DE2141352A1 - Hydraulische, pneumatische oder aehnliche einrichtung zur erzeugung von druck und unterdruck - Google Patents

Description

• Hydraulische, pneumatische oder ähnliche Einrichtung zur Erzeugung von Druck und Unterdruck Es sind auf dem Markt sog Schlauchpumpen bekannt, bei denen an dem Schlauch mehrere exzentrisch umlaufende Walzen entlanggeführt werden, die in ständigem Wechsel nacheinander den Schlauch gegen die zylindrische Innenwandung eines im Querschnitt kreissektorförmig ausgebildeten Gehäuses andrücken und dadurch ein in dem Schlauch befindliches Medium je über eine bestimmte Wegstrecke , die dem Kreissektor des Gehäuses entspricht im Schlauch transportieren.
• Nachteilig bei derartigen Einrichtungen ist das mehr oder weniger schlagartige Einsetzen der Walzens sobald diese mit dem Schlauch in Eingriff kommen und die dadurch bedingte starke Beanspruchung des Schlauches sowie des Antriebs.
• Es sind andere rotierende Verdrängerpumpen bekannt, bei denen ein Exzenter im Inneren eines Schlauches umläuft, der den Schlauch von innen her gegen die etwa zylindrische Wandung eines in einem Gehäuse vorgesehenen Raumes andrückt, der an zwei aneinander benachbarten Stellen seines Umfangs mit Einlaß und Auslaß für ein Fördermedium versehen ist. Durch den umlaufenden Exzenter bzw. Wälzkolben wird das Medium zwischen Schlauch und Wandung erfaßt und entlang dem inneren Gehäuseumfang dem Ausgang zugeführt.
• Diesen Pumpen sind aber durch ihre Form festigkeitsmäßig bald Grenzen gesetzt, die größere Leistungen nicht zulassen. Auch handelt es sich nur um Pumpen, ohne andere Anwendungsmöglichkeiten. Das Medium berührt in seinem Strömungsraum auf einer Seite das Gehäuse, wodurch für letzteres oft besondere Werkstoffe benötigt werden.
• Die vorliegende Erfindung vermeidet auf verhältnismäßig einrache Weise die geschilderten nachteile und ist nicht nur für Pumpen, sondern auch für andere Anwncungsgebiete, z.B. Antriebe und Bremsen einsatzfähig. Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt dadurch, daß der das Medium aufnehmende Schlauch einen Exzenter umschließt, der bei seiner Drehbewegung den Schlauch gegen die Innenwandung eines angepaßten, insbesondere £kreisförmigen Hohlkörpers, den Innenumfang desselben nacheinander abtastend, andrückt. In einer vorteilhaften Ausführungsform umschließt der Schlauch den Exzenter in einer oder mehreren Schraubenwindungen, bei einer anderen Ausführungsform umschlingt er den Exzenter mit einer in einer Ebene liegenden Schlaufe. Eine weitere Ausführung besteht darin, daß eine umlaufende flache Walze schräg auf einer Achse befestigt ist, und mit ihrer Stirnfläche auf die Kreisfläche ein'er im wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur Umlaufachse der Walze geführten Schlaufe; des Schlauches einwirkt und die Schlaufe nacheinander gegen eine der Walzenbewegung sich anschmiegende Kegelfläche andrückt. In allen Fällen werden schlagartige Beanspruchungen des Schlauches vermieden und die zerrenden Kräfte für den Schlauch auf einen Mindestwert herabgesetzt. Gleichzeitig wird ein Höchstmaß an Transportbewegung ausgeübt, bei dennoch geringster Schlauchbeanspruchung und entsprechend erhöhter Lebensdauer.
• Weitere Einzelheiten werden anhand der Figuren, die einige Ausführungsbeispiele darstellen, noch näher erläutert Es zeigen: Fig. 1 den Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Schlauchpumpe parallel zur Strömungsrichtung, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1, mit einer schraubenartigen Führung des Schlauches, Fig. 3 ein Beispiel ähnlich der Fig. 1 mit annähernd kreisförmiger, in einer Ebene vorgesehenen SchlauchfGhrung, Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt durch eine Anordnung mit Taumelwalze, Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI der Fig. 5, Fig 7 bis 11 verschiedene Querschnittsformen, insbesondere von Mehrfachschläuchen, Fig. 12 bis 15 Pumpenausführungen mit Verriegelungsmitteln gegen seitliches Ausweichen des Schlauches, Fig. 16 einen Querschnitt durch eine Pumpe mit zwei konzentrischen Schläuchen, Fig. 17 eine Montagevorrichtung, Fig. 18 einen Querschnitt durch eine Mehrfachpumpe, Fig. 19 einen ähnlichen Querschnitt wie Fig. 18, jedoch mit umfangsmäßig gegeneinander versetzten Druckwalzen.
• Bei dem Beispiel nach den Fig. 1 und 2 ist ein in einer Schraubenwindung geführter Schlauch 1 für die Aufnahme eines Strömungsmediums in einem festen Gehäuse 2 geführt. Die Schraubenwindung des Schlauches umschließt dabei einen Exzenter 3, der aus einer inneren exzentrisch auf einer Achse 4 gelagerten Walze 5 und einem Ring 6 besteht, der die Walze 5 gleitend umschließt. Beim Umlauf der Walze 5 um die Achse 4 wird durch den äußeren Ring 6 der Schlauch 1 entlang der Schraubenwindung nacheinander fortlaufend so zusammengedrückt, daß ein im Schlauch befindliches Medium vom .Schlaucheingang 7 zum Schlauchausgang 8 stetig gefördert wird. Der Vorgang wiederholt sich neu bei jedem Umlauf des Exzenters. Dadurch daß der Ring 6 auf der Walze 5 gleitet, werden Zugbeanspruchungen für den Schlauch praktisch vermieden.
• Bei dem abgewandelten Beispiel nach den Fig. 3 und 4 verläuft der Schlauch 1 in einer Ebene senkrecht zur Achse 4 vom Eingang 7 zum Ausgang 8 im Innern eines zylindrischen Raumes 9, wobei der Schlauch nacheinander gegen den zylindrischen Umfang 10 des Raumes 9 angedrückt wird.
• Im Falle des Beispiels der Fig. 5 und 6 ist eine Taumelwalze oder -Scheibe 11 vorgesehen, die unter einer Schrägneigung auf der Welle 4 befestigt ist und mit ihren beiden Stirnflächen 12 und 13 je eine Kegelfläche 14 bzw. 15 umschreibt. In dem Raum zwischen den Kegelflächen und den Stirnflächen der Walze 11 befindet sich je ein Schlauch 16 bzw. 17, der stetig und fortschreitend gegen die zugeordnete Kegelfläche 14 bzw. 15 angedrückt wird, wodurch ein in dem Schlauch befindliches Medium vom Eingang 7 zum Ausgang 8 gefördert wird, vgl. Fig. 6.
• Die Fig. 7 bis 11 zeigen Doppelschläuche, die in allen bisher besprochenen Fällen statt eines Einzelschlauches Anwendung finden können. Gemäß dem Beispiel der Fig. 7 sind die Schläuche 18 und 19 konzentrisch, gemäß Fig. 8 ist ein Schlauch 20 vorgesehen, der durch eine Zwischenwand 21 zwei Einzelräume bildet.
• Gemäß Fig. 9 ist ein Schlauch 22 durch Zwischenwände 23 in mehrere, im Beispiel 3, Einzelräume eingeteilt.
• Bei dem Beispiel nach Fig. 10 sind drei kreisförmige Einzelschläuche 24, 25, 26 zu einem gemeinsamen Flachschlauch vereinigt und gemäß Fig. 11 wird ein einzelner Flachschlauch 27 verwendet, der sich durch seine Flachform besser einer Schraubenführung anpassen kann.
• Fig. 12 bis 15 zeigen Mittel, um ein seitliches Ausweichen des Schlauches bei seiner Druckverformung zu vermeiden. So sind bei dem Beispiel nach Fig. 12 am Umfang eines in einer Ebene geführten Schlauches 1 Fortsätze 28 am Umfang der Schlaufe angeordnet, die in entsprechende Vertiefungen des Gehäuses hineinragen und dadurch eine Ortsverlagerung der Schlaufe über das Zusammendrücken hinaus verhindern.
• Fig. 13 zeigt entsprechendes bei einer schraubenförmigen Schlauch schlaufe.
• Bei dem Beispiel der Fig. 14 ist die Windung des Schlauches 1 an ihrem größten Umfang mit einer * allel zur Schlauchrichtung geführten Längsrippe 29 versehen, die in eine entsprechende Vertiefung des Gehäuses 2 hineinragts Gemäß Fig. 15 ist diese Längsrippe 29 als Zahnkante ausgeführt.
• Fig. 16 zeigt den Querschnitt durch eine in einer Ebene verlaufende Kreisschlaufe eines Doppelschlauches 18, 19 gemäß Fig. 7. Die beiden Schläuche besitzen getrennte Zu- und Abführungen 7, 8 bzw. 30, 31.
• Wie aus Fig. 1.7 ersichtlich, ergibt sich eine sehr einfache Montagemöglichkeit, wenn die Schlauchein- und Auslässe 7 und 8 an einem besonderen Pass-Stück 32 enden, das auf ein Gehäuse 2 mit Druckraum 9 einfach abgedichtet aufgesetzt wird. Im Raum 9 befindet sich dann der entsprechende Einfach- oder Mehrfachschlauch.
• Fig. 18 zeigt ein Beispiel, bei dem mehrere Exzenterwalzen 33, 34, 35 auf einer gemeinsamen Welle 4 befestigt sind. Die Walzen und zugehörigen Schläuche 36, 37, 38 liegen bei diesem Beispiel fluchtend hintereinander und werden im gleichen Rhythmus betätigt. Hierdurch tritt (abgesehen von der durch Gegengewichte ausgleichbaren Walzenunwucht) eine gewisse ungleichmäßige Belastung der Welle 4 durch die Förderleistung ein, die bei der Ausführung nach Fig. 19 dadurch vermieden werden kann, daß die Walzen (oder die Schlauchanschlüsse) gegeneinander entsprechend, insbesondere um 120 Grad bei drei Walzen, versetzt sind.
• In allen Fällen kann auch umgekehrt so vorgegangen werden, daß ein Medium in die Schläuche preßt wird, welches dadurch die zugehörige Exzenterwelle in Drehung versetzt, ebenso kann auf derartige Weise eine Bremswirkung erzielt werden. Dabei soll der Anstellwinkel entsprechend groß gewählt werden, um einen günstigen Wirkungsgrad zu erzielen.

Claims (8)

Patentansprüche

1. Hydraulische, pneumatische oder ähnliche Einrichtung zur Erzeugung von Druck und Unterdruck, z.B. für Pumpen, Antriebe und Bremsen, unter Verwendung eines Schlauches für ein zu transportierendes Medium, wobei dem Schlauch mit Hilfe einer an ihm entlang geführten Walze oder dgl. auf das Medium eine Transportbewegung ausübt oder umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (1) einen Exzenter (3 - 6) umschließt, der bei seiner Bewegung den Schlauch gegen die Innenwandung eines angepaßten, insbesondere kreisförmigen bzw. zylindrischen Hohlkörpers (9),den Innenumfang desselben nacheinander abtastend, andrückt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der SChlauch (1) den Exzenter (3 - 6) in einer oder mehrerer Schraubenwindungen umschließt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (1) den Exzenter (3 - 6) mit einer in einer Ebene liegenden Schlaufe umschlingt (Fig. 2).

q. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine umlaufende Walze (11) schräg auf einer Achse (4) befestigt ist und mit ihrer Stirnflache (12, 13) auf die Kreisfläche einer in einer Ebene senkrecht zur Umlauiacllse der Walze geführten Schlaufe des Schlauches (1) einwirkt und diese nacheinander gegen eine wahrend der Walzenbewegung sich anschmiegenden Kegelfläche (14, 15) andrückt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stirnflächen (12, 13) einer schräg gelagerten Walze (11) mit je einer Schlaufe (16, 17) eines Transportschlauches (1) zusammenwirken.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlauch (19 entweder konzentrisch (Fig. 7) oder nebeneinander (Fig. 8 - 10) mehrere Einzelräume bildet, die je ein Medium aufnehmen kennen.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6s dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (1) mindestens an eier oder mehreren mehreren Stellt Führungsansätze (28, 29) aufweist, die ein Ausweichen des selben quer zur Schlaufenebene verhindern.

8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Exzentern und zugehörigen Schläuchen die Exzenter und/oder die Ein und Auslässe der Schläuche einen weder in Axialrichtung miteinander fluchten (Fig. 189 oder so gegeneinander versetzt sind (Eigo 19), daß Ungleichmäßigkeiten des Antriebs bzw. der Pumpwirkung ausgeglichen werden