DE2517201A1 - Dosierpumpe mit elastischem saug- und foerderorgan - Google Patents

Description

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Sermem S.A., 8, Avenue du Midi 1950 SIO Γ j (Kanton Wallis, Schweiz)

"Dosierpumpe mit elastischem Saug- und Förderorgan" j

Sogenannte Dosierpumpen mit elastischem Schlauch u/erden zum Ansaugen, Fördern und manchmal zum Dosieren von fließfähigen Medien unterschiedlicher Art benutzt. Ihr Saug- und Förderorgan ist ein aus einem Elastomermaterial bestehender Schlauch, der im Betrieb erhebliche und wiederholte Verformungen erfährt. Der Schlauch wird vor allem periodisch in schneller Aufeinanderfolge zusammengedrückt, so daß er hervorragende mechanische Eigenschaften besitzen muß.

Schläuche dieser Art sind bisher durch Formpressen gefertigt Luorden, um die Herstellung vereinfachen und insbesondere an den Schlauch bestimmte zusätzliche, für den Betrieb wichtige Ansätze; anformen zu können, zum Beispiel eine Zentrierkante und einen Abschlußbund für die Befestigung an dem Pumpengehäuse. Für die Herstellung eines derartigen gepreßten Teils wird notwendigerweise ein Dorn und eine zweiteilige Form benötigt. Aus diesem Grunde entstehen beim Pressen Werkzeugteilkanten und dadurch schwache Stellen, die sich gerade in den besonders hoch beanspruchten Bereichen befinden.

Wenn man einen solchen gepreßten Schlauch durch Einlegen einer Bewehrung in die Masse verstärken will, kann man den Schlauch nicht pressen, ohne eine Verschiebung der Bewehrung zu verursachen, was im allgemeinen zu einer stark exzentrischen Lage der Bewehrung führt und eine Schwächung anstelle einer Verstärkung zur Folge hat; solche Erscheinungen treten auf, da das in

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die Form eingeschlossene Rohgummi sich zu den Werkzeugtrennfugen hin verlagert. Elastische Schläuche für Dosierpumpen sind somit kostspielig, und ihre Betriebssicherheit ist gering.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die genannten Nachteile zu beheben und insbesondere eine Dosierpumpe mit einem elastischen Saug- und Förderorgan zu entwickeln, bei der dieses Organ eine höhere Lebensdauer und Betriebssicherheit besitzt, dabei aber in der Herstellung billiger ist als die bislang benutzten Schläuche.

Die Erfindung betrifft somit eine Dosierpumpe mit elastischem Saug- und Förderorgan, mit einer das Organ abstützenden Unterlage und einem bewegten Teil, das an dem genannten Organ im Zusammenwirken mit der Unterlage eine örtliche Pressung ausübt, die sich periodisch längs des genannten Organs fortpflanzt} die Dosierpumpe ist dadurch gekennzeichnet, daß das Saug- und Förderorgan ein flaches, aus einem Elastomer hergestelltes Profil ist, das an ziuei parallellaufenden Rändern Halterungsflügel besitzt, und daß die beiden Flügel an der Unterlage so befestigt sind, , daß das Profil rohrförmig zusammengerollt ist, wobei seine Enden ] dichtend an Eintritts- und Austrittsleitungen angeschlossen sind.!

Nachstehend werden beispielshalber die wesentlichen Elemente einer Ausführungsform sowie einer Ausführungsvariante der Pumpe . beschrieben.

' Die Figuren stellen dar:

Fig.1: eine perspektivische Teilansicht eines flachen Elastomerj profils zur Bildung des Saug- und Förderorgans der Pumpe} : Fig.2: eine ebenfalls perspektivisch gezeichnete Teilansicht ; des Saug- und Förderorgans im montierten Zustand, jedoch ohne die Klemmvorrichtung an der Unterlage;

: Fig.3: eine ebenfalls perspektivisch gezeichnete Teilansicht > der Mittel zum Verbinden des Saug- und Förderorgans mit der Ein- '■ tritts- und der Austrittsmuffe der Pumpe; Fig.4: eine der Fig.2 entsprechende perspektivische Ansicht einer AusführungsVarianten des Saug- und Förderorgans}

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Fig.5: einen Schnitt senkrecht zu der Längserstreckung der Unterlage und des Saug- und Forderorgans; außer dem Organ sind die abstützende Unterlage und eine Rolle der Antriebsmechanik gezeigt.

Allgemein betrachtet besitzt diese Dosierpumpe mit elastischem Saug- und Förderorgan einen Stator, dessen Hauptbestandteil die abstützende Unterlage (24,25,26,27, Fig.5) ist. Dem Pumpenstator gegenüber liegt ein bewegliches Teil mit mindestens einer Rolle (28) oder auch, je nach den Umständen, mit Gleitschuhen, luobei die Rollen längs einer geschlossenen Bahn derart geführt werden, daß sie das Saug- und Förderorgan in jedem Zyklus an einer bestimmten Stelle berühren und sich unter Auf rechterhaltungi des Kontakts mit dem Organ bewegen, wobei sie eine örtliche Kon- ' traktion herbeiführen, die von dem Saugende zum Förderende hin fortschreitet.

Stator und bewegliches Teil können je nach dem Aufbau des Erfindungsgegenstands unterschiedlich ausgebildet sein. Das beweg- ; liehe Teil kann als Rotor konstruiert sein, an dem die Rollen eine Kreisbahn durchlaufen, und die Unterlage wie das Saug- und Förderorgan erstrecken sich in der Anordnung konzentrischer Kreise um den Rotor. An ihren Enden entfernen sie sich tangential von dem Rotor, damit das Saug- und Förderorgan an die Eintrittsund Austrittsmuffen angeschlossen werden kann. Bei anderen Ausführungsformen können jedoch die Unterlage und das Saug- und Förderorgan geradlinig angeordnet sein, und das bewegliche Teil weist dann eine Antriebsmechanik, beispielsweise eine Kette, auf, die die Rollen längs einer ein Stück weit geradlinig v/erlaufenden Bahn bewegt, wobei die Rollen auf das Förderorgan die gleiche Wirkung ausüben wie bei der Ausführung mit kreisförmigem Rotor. Die letztgenannte Bauweise ist bei der nachstehend beschriebenen Pumpe vorgesehen, jedoch können die wesentlichen Merkmale der Erfindung, die sich auf die abstützende Unterlage und das Saug- und Förderorgan beziehen, bei beiden möglichen Ausführungsformen verwirklicht sein.

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Das Saug-und Förderorgan der zu beschreibenden Pumpe ist ein im ganzen mit 10 bezeichnetes Profil (Fig.1), das aus einem praktisch ebenen Bereich 2 der Dicke e und der Breite 1 besteht und von dessen Enden, in Breitenerstreckung gesehen, zwei Flügel 3 bzw. 4 unter einem Winkel von 90 ausgehen. Diese Flügel laufen schließlich in zuiei Ansätze 5 bzw. 6 aus, die sich zur Profilinnenseite hin erstrecken und deren Bedeutung weiter unten erläutert ujird; das Profil weist somit in seinem Mittelbereich 2 nicht notwendigerweise eine Werkzeugteilkante auf.

Der eine Flügel 4 meist in Längserstreckung auf seiner Außenseite 8 um 90° gegen die Fläche 11 des Bereichs 2 versetzt eine Nut 12 auf. Auf der anderen Seite des Profils besitzt der Flügel 3 auf seiner Außenseite 9, um 90 gegen die Fläche 11 des Bereichs 2 versetzt, eine Rippe 13.

Die Nut 12 und die Rippe 13 dienen zur richtigen Zentrierung der Schlauchwand und zu ihrer Abdichtung, denn sie schließen hermetisch dichtend aneinander, wenn man das Profil 10, wie in

Fig.2 dargestellt, in Richtung des Pfeils f. rohrförmig zusam- |

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menbiegt. Man braucht nur mittels einer schraubstockartigen : Klemmvorrichtung oder einer ähnlich wirkenden Einrichtung die ! Flügel 3 und 4 gegeneinander zu legen, indem man auf sie zwei einander entgegen gerichtete Kräfte f„ und f-, ausübt, um aus dem erfindungsgemäßen Profil 10 einen insgesamt mit 20 bezeichneten Schlauch herzustellen. Die Schraubstockbacken können vorteilhafterweise zwischen den Ansätzen 5 und 6 und dem Hauptteil des Schlauchs angreifen, aber natürlich kann der gerundete Schlauch im Rahmen der Erfindung auch mit einfachen, ansatzlosen Flügeln 14 geschlossen werden, wie in Fig.4 bei 200 dargestellt ist.

Beim Pressen des Profils 10 kann in der Wanddicke e des Bereichs 2 zweckmäßigerweise eine Bewehrung 15 aus Nylon-, Baumwolloder Drahtgewebe eingebettet werden, das vor dem Pressen zwischen zwei kalandrierte Folien gelegt ist. Nach dem Biegen befindet sich diese Bewehrung natürlicherweise bei 16 eingeschlossen in die Wandma3se des Schlauchsj diese Einzelheit ist sehr vorteilhaft zur Erhöhung der Elastizität des Schlauchs und verleiht ihm eine bessere Festigkeit gegenüber den Druckkräften,

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denen eine Dosierpumpe zu widerstehen hat; eine exakte Einlagerung einer Bewehrung in einen durch Formpressen zwischen den beiden Backen einer Preßform nach dem Stande der Technik hergestellten Schlauch kann man nicht erzielen.

Ein weiterer wesentlicher l/orteil des Schlauchs 20 für seine Verwendung in Dosierpumpen ist in der inneren Zug- und Druckvorspannung des gerundeten Schlauchs zu sehen. Der zur Schlauchmitte zeigende Bereich 17 der Wanddicke e ist nämlich stark komprimiert, während der Außenmantel 18 unter Zugspannung steht, was in zweifacher Hinsicht günstig ist, damit der elastische Schlauch nach dem Vorübergang des beweglichen Pumpenteils leichter wieder seinen Anfangsquerschnitt erreichen kann. Man sieht also, daß bei gleichen Wandstärken die Saugleistung des elastischen Schlauchs gegenüber der Leistung der Schläuche an bekannten Pumpen verbessert ist.

Ein Profil nach Art des Profils 10 kann, je nach der Art der Preßform, in der es hergestellt wird, aus einer Vielzahl von Elastomerwerkstoffen gefertigt werden und befriedigende Ergebnisse bringen.

Infolge der beiden genannten vorteilhaften Merkmale der Erfindung gegenüber den Schläuchen nach dem Stande der Technik besitzt der Schlauch 20 eine Wandstärke, die geringer ist als die der bekannten Schläuche, und hat infolgedessen auch eine geringere Masse. Es ist aber bekannt, daß beim Betrieb einer Dosierpumpe mit elastischem Schlauch, die beispielsweise mit einem beweglichen Organ betätigt wird, je kleiner die von dem beweglichen Organ verformte Gummimasse ist, die Erwärmung umso geringer und die Bewahrung der mechanischen Eigenschaften umso besser gewährleistet ist, was eine längere Nutzungsdauer des Schlauchs zur Folge hat.

LJm den Schlauch 20 an die Endmuffe 19 einer mit der Pumpe verbundenen Leitung anschließen zu können, kann an den beiden Längsenden des Profils 10 etwa 1 cm von dem äußersten Rand 23 entfernt beispielsweise eine Rippe 21 vorgesehen werden, die aus der Fläche 11 senkrecht zu der Längsachse a-b des Profils 10 herausragt und sich bei der Montage (vgl. Fig.3) in eine entspre-

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chende, in das Ende der Muffe 19 geschnittene Nut 22 legt, so daß eine dichte Feder- und Nut-Verbindung entsteht.

Die Profile der Rippen 13 bzw. 21 können wie die entsprechenden Nuten 12 bzw. 22 beispielsweise Dreiecks- oder Rechteckquerschnitt erhalten, und das vorstehende Profil kann etwas stärker als das eingesenkte Profil sein.

Die als abstützende Unterlage dienende Einrichtung, die die beiden Flügel 3 und 4 gegeneinanderdrückt und die gewölbte Platte hält, ist in Fig.5 gezeigt. Die Figur gibt eine einen Bestandteil des beweglichen Pumpenteils bildende Rolle 28 wieder. Diese Rolle kann sich um eine Achse x-y drehen, wobei sie zu einer Translationsbewegung senkrecht zur Zeichnungsebene veranlaßt wird. Sie drückt das Saug- und Förderorgan 20 zusammen und läßt in an sich bekannter Weise in diesem Organ einen Saugbereich und einen Förderbereich entstehen, die durch einen praktisch undurchlässigen Quetschbereich 29 voneinander getrennt sind. Die aufliegende Mantellinie der zylindrischen Rolle 28 hat die Länge L, die beispielsweise dem halben Schlauchumfang entspricht. Die Rolle drückt nur die mittlere Zone des Schlauchs nieder, indem sie den oberen Bereich 30 gegen den unteren Bereich 31 legt. Die beiden Flügel 3 und 4 sind in Längsrichtung zueinander ausgerichtet und an der Unterlage mit Backen 24 und 25 eines Schraubstocks befestigt, der das Saug- und Förderorgan 20 zu einem Schlauch gerollt hält. Zwischen den Backen 24 und 25 und dem zylindrischen Teil des Organs 20 befinden sich innen halbschalenartig geformte Bauteile 26 und 27, deren Oberseite 32 mit Rändern 33 versehen ist, um die zusammengelegten Randteile 34 des Organs 20 anzuheben, die nicht von der Rolle 28 berührt werden. Diese hochstehenden Randteile 34 sind zu der Rolle 28 hin gebogen und bewirken automatisch den Verschluß der Flanken 35 des zusammengefalteten Organs und ihre Abdichtung ohne schädliche übermäßige Druckausübung von Seiten der Rolle. Die Teile 24,25,26 und 27 der abstützenden Unterlage sorgen somit für die Halterung des Saug- und Förderorgans 20 und wirken mit den Rollen 28 zusammen, die dieses Organ örtlich abquetschen, wobei sie sich in Richtung der Längserstreckung des genannten Organs fortbewegen, um die Saugwirkung und die Förderung der Flüssigkeit

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herbeizuführen. Die genannten Teile können geradlinig gearbeitet seinj in diesem Falle müssen die Rollen an einem beweglichen Teil angebracht sein, das sie eine nicht kreisförmige Bahn durchlaufen läßt. Bei anderen Anwendungen kann die Unterlage aber auch
kreisbogenartig gekrümmt sein, so daß der Schlauch ebenfalls
einem Kreisbogen folgt. Die beiden Muffen 19 zum Anschließen
des Schläuche an die Eintritts- und die Förderleitung verlaufen
! dann tangential außerhalb der Rotorbahn, die ihrerseits koaxial
ι zu dem Kreisbogen liegt, den der Schlauch einnimmt, so daß die
; Rollen eine Kreisbahn durchlaufen können.

; Die beiden Backen, die einerseits zur Unterstützung des Saug-
und Förderorgans dienen und andererseits die Flügel des genannten¹: Organs zusammendrücken, sind untereinander durch eine an sich be-i kannte zugausübende Vorrichtung verbunden, die hier nicht be- | schrieben zu werden braucht. j

Andererseits ist es nicht unbedingt nötig, die Halterungsflügel j des Flachprofils gegeneinanderzupressen. Bei anderen Ausführungsformen können sie auch unabhängig voneinander an ein und
derselben Grundplatte befestigt werden, die einen Teil der Unterlage darstellt und gleichzeitig einen Teil des Saug- und Förderorgans bildet.

Patentansprüche:

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Claims (10)

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   Patentansprüche

   1 .] Dosierpumpe mit elastischem Saug- und Förderorgan, bestehend aus einer das genannte Organ abstützenden Unterlage und einem beweglichen Teil, das auf das genannte Organ im Zusammenwirken mit der Unterlage eine örtliche Pressung ausübt, die sich periodisch längs des genannten Organs fortpflanzt,
   dadurch gekennzeichnet, daß das Saug- und Förderorgan ein flaches, aus einem Elastomer hergestelltes Profil ist, das an zwei parallellaufenden Rändern Halterungsflügel besitzt, und daß die beiden Flügel an der Unterlage so befestigt sind, daß das Profil rohrförmig zusammengerollt ist, wobei seine Enden dichtend an
   Eintritts- und Austrittsleitungen der Pumpe angeschlossen sind.
2. 2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungsflügel durch die Unterlage gegeneinander gelegt sind.
3. 3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage mit Klemmbacken versehen ist, die die beiden Halterungsflügel aufeinandergedrückt halten.
4. 4. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
   eine der beiden aufeinandergedrückten Flügelseiten eine Längsnut und die andere Flügelseite eine Längsrippe aufweist, und
   daß die genannte Rippe derart in die genannte Nut eingreift, daß das Saug- und Förderargan zentriert dicht schließend gehaltert
   ist.
5. 5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rippenquerschnitt etwas stärker ist als der Nutquerschnitt.

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6. 6. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der genannten Rippe und der Querschnitt der Nut
   Dreiecksform haben.
7. 7. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsrippe und die zugeordnete Nut won der Innenseite des Saug- und Förderorgans gleichen Abstand haben, um dieses Organ zu
   einer Rohrform zusammenführen zu können.
8. 8. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an
   jedem Halterungsflügel an seiner Außenkante entlang ein Ansatzelement vorgesehen ist und daß diese Ansätze unter die genannten Backen greifen.
9. 9. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einem Elastomer bestehende Profil eine Verstärkungsbewehrung besitzt, die in die Masse des Mittelteils des Profils eingelegt ist.
10. 10. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil auf der Seite, die zur Innenseite des Saug- und Förderorgans werden soll, zu/ei zu den äußersten Rändern des Profils
    parallel verlaufende Rippen in der Nähe des jeweils zugeordneten Randes aufweist und daß diese Rippen jeweils von einer Nut aufgenommen werden, die an den Anschlußmuffen vorgesehen ist, die
    an den beiden Enden des Saug- und Förderorgans angebracht sind.

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