleichen Längsposition vorhanden sind, wobei dann die beiden einander gegenüberliegenden Druckkissen 23 immer synchron betrieben werden. Vorzugsweise sind inDurchströmungsrichtung 10 hintereinander mehrere Presskissen 23oder Dressmanschetten 24 vorhanden.
- These can be press
sleeves 24 that run around the longitudinal axis of thehose 2 in a ring shape, or pressure pads 23 that are arranged only on one or two opposite sides of the cross-section of thehose 2, which are present opposite each other, in particular at the same longitudinal position, in which case the two opposite pressure pads 23 are always be operated synchronously. Preferably, several pressure pads 23 or dress cuffs 24 are present one behind the other in the direction offlow 10 .
Die Presskissen 2 oder Pressmanschetten 24 stützen sich auf ihrer radialen Außenseite an einem feststehenden Gegenhalter 21, im Fall einer Pressmanschette 24 ein um die Längsrichtung 2' des Schlauches umlaufenden Gegenhalter-Rohr 21, ab und liegen zumindest im ausgedehnten Zustand nicht nur am Außenumfang des Schlauches 2 an, sondern drücken dessen Querschnitt zusammen, gegebenenfalls bis auf Null.The
Falls wie dargestellt der Gegenhalter 21 Bestandteil des Presskissens 23 oder der Pressmanschette 24 ist, müssen die beiden dicht miteinander verbunden werden.If, as shown, the counter-holder 21 is part of the press pad 23 or the
Von diesen Presskissen 23 oder Pressmanschetten 24 sind bei der ersten Bauform gemäß der
Jede dieser Druckkammern 18a-d, die druckdicht voneinander getrennt sind, ist mit einem eigenen Press-Druckanschluss 14a-d ausgestattet, deren Druck-Beaufschlagung - meist mittels des Öffnens und Schließens nicht dargestellter Ventile - von der ebenfalls nicht dargestellten Steuerung 1* der Schlauch-Pumpe 1 in der richtigen zeitlichen Relation zueinander gesteuert wird um die nachfolgend beschriebene Funktion zu erreichen:
- Zum Vorwärtsschieben des Materials M in
Förderrichtung 10 wird zunächst die in der gewünschtenFörderrichtung 10 hinterste, erste Quetsch-Stelle S1 aktiviert, also diedortige Druckkammern 18a der Pressmanschette 24 mit Druck beaufschlagt, sodass sich ihre elastische, ander Wandung 9 des Schlauches 2 anliegende Wandung nach radial innen ausdehnt undden Schlauch 2 radial zusammenquetscht, vorzugsweise bis sein innerer Durchgang verschlossen ist.
- To push the material M forward in the conveying
direction 10, the rearmost, first squeezing point S1 in the desired conveyingdirection 10 is first activated, i.e. thepressure chambers 18a of thecompression sleeve 24 there are pressurised, so that their elastic contact with thewall 9 of thehose 2 is applied Wall expands radially inward and thehose 2 squeezes radially, preferably until its inner passage is closed.
Dadurch wird das an dieser Quetsch-Stelle S1 vorher im Schlauch vorhandene Material M sowohl in Förderrichtung 10 als auch in der Gegenrichtung hierzu verdrängt.As a result, the material M previously present in the hose at this pinch point S1 is displaced both in the conveying
Während diese Quetsch-Stelle S1 geschlossen bleibt, wie in
Auf diese Art und Weise wird eine erhebliche Materialmenge stromabwärts der letzten aktivierbaren Kammer, hier 18d, in Transportrichtung 10 durch den Schlauch 2 geschoben.In this way, a considerable amount of material is pushed through the
Für den nächsten Fördervorgang wird nach Aktivieren aller vorhandenen Kammern 18a-d die in Förderrichtung 10 letzte Kammer 18d weiter mit Druck beaufschlagt und dadurch der Schlauch 2 an dieser letzten Quetsch-Stelle S4 bis auf Querschnitt Null zusammengedrückt, also geschlossen und gehalten.For the next conveying process, after activating all existing
Ab dem Verschließen dieser letzten Quetsch-Stelle S4 werden zeitlich nacheinander die stromaufwärts davon liegenden Quetsch-Stellen S1, S2, S3 nacheinander deaktiviert, also der Querschnitt des Schlauches wieder geöffnet, beginnend mit der am weitesten stromaufwärts liegenden Quetsch-Stelle S1 und dann sich fortsetzend mit den jeweils nächsten Quetsch-Stellen S2, S3 in Förderrichtung 10. Dadurch wird im Schlauch durch dessen größer werdenden Innenraum Material aus dem stromaufwärts liegenden Bereich nachgesaugt in Richtung der vollständig geschlossenen Quetsch-Stelle S4.Once this last pinch point S4 has been closed, the pinch points S1, S2, S3 upstream of it are deactivated one after the other, i.e. the cross-section of the hose is opened again, starting with the pinch point S1 that is furthest upstream and then continuing with the respective next squeezing points S2, S3 in the conveying
Die Rückverformung des Schlauches kann auch in diesem Fall gefördert werden durch Unterdruck-Anschlüsse 7, die jeweils im Bereich zwischen den Quetsch-Stellen S1-S4 einen Unterdruck im radialen Bereich zwischen der sich am Gegenhalter-Rohr 21 abstützenden Membran der z.B. Pressmanschette 24 und dem Schlauch 2.In this case, too, the resilience of the hose can be promoted by
In
Danach kann der nächste Förder-Zyklus, beginnend mit dem Deaktivieren und Verschließen der stromaufwärtigsten Quetsch-Stelle S1 gemäß
Statt der Ausbildung der ersten und letzten Pressestelle als Quetsch Ventil, also mit der Möglichkeit der vollständigen Verschließung des Schlauch-Querschnittes, können im Schlauch stromabwärts und stromaufwärts der Schlauchpumpe auch konventionelle Sperrventile, also beispielsweise mit Ventilsitz und Ventilkörper, vorgesehen werden, was jedoch in der Regel einen Kontakt zwischen dem Material und den Fugen zwischen Ventilsitz und Ventilkörper ermöglicht, was aufgrund der häufig adhäsiven Wirkung des Materials M nicht gewünscht ist.Instead of designing the first and last pressing point as a pinch valve, i.e. with the possibility of completely closing the hose cross-section, conventional check valves, for example with a valve seat and valve body, can also be provided in the hose upstream and downstream of the hose pump Rule allows contact between the material and the joints between the valve seat and valve body, which is not desired due to the often adhesive effect of the material M.
Während in
Dabei steht die erste Kammer 18a wiederum mit einem Press-Druckanschluss 14A in Verbindung, aber stromabwärts davon höchstens die letzte Press-Druckkammer 18d mit einem weiteren Press-Druckanschluss 14B:
- Für das Vorwärtsfördern des Materials M im Inneren des Schlauches 2 im Längenbereich der Schlauch-Pumpe muss lediglich - bei geschlossenem Press-
Druckanschluss 14B, falls vorhanden - der Press-Druckanschluss 14A mit Pressdruck beaufschlagt werden, in der Regel mit Druckluft, sodass sichdann die Kammern 18a, b, c, d - aufgrund der Drosselstellen 29a-c zeitlich nacheinander - gegenden Schlauch 2 ausdehnen und den gleichen Effekt bewirken wie bei den2a-d .
- For the forward conveyance of the material M inside the
hose 2 in the length range of the hose pump, only - with thepress pressure connection 14B closed, if available - thepress pressure connection 14A has to be subjected to pressure, usually with compressed air, so that theChambers 18a, b, c, d - due to the throttle points 29a-c in chronological succession - expand against thehose 2 and cause the same effect as in the2a-d .
In
Zum Aufziehen von neuem Material M im Inneren des Schlauches 2 im Längenbereich der Schlauch-Pumpe 1 wird der am Press-Druckanschluss 14 A anliegende Druck reduziert, gegebenenfalls bis auf Umgebungsdruck oder sogar in den Unterdruck-Bereich hinein, wodurch sich zuerst die Kammer 18a zusammenzieht und in der Folge auch die stromabwärts liegenden Kammern 18b 18c und 18d. Hierdurch verformt sich der Schlauch 2 an den stromaufwärtigen Quetsch-Stellen S3, S2, S1 in seinen ursprünglichen, geöffneten Querschnitt zurück und Material wird nachgesorgt in Richtung zur stromabwärtigsten Press-Stelle S4.In order to draw up new material M inside the
Sofern der Press-Druckanschluss 14B vorhanden ist, kann dieser kurzzeitig mit Pressdruck beaufschlagt werden und die dortige Kammer 18d den Querschnitt 2" des Schlauches 2 vorzugsweise vollständig verschließen, was das nachsaugen von Material aus dem Bereich stromaufwärts der Schlauchpumpe 1 begünstigt. Vorzugsweise wird das beaufschlagen des Press-Druckanschlusses 14B mit Überdruck erst durchgeführt, wenn die stromaufwärtigen Kammern 18a bis 18c bereits alle ihren vollständig zusammengezogenen Zustand erreicht haben. B.If the press-
Im Unterschied dazu ist hier der Schlauch 2 selbst bereits Teil der ringförmig umlaufenden Press-Manschette 24 - die also keine eigene, zusätzlich zum Schlauch 2 vorhandene, elastische Membran aufweist - von der im dargestellten Fall wiederum in Durchströmungsrichtung 10 hintereinander vier Stück vorhanden sind und ringförmig umlaufende Kammern 18a bis 18d bilden, deren radiale Außenseite wiederum durch einen rohrförmigen Gegenhalter 21 gebildet wird, indem der Schlauch 2 entlang verläuft.In contrast to this, the
Auch hier ist jede der Kammern 18a bis 18d über einen einzelnen eigenen Druckanschluss 14a bis 14d mit Druck beaufschlagbar.Here too, each of the
Zum Fördern von Material können in Durchströmungsrichtung 10 wie bei der Bauform gemäß der
Da man den Schlauch 2 vorzugsweise nicht beschädigen will, wird sein innerer Querschnitt zwischen den einzelnen Pressstellen S1 bis S4 sowie am Anfang und Ende der Schlauchpumpe 1 offengehalten durch einen dort jeweils in den Innenumfang des Schlauches 2 passenden und in den Schlauch eingesetzten Stützring 22, der den Außenumfang des Schlauches 2 anliegend am Innenumfang des rohrförmigen Gegenhalter 21 hält. Dadurch ist keine Fixierung wie beispielsweise Verklebung des Schlauches 2 gegenüber dem Gegenhalter 21 notwendig, was auch geringe Ausgleichsbewegungen des Schlauches 2 in oder entgegen der Durchströmungsrichtung 10 ermöglicht.Since it is preferable not to damage
Nach einem Förderhub kann zum nachsaugen von Material wie anhand der
Diese wird vorzugsweise erst dann entlüftet oder mit Unterdruck beaufschlagt wenn oder kurz bevor die erste Kammer 18a bereits mit Pressdruck beaufschlagt wird für den nächsten Förderhub.This is preferably only vented or subjected to negative pressure when or shortly before the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Schlauchpumpeperistaltic pump
- 1*1*
- Steuerungsteering
- 22
- elastischer Körper, Schlauchelastic body, tube
- 2'2'
- zentrale Längsachsecentral longitudinal axis
- 2"2"
- QuerschnittsflächeCross sectional area
- 33
- Querschnitts-Variatorcross-section variator
- 44
- Variator-AntriebVariator drive
- 55
- GehäuseHousing
- 5a5a
- Einlassöffnungintake port
- 5b5b
- Auslassöffnungexhaust port
- 66
- Innenraum von 5interior of 5
- 77
- Druckanschluss, Unterdruck-AnschlussPressure connection, vacuum connection
- 88th
- Presskörper, Presswalzepress body, press roller
- 8a8a
- Umfangsnutcircumferential groove
- 8'8th'
- Rotationsachseaxis of rotation
- 99
- Wandungwall
- 1010
- Durchströmungsrichtungflow direction
- 1111
- 1. Querrichtung1. Transverse direction
- 1212
- 2. Querrichtung2. Transverse direction
- 1313
- Quetschventilpinch valve
- 14a - d14a - d
- Press-DruckanschlussPress pressure connection
- 14A, b14A, b
- Press-DruckanschlussPress pressure connection
- 1515
- Vakuum-Sensorvacuum sensor
- 1616
- Heizungheating
- 1717
- Temperatursteuerungtemperature control
- 1818
- Innenrauminner space
- 18a, b, c18a,b,c
- Kammerchamber
- 1919
- Drucksensorpressure sensor
- 2020
- Vakuum-Pumpevacuum pump
- 2121
- Gegenhalter, Gegenhalterplatte, GegenhalterrohrCounterholder, counterholder plate, counterholder tube
- 2222
- Heizungheating
- 2323
- Presskissenpress pad
- 2424
- Pressmanschettepress sleeve
- 2525
- Fixierstelle, FixierumlaufFixation point, fixation circuit
- 2626
- Presswalzepress roller
- 2727
- Drehhebelrotary lever
- 2828
- Drehhebelrotary lever
- 29a - c29a - c
- Verbindungsöffnung, Drosselstelle Connection opening, throttle point
- 100100
- Ausbring-Vorrichtungdischarge device
- 100*100*
- Steuerungsteering
- 101101
- Vorratsbehälterreservoir
- 101a101a
- Auslassöffnungexhaust port
- 102102
- Vakuum-Pumpevacuum pump
- 103103
- Verbindungs-Leitungconnection line
- 104104
- Verbraucher, Dosiererconsumers, dispensers
- 105105
- Ausbringungs-Düseapplication nozzle
- 106106
- Unterdruck-Leitung vacuum line
- MM
- Materialmaterial
- RR
- Rotation Richtungrotation direction
- SS
- Quetsch-Stellepinch point
- U"U"
- U-Form-Ebene, SchlauchebeneU shape level, hose level
Claims (17)
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Publications (1)
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