DE2258696A1

DE2258696A1 - Schlauchpumpe

Info

Publication number: DE2258696A1
Application number: DE19722258696
Authority: DE
Inventors: Bernard Eaton Hart
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-11-30
Filing date: 1972-11-30
Publication date: 1973-06-07
Also published as: JPS5238242B2; JPS4864503A; US3859011A; GB1400150A

Description

50. 11. 1972

Bernard Eaton Hart,

Rosebank, Stoford bei Salisbury (Wiltshire) (Großbritannien)

Schlauchpumpe

Die Erfindung betrifft eine Schlauchpumpe, und zwar insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, eine solche für Wasser von verhältnismäßig hohem Druck von z. B. 200 atü.,

Die erfindungsgemäße Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, daß um eine Antriebswelle eine Vielzahl von Zylindern mit ihren Achsen senkrecht zur Achse der Antriebswelle und rings um diese herum in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind, ferner daß in jedem der Zylinder je ein Kolben durch eine an die Antriebswelle gekuppelte Einrichtung hin und her bewegt werden kann, ferner daß jeder Zylinder mit je einer Druckkammer verbunden ist, die durch die Innenfläche eines

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rohrförmigen Körpers und durch die Außenfläche eines in diesem Körper angeordneten. Schlauches begrenzt wird, ferner daß diese rohrförmigen Körper achsparallel zur Antriebswelle angeordnet und an einem Ende des Schlauches mit je einem Einweg-Einlaßventil und am anderen Ende des Schlauches mit je einem Einweg-Auslaßventil versehen sind und mit dem Inneren des Schlauches verbunden sind, ferner daß jeder Druckraum und zugehörige Zylinder mit Flüssigkeit gefüllt werden können, so daß durch Verschiebung der Kolben infolge Drehung der Antriebswelle Flüssigkeit zwischen den Druckräumen und den ihnen zugehörigen Zylindern hin und her geschoben und hierdurch die Querschnitte der Schläuche so geändert werden, daß der Rauminhalt unter Druck innerhalb der Schläuche verändert und infolgedessen Flüssigkeit durch die Schläuche hindurch gefördert wird.

Jeder Schlauch hat im normalen, ungepreßten Zustand rohrförmig-zylindrische Form. Vorzugsweise steckt ,in Jedem Schlauch ein Dorn, der Stützflächen für den Schlauch bildet, die parallel zur Schlauchachse und rings um diese herum gleichmäßig verteilt sind, und der somit die Radialbewegung der ungestützten Teile des Schlauches verringert.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schlauchpumpe ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigern

Fig. 1 eine Ansicht der Pumpe, teilwei.se geschnitten; Fig. 2 einen Schnitt entlang der LLnIe A-A der Fig. 1;

Flg. 3 A und 3 B Je einen Schnitt entlang der Linie B-D mit Jeweils einer besonderen Form des SchiauchprofLIs;

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Fig. h einen Schnitt entlang der Linie C-G der Fig. 1-.

Eine Antriebswelle 1 läuft in Lagern 2, 3, die in den Stirnwänden eines Gehäuses k angeordnet sind, und treibt ein Exzenter 5» das mittels eines Nadellagers 5a einen Ring 5b bewegt, der mehrere - hier sechs - ringsum gleichmäßig verteilte Vorsprünge 6 aufweist, an deren jedem mittels eines Stiftes 7 ein Kolben 8 angelenkt ist, der in einem Zylinder 9 gleitet. Diese Zylinder sind rings um die Wellenachse gleichmäßig verteilt, und ihre Achsen sind zur Wellenachse senkrecht. -

Jeder Zylinder 9 wird durch einen radialen Ansatz eines rohrförmigen Körpers 10 gebildet, dessen Innenfläche zusammen mit der Außenfläche eines Schlauches 11 einen Druckraum 12 bildet. Der Schlauch, aus Gummi oder aus elastischem Kunststoff bestehend, ist an jedem Ende zwischen einer inneren kegelstumpfförmigen Sitzfläche 13 des rohrförmigen Körpers und einer außen kegelstumpfförmigen Fläche eines rohrförmigen Vorsprunges 14 eines einen Ventilsitz bildenden Einsatzes 15 eingespannt. Der Ventilsitz-bildende Einsatz 15a, der an einem der Enden des Schlauches angeordnet ist, hat einen zum Zylinder 9 hin gerichteten Sitz Ip für eine Kugel 175 der andere Ventilsitz-bildende Einsatz 15b hat einen nach außen gerichteten Sitz 18 für eine Kugel 19· Übliche, über den Umfang verteilte Vorsprünge 20 der Ventilsitz-bildenden Einsätze führen die Kugeln, wenn sie von ihrem Sitz abgehoben sind, und lassen die Flüssigkeit zwischen sich hindurchströmen.

In Fig. 1 ist die (in der Zeichnung) untere innen kegel stumpf förmi ge Fläche des rohrförmigen Körpers 10 durch

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eine Fläche eines Gehäuseeinsatzes 21 gebildet, der durch den Ventilsitz-bildenden Einsatz gehalten wird, der seinerseits durch eine auf das Gehäuse aufgeschraubte Mutter 22 festgehalten wird; dies erlaubt, den rohrförmigen Körper von jenem Ende her innen zu bearbeiten. Die andere innen kegelstumpfförmige Fläche wird bei dem gezeichneten Beispiel vom rohrförmigen Körper selbst gebildet; sie kann aber auch durch eine Fläche eines Einsatzes gebildet werden, der in den rohrförmigen Körper eingesetzt und durch den Ventilsitz-bildenden Einsatz und eine Mutter 23 gebildet wird.

Die Pumpe ist so entworfen, daß ihre Antriebswellen-Achse im Betrieb waagerecht, senkrecht oder geneigt sein kann. Vorzugsweise beträgt diese Neigung zur Waagerechten mindestens 5 » die bevorzugte Neigung der Antriebswellen-Achse ist 45° gegenüber der Waagerechten. Zum Entlüften ist jeder Druckraum 12 mit einem Entlüftungsventil Zh versehen, und zwar an der obersten Stelle des Druckraumee. In Fig. ist das Entlüftungsventil an derjenigen Stelle gezeichnet, die dann, wenn dieser rohrförmige Körper sich im oberen Totpunkt befindet, der geeignetste ist. Diejenige Stellung, die dann, wenn dieser Körper sich in der diametral gegenüberliegenden Stellung befindet, der geeignetste ist, ist durch die Linie 25 angedeutet. Anstelle eines Entlüftungsventils kann man ein Entlüftungsloch 26 vorsehen (in der Zeichnung dargestellt, als wäre jener Körper im unteren Totpunkt) und durch einen Dichtungsring 27 abschließen, der durch eine auf den Körper aufgeschraubte Mutter 28 gehalten wird.

Das Gehäuse h besteht aus zwei Teilen, und die rohrförmigen Körper sind darin durch Muttern 29 und Schultern

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befestigt und durch Dichtungsringe 31 abgedichtet. Das Gehäuse ist mit Öl gefüllt, welches auch die Zylinder und die Druckräume füllt, indem es dorthin durch Öffnungen 32 der Kolben eintritt. Das Gehäuse besitzt an oder nahe dem oberen Totpunkt einen Einfüllpfropfen 33; dieser kann zur TJmgebungsluft entlüftet werden.

Im Betrieb bewegt die Welle - hier gezeichnet mit einer sie treibenden Kupplung 3k - durch das Exzenter, das übrigens mittels Gegengewichten 35 ausgewuchtet ist, die Kolben hin und her, und diese schieben Öl zwischen den Druckräumen und den Zylindern hin und her, so daß die einzelnen Schläuche zusammengedrückt werden und sich wieder aufweiten und somit Wasser durch den Auslaß hinausdrücken und durch den Einlaß einsaugen. Die Pumpe kann mit etwa 950 - 1500 U/min umlaufen«

Damit die Form, welche die Schläuche annehmen, wenn sie zusammengedrückt werden, bestimmt wird, ist in jedem von ihnen ein Dorn eingesetzt. Geeignete Profile solcher Dorne sind in Fig. 3 A und 3 B gezeigt. Fig. 3 A zeigt einen Dorn 36 mit vier Rippen 37; diese erstrecken sich axial bis zu den ringförmigen Vorsprüngen 14 und bilden so Strömungswege zu den Enden des Dornes und zu den Ventilsitzen; diese vierrippige Form eignet sich besonders für große Förderhöhen. Fig. 3 B zeigt einen dreirippigen Dorn 38 mit drei Rippen 39, der sich besonders für mäßige Förderhöhen eignet. Man kann auch Dorne mit mehr als vier Rippen vorsehen, je nach den von der Pumpe zu erfüllenden Forderungen.

Die Form, die der Schlauch unter Druck annimmt, wird durch den Dorn 36 oder 38 bestimmt. Je mehr Rippen der Dorn

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hat, um so kürzer sind die Kreisbögen zwischen den Rippen und daher um so höher der Widerstand des Schlauches gegen Zusammendrücken und um so größer seine Fähigkeit, beim RUckhub des Kolbens seine ursprüngliche Form wieder anzunehmen. Diese höhere Rückverformungsgeschwindigkeit kann bei höheren Pumpendrehzahlen notwendig sein.

Der Dorn 36 oder 38 im Schlauch 11 bewirkt, daß der Schlauch, nachdem er zusammengedrückt worden ist, sich wieder aufweitet, was er ohne den Dorn kaum könnte. Daher wird, wenn die Pumpe beim Anfahren Luft fördert, der Dorn, je mehr Rippen er hat, um so größere Saughöhe ergeben und daher das Ansaugen am schnellsten zustandebringen.

Die Einlaßventile und die Auslaßventile werden in irgendeiner beliebigen, geeigneten Weise an eine gemeinsame Einlaß- bzw. Auslaß-Rohrleitung angeschlossen werden.

Die beschriebene Pumpe ist besonders vorteilhaft, weil die Schläuche den Stromweg der gepumpten Flüssigkeit begrenzen, also die Flüssigkeit von den rohrförmigen Körpern 10 trennen. Diese Körper können daher aus verhältnismäßig billigem Werkstoff bestehen und brauchen, da sie nur an ihren Enden, aber nicht auf dem übrigen Teil ihrer Länge an den Schläuchen dichtend anliegen, nur an diesen Enden spanabhebend bearbeitet zu sein. Sie können gegossen und können von einem gemeinsamen Gußrohling auf passende Länge abgeschnitten sein, und die Entlüftungslöcher, die durch die Entlüftungsventile bzw. den Dichtungsring geschlossen werden, können an der für ihre jeweilige Lage auf dem Gehäuseumfang passenden Stellung gebohrt werden.

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Claims

Patentansprüche

1.) Schlauchpumpe, dadurch g e k e η η ζ e i c h net, daß um eine Antriebswelle (1) eine Vielzahl von
Zylindern (<?) mit ihren Achsen senkrecht zur Achse der Antriebswelle und rings um diese herum in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind, ferner daß in jedem der Zylinder (9) je ein Kolben (8) durch eine an die Antriebswelle (1) gekuppelte Einrichtung (5». 5a, 5b, 6, 7) hin und her bewegt werden kann, ferner daß jeder Zylinder (9) mit
je einer Druckkammer (l2) verbunden ist, die durch die Innenfläche eines rohrförmigen Körpers (iO) und durch die
Außenfläche eines in diesem Körper (1O) angeordneten Schlauches (11") begrenzt wird, ferner daß diese rohrförmigen Körper (1O) achsparallel zur Antriebswelle (1) angeordnet und an einem Ende des Schlauches (ii) mit je einem Einweg-Einlaßventil (15a, 16, 17) und am anderen Ende des Schlauches (11) mit je einem Einweg-Auslaßventil (I5b, 18, 19) versehen sind und mit dem Inneren des Schlauches (10) verbunden sind, ferner daß jeder Druckraum (12) und zugehörige Zylinder (9) mit Flüssigkeit gefüllt werden können, so daß durch Verschiebung der Kolben (8) infolge Drehung der Antriebswelle (1) Flüssigkeit zwischen den Druckräumen (12) und
den ihnen zugehörigen Zylindern (9) hin und her geschoben
und hierdurch die Querschnitte der Schläuche (11) so geändert werden, daß der Rauminhalt unter Druck innerhalb der
Schläuche (11) verändert und infolgedessen Flüssigkeit durch die Schläuche hindurch gefördert wird.

2. Pumpe nach Anspruch,1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schlauch (11) in spannungsfreiem Zustand rohrförmigzylindrische Gestalt hat.

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3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Schlauch (ii) ein Dorn (36, 38) angeordnet ist und jeder Dorn Stützflächen für den Schlauch (11) bildet, die sich parallel zur Achse des Schlauches (11) und in gleichen Winkelabständen voneinander rings um die Schleifachse erstrecken.

h. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dorn (36, 38) drei oder mehr rings um die Schlauchachse gleichmäßig verteilte Tragflächen für den Schlauch (11) bildet.

5. Pumpe nach irgendeinem der Ansprüche 1 -^i dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zylinder (9) durch eine rohrförmige Ausweitung des zugehörigen rohrförmigen Körpers (1O) gebildet wird, die sich von dessen Achse radial erstreckt.

6. Pumpe nach irgendeinem der Ansprüche 1 - 5 t dadurch gekennzeichnet, daß die die Kolben (8) hin und her bewegende Einrichtung aus einem auf der Antriebswelle (1) festen Exzenter (5) und einem das Exzenter koaxial umgebenden, um das Exzenter drehbaren Ring (5b), an dem die Kolben (8) angelenkt sind, besteht.

7. Pumpe nach irgendeinem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einweg-Ventile aus einer Kugel (17, 19) und einem Sitz (16, 18) für die Kugel bestehen.

8. Pumpe nach irgendeinem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (11) aus Gummi oder einem künstlichen Elastomer besteht.

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