DE2517201B2

DE2517201B2 - Foerderschlauch fuer eine peristaltische pumpe

Info

Publication number: DE2517201B2
Application number: DE19752517201
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Sermem S.A., Sion, Wallis (Schweiz)
Priority date: 1974-04-24
Filing date: 1975-04-18
Publication date: 1976-12-02
Also published as: JPS50144109A; US4029441A; FR2268959B1; DE2517201A1; ES436941A1; IT1035391B; JPS5414323B2; FR2268959A1; AT337005B; GB1475037A; ATA306375A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Förderschlauch für eine peristaltische Pumpe, der aus elastischem Material besteht, an den Eintritts- und Austrittsleitungen der Pumpe angeschlossen ist und einen längs verlaufenden Fortsatz zum Einspannen aufweist.

Peristaltische Pumpen mit einem elastischen Förderschlauch werden zum Ansaugen, Fördern und manchmal zum Dosieren von fließfähigen Medien unterschiedlicher Art benutzt. Der Förderschlauch erfährt im Betrieb erhebliche und wiederholte Verformungen, da er periodisch in schneller Aufeinanderfolge zusammengedrückt wird. Er muß daher hervorragende mechanische Eigenschaften besitzen.

Aus der DT-AS 16 00 525 ist ein nachgiebiger Schlauch für eine Schlauchpumpe mit einer Verstärkungseinlage aus weichem aber widerstandc-fähigem elastischem Material bekannt. In der GB-PS 9 16 706 ist ein gebogenes, flexibles Rohr offenbart, das über einer Verstärkungseinlage z.T. mit einer abriebfesten und einer biegsamen Gummiauflage versehen ist. Aus der DSPS 35 65 554 ist ein Förderschlauch für eine peristaltische Pumpe, der aus elastischem Material besteht, an den Eintritts- und Austrittsleitungen der Pumpe angeschlossen ist und einen längs verlaufenden Fortsatz zum Einspannen aufweist, in dem ein relativ starres Element angeordnet ist, bekannt.

Schläuche dieser Art sind bisher durch Formpressen gefertigt worden, um die Herstellung zu vereinfachen. Für die Herstellung eines derartigen gepreßten Schlauches wird notwendigerweise ein Dorn und eine zweiteilige Form benötigt. Aus diesem Grunde entstehen b^im Pressen Werkzeugteilkanten und dadurch schwache Stellen, die sich gerade in den besonders hoch beanspruchten Bereichen befinden. Zudem besteht bei dieser Fertigungsweise die Gefahr, daß die in dem Schlauch enthaltene Bewehrung beim Pressen verschoben wird, was eine Schwächung des Schlauches zur Folge hat.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Förderschlauch für eine peristaltische Pumpe zu schaffen, der keine durch das Formpressen des Schlauches bedingten biegeelasusch schwachen Stellen aufweist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Förderschlauch aus einem U- oder C-förmigen Elastomer-Profilband rohrförmig zusammengerollt wird, wobei die Schenkel des Profilbandes zu dem Fortsat/ zusammengefügt und zum Abdichten des Förderseil huiches zusammengepreßt werden.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Schlauch keine durch das Formpressen bedingte biegeelastisch schwache Stellen aufweist, was eine höhere Lebensdauer und Betriebssicherheit zur Folge hat. Weiterhin ist die Herstellung billiger als die der bislang benutzten Schläuche.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchcn.

Nachstehend werden beispielsweise vorteilhafte Ausführungsformen des Förderschlauches beschrieben.

Es zeigt

Fig. I eine perspektivische Teilansicht eines flachen Elastomer-Profils zur Bildung des Förderschlauches,

F i g. 2 eine ebenfalls perspektivisch gezeichnete Teilansicht des Förderschlauches im montierten Zustand, jedoch ohne die Klemmvorrichtung an der Unterlage,

Fig. 3 eine ebenfalls perspektivisch gezeichnete Teilansicht der Mittel zum Verbinden des Förderschlauches mit der Eintritts- und der Austrittsmuffe der peristaltischen Pumpe,

F i g. 4 eine der F i g. 2 entsprechende perspektivische Ansicht einer Ausführungsvariante des Förderschlauches,

Fig. 5 einen Schnitt senkrecht zu der Längserstrekkung der Unterlage und des Förderschlauches, £\ißer dem Schlauch sind die abstützende Unterlage und eine Rolle der Antriebsmechanik gezeigt.

Allgemein betrachtet besitzt die peristaltische Pumpe mit einem elastischen Förderschlauch 20 einen Stator,

dessen Hauptbestandteil die abstützende Unterlage 26, 27 mit den Klemmbacken 24, 25 (Fig.5) ist Dem Pumpenstator gegenüber liegt ein bewegliches Teil mit mindestens einer Rolle 28 oder auch, je nach den Umständen, mit Gleitschuhen, wobei die Rollen längs einer geschlossenen Bahn derart geführt werden, daß sie den Förderschlauch 20 in jedem Zyklus an einer bestimmten Stelle berühren und sich unter Aufrechter haltung <1es Kontaktes mit dem Förderschlauch 20 auch mit einfachen, ansatzlosen Schenkeln 14 geschlos sen werden, wie in F i g. 4 bei 200 dargestellt ist.

Beim Pressen des Profilbandes 10 kann an der Banddicke e des Bereichs 2 zweckmäßigerweise eine Verstärkung 15 aus Nylon-, Baumwoll- oder Drahtgewebe eingebettet werden, das vor dem Pressen zwischen zwei kalandrierte Folien gelegt ist Mit dem Biegen berindet sich diese Bewehrung natürlicherweise bei 16 eingeschlossen in der Wandmasse des Förder

bewegen, wobei sie eine örtliche Kontraktion herbeifüh- io Schlauches; diese Anordnung ist sehr vorteilhaft zur

Erhöhung der Elastizität des Schlauches und verleiht ihm eine bessere Festigkeit gegenüber den Druckkräften, denen ein Förderschlauch zu widerstehen hat.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des Förderschlauches 20 für seine Verwendung in peristaltischen Pumpen ist in der inneren Zug- und Druckvorspannung des

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ren, die von dem Saugende zum Förderende hin fortschreitet

Stator und bewegliches Teil können je nach dem Aufbau des trfindungsgegenstandes unterschiedlich ausgebildet sein. Das bewegliche Teil kann als Rotor konstruiert sein, an dem die Rollen eine Kreisbahn durchlaufen, und die Unterlage wie der Förderschlauch erstrecken sich in der Anordnung konzentrischer Kreise um den Rotor. An ihren Enden entfernen sie sich tangential von dem Rotor, damit der Förderschlauch an die Eintritts- und Austrittsmuffen angeschlossen werden kann. Bei anderen Ausführungsformen können jedoch die Unterlage und der Fördersehlauch gradlinig angeordnet sein, und das bewegliche Teil weist dann eine Antriebsmechanik, beispielsweise eine Kette, aiii. die die Rollen längs einer ein Stück weit gradlinig verlaufenden Bahn bewegt, wobei die Rollen auf den Förderschlauch die gleiche Wirkung ausüber wie bei der Ausführung mit kreisförmigem Rotor. Die k-t/.tge nannte Bauweise ist bei der nachstehend beschriebenen peristaltischen Pumpe vorgesehen, jedoch können die wesentlichem Merkmale der Erfindung, die sich auf die abstützende Unterlage und den Förderschlauch beziehen, bei beiden möglichen Ausführungsformen verwirklicht sein.

Der Förderschlauch 20 ist ein im ganzen mit 10 bezeichnetes Profilband (Fig. 1). das aus einem praktisch ebenen Bereich der Dicke c und der Breite 1 besteht und an dessen Enden, in Breitenerstreckung gesehen, zwei Schenkel 3 bzw. 4 unter einem Winkel von 90' ausgehen. Diese Schenkel laufen schließlich in zwei Schenkelansätze 5 bzw. 6 a'.is, die sich zur Profilinnenseite hin erstrecken und deren Bedeutung weiter unten erläutert wird; das Profilbi>nd weist somit in seinem Mittelbereich 2 nicht notwendigerweise eine Werkzeugteilkante auf.

Der eine Schenkel 4 weist in Längserstreckung auf seiner äußeren Schenkelseite 8 um 90° gegen die Fläche 11 des Bereiches 2 versetzt eine Längsnut 12 auf. Auf der anderen Seite des ProRbandes besitzt der Schenkel 3 auf seiner äußeren Schenkelseite 9, um 90° gegen die Fläche 11 des Bereiches 2 versetzt, eine Längsrippe 13.

Die Längsnut 12 und die Längsrippe 13 dienen zur richtigen Zentrierung der Schlauchwand und zu ihrer Abdichtung, denn sie schließen hermetisch dichtend aneinander, wenn man das Profilband 10, wie in Fig.? dargestellt, in Richtung des Pfeils /", rohrförmig zusammenbiegt. Man braucht nur mittels einer schraubstockartigen Klemmvorrichtung oder einer ähnlich wirkenden Einrichtung die Schenkel 3 und 4 gegeneinanderzulegen, indem man auf sie zwei einander entgegengerichtete Kriifte f₂ und h ausübt, um aus dem erfindungsgemäßen Profilband 10 einen insgesamt mit 20 bezeichneten Förderschlauch herzustellen. Die Schraubstockbacken können vorteilhafterweise zwisehen den Ansätzen 5 und 6 und dem Hauptteil des Förderschlauches angreifen, aber natürlich kann der gerundete Förderschlauch im Rahmen der Erfindung

gerundeten Förderschlauches zu sehen. Der Schlauchmitte zeigende Bereich 17 der Wanddicke e ist

nämlich stark komprimiert, während der Außenmantel 18 u:i!er Zugspannung steht, was in zweifacher Hinsicht günstig ist, damit der elastische Förderschlauch nach dem Vorübergang des beweglichen Pumpenteil leichter wieder seinen Anfangsquerschnitt erreichen kann. Man sieht also, daß bei gleichen Wandstärken die Pumpleistung des elastischen Förderschlaucru-s gegenüber der Leistung der Schläuche an bekannten Pumpen verbessert ist.

Ein Profil nach Art des Profilbandes 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 vorteilhatten Merkmale der Erfindung gegenüber den Förderschläuchen nach dem Stande der Technik besitzt der Förderschlauch 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 peristaltischen Pumpe mit elastischem Förderschlauch. die beispielsweise mit einem beweglichen Organ betätigt wird, je kleiner die von dem beweglichen Organ verformte Gummimasse ist, die Erwärmung um so geringer und die Bewahrung der mechanischen Eigenschaften um so besser gewährleistet ist. was eine längere Nutzungsdauer des Förderschlauches zur Folge hat.

Um den Förderschlauch 20 an die Endmuffe 19 einer mit der peristaltischen Pumpe verbundenen Leitung anschließen zu können, kann an den beiden Längsenden des Profilbandes 10 um einen Zentimeter von dem äußersten Rand 23 entfernt beispielsweise eine Rippe 21 vorgesehen werden, die aus der Fläche 11 senkrecht zu der Längsachse a-bdes Profilbandes 10 herausragt und sich bei der Montage (vgl. F i g. 3) in eine entsprechende, in das Ende der Muffe 19 geschnittene Nut 22 legt, so daß eine dichte Feder- und Nut-Verbindung entsteht.

Die Profile der Längsrippen 13 bzw. 21 können wie die entsprechenden Längsnuten 12 bzw. 22 beispielsweise Dreiecks- oder Rechtecksquerschnitt enthalten, und das vorstehende Profil kann etwas stärker als das eingesenkte Profil sein.

Die als abstützende Unterlage dienende Einrichtung, die die beiden Schenkel 3 und 4 gegeneinanderdrückt und das gewölbte Profilband 10 hält, ist in Fig. 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 den

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Förderschlauch 20 zusammen und läßt in an sich bekannter Weise in diesem Fördcrschlauch 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 Förderschlauches nieder, indem sie den oberen Bereich 30 gegen den unteren Bereich 31 legt. Die beiden Schenkel 3 und 4 sind in Längsrichtung zueinander ausgerichtet und an der Unterlage mit Klemmbacken 24 und 25 eines Schraubstockes befestigt, der das Profilband 10 zu einem Schlauch gerollt hält. Zwischen den Klcmmbakken 24 und 25 und dem zylindrischen Teil des Förderschlauches 20 befinden sich innen halbschalenartig geformte Bauteile 26 und 27, deren Oberseite 32 mit Rändern 33 versehen ist, um die zusammengelegten Randteile 34 des Förderschlauches 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 Förderschlauchcs 20 und wirken mit den Rollen 28 zusammen, die den Fördersehlauch örtlich abquetschen, wobei sie sich in Richtung der Längsersireckung des Förderschlauchcs fortbewegen, um die Saugwirkung und die Förderung der Flüssigkeit herbeizuführen. Die genannten Teile können gradlinig gearbeitet sein; in diesem Falle müssen die Rollen an einem beweglichen Teil angebracht sein, das sie eine nicht kreislörmige Bahn durchlaufen läßt. Bei anderen Anwendungen kann die Unterlage aber auch kreisbogenartig gekrümmt sein, so daß der Förderschlauch

ίο ebenfalls einem Kreisbogen folgt. Die beiden Muffen 19 zum Anschließen des Förderschlauchcs an die Riniiius- und die Förderleitung verlaufen dann tangential außerhalb der Rotorbahn, die ihrerseits koaxial zu dem Kreisbogen liegt, den der Fördcrschlauch einnimmt, so daß die Rollen eine Kreisbahn durchlaufen können.

Die beiden Backen, die einerseits zur Unterstützung des Förderschlauches dienen und andererseits die Schenkel des Förderschlauchcs zusammendrücken, sind untereinander durch eine an sich bekannte Zug

ίο ausübende Vorrichtung verbunden, die hier nicht beschrieben zu werden braucht.

Andererseits ist es nicht unbedingt nötig, daß die Halterungsflügel des Flachprofils gegeneinander gepreßt werden. 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 Förderschlauches bildet.

Hierzu 2 Blatt Zeiclinuneen

Claims

Patentansprüche:

".-, ί. Förderschlauch für eine peristaltische Pumpe, der aus elastischem Material besteht, an den Eintritts- und Austrittsleitungen der Pumpe angeschlossen ist und einen längsverlaufenden Fortsatz zum Einspannen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderschlauch (20) aus einem U- oder C-förmigen Elastomer Profilband (10) rohrförmig zusammengerollt wird, wobei die Sehenkel (3, 4; 14) des Profilbandes zu dem Fortsatz zusammengefügt und zum Abdichten des Förderschlauches (20) zusammengepreßt werden.
2. Förderschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (3,4; 14) durch die an der Abstützunterlage angeordneten Klemmbakken (24,25) gegeneinander gelegt sind.
3. Förderschlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der beiden »ufeinandergedrückten Schenkelseiten (8) eine Längsnut (12) und die andere Schenkeiseite (9) eine Längsrippe (13) aufweist, wobei durch das Ineinandergreifen von Längsrippe (13) und Längsnut (12) der Förderschlauch (20) zentrierl und dicht schließend gehaltert wird.
4. Förderschlauch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Längsrippe (13) etwas stärker ist als der Querschnitt der Längsnut (12).
5. Förderschlauch nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Längsrippe (13) und der Querschnitt der Längsnut (12) Dreiecksform haben.
6. Förderschlauch nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem C-förmigen Profilband (10) die Schenkelansätze (5,6) unter die Klemmbakken (24,25) greifen.
7. Förderschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einem Elastomer bestehende Profilband (10) eine Verstärkung (15) besitzt, die in die Masse des Mittelteils des Profils eingelegt ist.
8. Förderschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilband (10) für die Verbindung des Förderschlauches (20) mit den Eintritts· und Austrittsleitungen der Pumpe an der zur Innenseite des Förderschlauches werdenden Oberfläche zwei zu den äußersten Rändern des Profilbandes (10) parallel verlaufende Rippen (21) in der Nähe des jeweils zugeordneten Randes aufweist und daß diese Rippen (21) jeweils von einer Nut (22) der Eintritts- oder Austrittsleitung (19) aufgenommen werden.