DE1553229A1

DE1553229A1 - Pumpe mit zusammendrueckbaren Roehren

Info

Publication number: DE1553229A1
Application number: DE19641553229
Authority: DE
Inventors: Heimann Richard H; Jack Isreeli
Original assignee: Technicon Instruments Corp
Current assignee: Bayer Corp
Priority date: 1963-10-04
Filing date: 1964-09-23
Publication date: 1970-01-02
Also published as: DE1553229C3; GB1032817A; DE1553229B2; BE653920A; US3227091A; CH431279A

Description

4039

TECMICON INSTRUMENTS CORPORATION, Chauncey, N.Y., VStA

Pumpe mit zusammendrückbaren Röhren

Die Erfindung bezieht sich auf Pumpen mit zusammendrückbaren Röhren, mit denen gleichzeitig mehrere Medien in vorgegebenen' Anteilen zueinander bei gegebenen Durchflußgeschwindigkeiten weiterbefördert werden.

Bei Pumpen z.B. nach der US-Patentschrift 2 935 028 vom 3. Mai 1960 liegen mehrere elastisch biegsame Röhren seitlich nebeneinander, damit sie mehrere Flüssigkeiten in vorgegebenen Anteilen zueinander weiterfördern können. Die Röhren haben vorzugsweise etwa dieselbe Wanddicke, damit alle Röhren gleichzeitig längs einer Querlinie an einem Punkt ihrer Gesamtlänge geschlossen werden Jcönnen. Die Pumpe enthält · eine Platte und mehrere Rollen, die mit den Röhren in Eingriff gebracht werden können, damit diese beim Pumpvorgang gleichzeitig fortschreitend auf ihrer Länge gegen die Platfenflache gedruckt werden können.

Ziel der Erfindung sind Vorrichtungen, mit denen die Kapazität der Pumpe bedeutend dadurch gesteigert werden kann, daß eine verhältnismäßig große Zahl von biegsamen Röhren in der Pumpe angewendet wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung sind Vorrichtungen, mit denen die Platte und die Rollen trotz des gesteigerten Widerstandes, der sich aus der Any/endung einer vergrößerten Anzahl Röhren ergibt, relativ zueinander in die richtige Lage gebracht werden können, 9 Q 9 8 3 1 / Q 0 ß fi OBlGlNAt

Ein weiteres Ziel sind Vorrichtungen, mit denen der Verschlußdruck der Rollen auf die Röhren vergrößert werden kann, ohne daß ein übermäßiger Druck auf die Röhrenwände erzeugt wird, damit schädliche Einwirkungen auf die Röhren vermieden werden, die sonst wegen des vergrößerten Verschlußdruckes auftreten können.

Ein weiteres Ziel ist eine Dosierpumpe der angegebenen Art mit einer verbesserten Konstruktion und einer gesteigerten Leistungsfähigkeit.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung gehen aus der ausführlichen Beschreibung der beigefügten Figuren näher hervor.

Pig. 1 ist eine Ansicht der Dosierpumpe gemäß der Erfindung von oben, in der einige Teile weggelassen und andere geschnitten sind.

Pig. 2 ist ein Vertikalschnitt längs der Linie 2-2 der Pig.1. Pig. 3 ist ein Vertikalsehnitt längs der Linie 3-3 der Fig.1.

Pig. 4 ist ein Vertikalschnitt längs der Linie 4-4 der Pig.1, in dem einige Teile weggeschnitten sind, und zeigt die Dosierpumpe gemäß der Erfindung in geschlossenem Betriebszustand.

Pig. 5 iat eine dar Pig,- 4 ähnliche Ansicht und zeigt das Verfahren zum öffnen der Pumpe.

Fig. 6 ist oi)i Yürtikalschnltt lan ^s der Linie 6-5 der Pig.4.

Gemäß don Fi,~\r;-ev:. " und 2 enthält Ui a Pumpe 10 einen Hauptattitzkörror '\'-l '-/o; ,;i>CiWeiBe vm Pcr.r. eines Ger'lusee. Zwoi g 3 trenn ta, v? O^::^_r.r /lchtung '■■■ „irla·;^:: rau s Euhisenkor-por H sind

?09881 /00 86-

BAD ORiGiNAL

schwenkbar an entsprechenden äußeren Enden des Hauptstützkörpers 12 z.B. mit Hilfe von Zapfen 16 angebracht. Eine Doppelplatte 18 aus einem oberen und unteren Teil 20 bzw. 22, die durch mehrere Druckfedern 24 verbunden sind, ist an den entgegengesetzten äußeren Querrändern des oberen Teils mit Hilfe von Befestigungsschrauben 26 lösbar an den Rahmenkörpern befestigt. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind eine ziemlich große Zahl, z.B. 15 Druckfedern, gewählt, damit der Röhrenverschlußdruck in bedeutsamer V/eise gesteigert wird, wie anschließend ausführlich klar gemacht wird. Führungsschrauben 28, die am besten in Pig. 3 zu sehen sind, gehen im. Gleitsitz durch hülsenähnliche Elemente 30 im oberen Plattenteil 20 hindurch und sind in Löchern im unteren Plattenteil 22 eingeschraubt; sie wirken dahingehend, daß sie'die etwa vertikale Bewegung relativ zum oberen Plattenteil führen. Am unteren Plattenteil 22 sind mit Hilfe von Befestigungsschrauben 34 Begrenzungsschienen 32 festgemacht (Fig. 3) und bewirken in der noch zu erläuternden Weise eine Begrenzung des Druckes, der auf die Pumpenröhren ausgeübt werden kann.

Montageblöcke 36 für Pumpenröhren 44 sind von Montage-Stiften 38 am Hauptstützkörper 12 neben den gegenüberliegenden äußersten Längsrändern der Platte in die richtige Lage gebracht. Die Blöcke enthalten zahlreiche ausgerichtete Paare von Stützrillen 40, deren Form den entsprechenden Formen der Pumpenröhren komplementär ist. Die inneren Flächenabschnitte der Rillen neigen sich nach unten auf die Platte, wie an einer Stelle 42 in Fig. 2 zu sehen ist, so daß sich die Röhren bei ziemlich langsamem Abfall biegen. Die Pumpenröhren 44 werden in der Dosierpumpe gemäß der Erfindung innerhalb eines ausgerichteten Rillenpaares 40 in die richtige Lage gebracht, so daß sie, wenn die Pumpe geöffnet ist, zwischen den Montageblöekon ziemlich wenig durchhängen« Die Röhren werden an den MoYitageblöcken durch Kragen 46 in den Rillen festgehalten, wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht. Sie haben vorzugsweise nahe-

909881/0086

zu dieselbe Wanddicke, so daß sie alle gleichzeitig beim Eingriff der Rollen an Punkten auf ihrer Länge verschlossen werden können, die auf einer gemeinsamen Querlinie liegen. Sie können unterschiedliche Innendurchmesser aufweisen, damit gleichzeitig unterschiedliche Flüssigkeitsmengen hindurchgepumpt werden können. Der untere Abschnitt 22 der Platte ist mit geneigten, den Druck wegnehmenden Abschnitten 48 (Fig. 2) versehen, an denen der Druck des Mediums in den Röhren allmählich durch die Rollen gesteigert oder vermindert wird.

Die Rollenanordnung und deren Antriebsmittel 52 enthalten eine Antriebswelle 54, die in Lagern 56 drehbar gelagert ist, die ihrerseits in entgegengesetzten Seitenwänden 11 des Hauptstützgehäuses 12 liegen. Im Betrieb wird die Antriebswelle mit einer entsprechenden Drehzahl z.B. von einem angeschlossenen Elektromotor gegen den Uhrzeigersinn in Fig. angetrieben. Je nach Wunsch kann der Elektromotor innerhalb des Hauptstützgehäuseβ 12 zwischen den gegenüberliegenden Seitenwänden 11 angeordnet sein. Neben der einen Seitenwand 1t ist an der Triebwelle ein Kettentriebrad 58 mit einem Stift 60 festgemacht, damit sich das Rad gemeinsam mit der Welle dreht. Ein weiteres Kettenrad von etwa gleicher Konstruktion ist in ähnlicher Weise an der Antriebswelle neben der anderen Seitenwand 11 befestigt. Zwei langgestreckte Kettenführungskörper 62, die abgerundete Endabschnitte 64 besitzen, sind an den entsprechenden Seitenwänden 11 durch Abstandblöcke 66 und Befestigungsschrauben 68 verankert und etwa vertikal zu den die Kette antreibenden Abschnitten der betreffenden Sprossenräder ausgerichtet. Zwei endlose Ketten 72, die untereinander verbundene Glieder 73 enthalten, liegen identisch um die Kettenräder und Führungsteile herum und stehen mit diesen in Eingriff, wobei durch die Drehung der

909881/0086 bad original

Kettenräder gegen den Uhrzeigersinn, die sich aus der Drehung der Antriebswelle 54 gegen den Uhrzeigersinn ergibt, sich eine entsprechende Drehung der Ketten rund um die Kettenräder und Führungs-teile gegen den Uhrzeigersinn ergibt. Längs der Ketten sind etwa kreisrunde Führungselemente 74 mit angeflanschten. Randabschnitten 75 ι die mit den Rändern der ■Führungsteile 62-zusammenwirken, in ausgerichteten, entsprechend getrennten Abständen eingelassen. Zapfen 76 zur Befestigung je einer Rolle 78 laufen zwischen den beiden ausgerichteten Führungselementen 74 her und halten mit Hilfe von Schnappringen 79 ihre Lage bei, wodurch die Ketten miteinander verbunden sind und sich eine einheitliche Anordnung für eine entsprechende Triebbewegung durch die Kettenräder 58 ergibt. Die hohle, etwa zylindrische Rolle 78 ist drehbar an beiden Befestigungszapfen von Lagerteilen 80 gehaltert, die an den entgegengesetzten äußeren Rändern der Rollen angebracht sind. Somit kann man verstehen, daß die Drehung des Triebzapfens 54 gegen den Uhrzeigersinn eine entsprechende Längsbewegung der Rollen relativ zur Unterseite des μ^βΓβη Plattenteils und der dazwischenliegenden Röhren 44 mit sich bringt, damit die Röhren, von rechts nach links in Fig. 2 fortschreitend zusammengepreßt werden und eine entsprechend gerichtete Pumpwirkung auf die Medien ausgeübt wird, die innerhalb der Röh-j ren strömen» Gemäß Fig. 3-verlaufen die Begrenzungsschienen 32 unter der Unterseite des unteren Plattenteils 22 in einem Abstand, der der betreffenden doppelten Wanddicke der Röhren 44 entspricht (alle Wanddicken sind vorzugsweise als gleich angenommen): durch eine Berührung des Teils 22 mit den Begrenzungsschienen werden die Rollen mindestens in diesem Abstand von dem benachbarten Plattenabschnitt entfernt gehalten, um einen Röhrenschaden zu verhindern, während gleichzeitig ein nahezu vollständiger Abschluß der Röhren gegen die nicht unbeträchtliche Kraft von z.B. 450 Pfund (200 kg) der Druckfedern 24 ermöglicht wird.

BAD ORIGINAL 9 09881/0086

Eine Vorrichtung 82 zum Verschließen der Platten, damit diese z.B. in die Betriebsstellung nach'Fig. 4 bewegt'und die Röhren 44 gegen die kombinierte Kraft der Federn 24 zusammengepreßt werden und in dieser lage verbleiben, enthält ein etwa U-förmiges Handstück 84. Das Handstück ist an entsprechenden äußeren Seiten der Rahmenkörper 14 durch Befestigungsglieder 86 mit einem Schlitz, die an dem Handstück auf übliche Art und Weise angebracht sind, und mit Stiften 88 schwenkbar angebracht, die je zwischen dem Befestigungsglied und dem Rahmenkörper drehbar gelagert sind. Beide Befestigungskörper enthalten einen Sperrstift 90 (Pig. 4 und 5), der nach außen herausragt und die Platten an ihrem Platz versperrt, wie anschließend noch deutlich wird.

Nach Fig. 6 verläuft zwischen den gegenüberliegenden Wänden 11 des Hauptstützkörpers 12 ein.Stützzapfen 92, der in Lagern 94 drehbar gelagert ist. An dem Zapfen sind vier paarweise angeordnete Naben 96 mit Hilfe von Einstellschrauben 98 befestigt. Auf dem Stützzapfen 92 sind zwei Sperrhebel 100schwenkbar von Stützlagern 102 gehaltert, die zwischen zwei Naben 96 auf dem Zapfen festgehalten werden. Die Sperrhebel laufen vom Zapfen durch die Bewegung begrenzende Schlitze 103 nach oben, die im Hauptstützkörper 12 ausgebildet sind; sie weisen Sperrnocken 104 auf, die neben dem entfernten äußeren Ende ausgebildet sind und mit den Sperrstiften 90 zusammenwirken, damit die Platten auf die nach Fig. 4 dargestellte Weise versperrt werden. ..

Ein Handstück 106 zum Lösen des Sperrhebels ist in zweckmäßiger Weise z.B. mit einer Hartlötstelle 107 am linken Nabenpaar 96 (Fig. 6) befestigt und läuft von dort durch den Begrenzungsschlitz 103 bis zu einer leicht zugänglicheh Stelle oberhalb des Hauptstützkörpers 12. Zwei etwa Xl-förmige Federhaltekörper 108 sind an dem entsprechenden Nabenpaar wie das Freigabehand st lick 106 festgemacht und laufen nach

909881/0086

BAD ORIGINAL

unten: der Stützzapfen 92» die Naben 96, das Preigabehandstück 106 und die Federhaltekörper 108 bilden funktionell ein einziges Stück, so daß die Bewegung des einen Körpers, z.B. des Freigabehundstückes eine entsprechende Bewegung der anderen Körper mit sich bringt. Untere Enden TtO der Sperrhebel laufen vom Stützzapfen 92 aus nach unten bis zu einem Punkt innerhalb des betreffenden,·etwa U-förmigen Federhaltekörpere 108 und sind zu diesem ausgerichtet.

Kugelförmige Federbefestigungen 112 und 114 sind an den entsprechenden, ausgerichteten äußeren Enden der Sperrhebelabschnitte 110 und an den Federhaltekörpern 108 festgemacht: eine Druckfeder 116, die zwischen ihnen unter Druck eingesetzt ist, sucht die kugelförmigen Befestigungen zu trennen.

Um die Pumpe gemäß der Erfindung für den Betrieb vorzubereiten, werden die Platten durch eine Schwenkbewegung der Rahmenkörper 14 um den Zapfen 16 gegen den Uhrzeigersinn in die offene lage bewegt, wie durch gestrichelte Linien und den Pfeil in Fig. 5 angedeutet ist. Die Fumpenröhren 44 sind dann in zwei ausgerichteten Rillen 40 auf den betreffenden Röhrenhaltekörpern 36 angeordnet und laufen leicht durchhängend zwischen je zwei Rillen entlang, worauf die Röhrenkragen^ 46 relativ zu.den Montagekörpern angebracht werden, damit die Röhren in den Rillen beim Schließen der Platten in einem durchhanglosen, ziemlich festen Zustand nach Fig« 2 verbleiben.

Es folgt eine Bewegung des FreigabehandStückes 108 gegen den Uhrzeigersinn in eine Lage, die scheniatisch in Fig. 5 angegeben ist, worauf die entsprechende Bewegung des funktionell aus einem Stück bestehenden Federhaltekörpers 108 und des Stützzapfens 92 dazu führt, daß die Sperrhebel 100 im Uhrzeigersinn um den Stützzapfen unter der Druckkraft der Auslösefeder 116 neben dem unteren Sperrhebelabschnitt 110 be-

909881/0086

wegt werden. Somit werden die Sperrhebel in die offene Lage gebracht, die in Fig. 5 angegeben ist. Die Platten werden dann durch eine Schwenkbewegung der Rahmenkörper 14 um den Zapfen 16 im Uhrzeigersinn unter der Benutzung des Handstückes 84 in die geschlossene Lage (Pig. 2) gebracht, worauf die Rahmenkörper das Handstück und die Sperrhebel sich etwa, in der lage nach Fig. 5 befinden, in der die Sperrstifte fast ganz mit den Sperrhebeln unter der Fläche der Sperrnocke 104 in Eingriff kommen, die in den letzteren ausgebildet ist. In Verbindung hiermit wird der Freigabehebel im Uhrzeigersinn in eine angedeutete Lage nach Fig. 4 gebracht, worauf infolge einer entsprechenden Bewegung der Federhaltekörper in die Lage dieser Figur von der Auslösefeder 116 eine Kraft auf die Sperrhebel 100 ausgeübt wird, die die letzteren gegen den Uhrzeigersinn und gegen den Widerstand der Befestigungszapfen 90 zu bewegen sucht, um sicherzustellen, daß ein ununterbrochener Fläehenkontakt zwischen den Hebeln und den Stiften besteht.

Es folgt eine Schwenkbewegung des Handstückes 84 gegen den Uhrzeigersinn, bei der dieses aus der Lage in Fig. 5 in die nach Fig. 4 bewegt wird. Hierdurch treten die Sperrstif$>e in die Sperrnocken 104 ein und werden gleichzeitig um die Mittellinien der Schwenkzapfen 88 geschwenkt, wodurch eine beträchtliche, nach unten gerichtete Kraft auf die Sperrstifte von der nach unten gekehrten Fläche der nun in Berührung stehenden Sperrnocken ausgeübt wird. Diese Kraft nach unten wird auf den oberen Plattenabschnitt 20 durch die Befestigungskörper 86, die Schwenkzapfen 88, die Rahmenkörper 16, die Befestigungsschrauben 26 und von dort zum unteren Plattenteil 22 über die Druckfeder 24 übertragen, wodurch die Art und Weise abgeschätzt werden kann, in der eine beträchtliche Verschlußkraft auf die Röhrenabschnitte ausgeübt wird, die zwischen der Unterseite des unteren Plattenteils und den Rollen 78 angeordnet sind.

• 909881/0086

Um die Platten zu öffnen, wird der Vorgang umgekehrt und dabei, das Freigabehandstück 106 gegen den Uhrzeigersinn um den Stützzapfen 92 in die angedeutete Lage nach Figur 5 gebracht, wodurch die Auslösefedern 116 die Sperrhebel 100 im Uhrzeigersinn von den Sperrstiften 90 weg vorspannen. Das Handstück 84 wird dann im Uhrzeigersinn in die Schwenkzapfen 88 bis in die Stellung nach Fig. 6 bewegt, wodurch die Sperrstifte die Spermocken verlassen und die unter Wirkung der Auslösefelder bewegten Sperrhebel die Stellung nach Fig. 5 erreichen. Dann können mit dem Handstück 84 die Rähmenkörper 14 gegen den Uhrzeigersinn um die Zapfen 16 geschwenkt werden, um die Platten zu öffnen, nämlich unter Drehung von den Röhren 44 abzuheben.

Im Gerät gemäß der Erfindung kann eine bedeutend größere Anzahl von Pumpenröhren angewendet werden, damit die Kapazität der Pumpe wesentlich erhöht wird, während der Röhrenvers ehlußdruck in ausreichender Größe aufrechterhalten wird, der alle Röhren während des Pumpens gleichzeitig verschließt.

909881/0086

Claims

Patentansprüche

1. Pumpe mit mehreren elastisch zusammendrückbaren, seitlich nebeneinander angeordneten Röhren mit einer Plattenanordnung, mit in Längsrichtung der Röhren in Berührung mit diesen bewegbaren Druckrollen die beim Pumpen die Röhren fortschreitend auf ihrer Länge gegen die Platten zusammenpressen, und mit einer Stützvorrichtung für die Plattenanordnung und die Druckrollen, dadurch, gekennzeichnet, daß die Stützvorrichtung eine Öffnung besitzt, zu der quer die Röhren verlaufen, daß die Druckrollen entgegengesetzt zu der Öffnung angeordnet sind, und daß die Plattenanordnung aus einer zurückgezogenen Lage in eine mit den Röhren in Berührung stehende Lage an der Öffnung derart zu den Druckrollen bewegbar ist, daß die Röhren beim Pumpen gegen die Plattenanordnung, zusammengedrückt werden.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenanordnung relativ bewegbare, sich gegenüberstehende Teile und Federn enthält, die zwischen den Teilen diese nachgiebig gegen die Röhren drücken, wenn die Röhren von den Druckrollen zusammengepreßt sind.

3. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenanordnung an einem Ende schwenkbar ist und ein Handstück aufweist, das zur Bewegung der Platten in die die Röhren berührende Lage b aus dieser heraus schwenkbar ist und bewegbare Teile aufweist, die in die bewegbaren Teile auf der Stütze e schwenkbar greifen, so daß im Endteil der Bewegung der Plattenanordnung durch das Handstück aus der zurückgezogenen Lage in die die Röhren berührende Lage ein mechanischer Vorteil entsteht.

909881/0086

4· Pumpe nach Anspruch 31 dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbaren Teile auf der Stütze schwenkbar und mit Nocken versehen sind, in denen die Stifte an den bewegbaren Teilen des Handstücks aufgenommen sind, und die Anlageflächen für die Stifte bilden, so daß ein me chanischer Vorteil entsteht, wenn die bewegbaren Handstücke in den Eingriff mit der Plattenanordnung mit den Röhren bewegt werden.

909881/0086

Lee rs e ite