DE2604002C3 - Schlauchpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindui._o betrifft eine Schlauchpumpe mit einem, eine zylindrische Lauffläche a-fweisenden Gehäuse, einer in der Mitte der Lauffläche verlaufenden Nut für einen elastischen Schlauch, ein^ konzentrisch zur Lauffläche angeordneten über ein Festlager mit dem Gehäuse verbundenen zylindrischen Antriebskörper und mit auf der Lauffläche planetenradartig abrollenden, von dem Antriebskörper sonnenradartig durch Reibschluß angetriebenen Quetschrollen.

Eine derartige Schlauchpumpe ist in der DE-OS 2140 872 beschrieben und dient vornehmlich zur Förderung von Beton. Bei dieser Schlauchpumpe sell durch einen besonderen Antrieb der Quetschrollen durch Reibschluß und durch eine elastische Außenschicht der Quetschrollen die Leistungsfähigkeit der Pumpe erhöht und eine Beschädigung des Förderschlauches durch im Beton vorhandene Steine vermieden werden, wozu außerdem eine aufwendige Kulissenführung der Quetschrollen verwendet wird.

Diese Kulissenführung ist insbesondere bei Verwendung einer derartigen Schlauchpumpe zur Förderung von Flüssigkeiten nicht unbedingt notwendig. Sie erhöht in diesem Fall nur das Gewicht und den Energiebedarf der gesamten Pumpe. Dagegen ist der Antrieb der Quetschrollen durch Reibschluß besonders vorteilhaft. Einmal ist er selbst bei hohem Anpreßdruck der Quetschrollen gegen die Laufflächen aufgrund der reinen Rollbewegung sehr reibungsarm, zum anderen ermöglicht er einen völlig ruckfreien Betrieb der Schlauchpumpe.

Bei starrer Ausführung von Qüetschrolleri, Antriebskörper und Laufflächen würde ein Antrieb durch Reibschluß ein hohes Maß an Fertigungsgenauigkeit der eben genannten Bauteile erfordern. Aus diesem Grund sind die starren Quetschfolien der bekannten Schlauchpumpe mit einer elastischen Außenschicht versehen, welche einen Reibschluß zwischen dem Arttriebskörper und den Quetschroiien gewährleisten soll. Eine derart!* ge elastische Außenschicht auf den Quetsehrollen zur Übertragung der Rollbewegung vom Antriebskörper auf die Quetschrollen ist jedoch in vielen Fällen von Nachteil. Insbesondere dann, wenn die Schlauchpumpe für längere Zeit stillsteht, besteht die Gefahr, daß sieh die elastische Außenschicht durch den ständigen Druck auf den Antriebskörper, die Lauffläche und den Förderschlauch verformt, an den Berührungsstellen mit diesen Teilen festklebt oder sogar beides zusammen auftritt Das Anfahren der Pumpe erfordert dann

ίο besonders große Kräfte, die oft von den Antriebsmotoren nicht mehr aufgebracht werden können.

Falls die Verformung durch die Rollbewegung nicht wieder verschwindet, kommt es außerdem zu einer ständigen ruckartigen Förderung des Fördermediums, einem erhöhten Energieverbrauch und zu einer stärkeren Beanspruchung des Förderschlauches.

Eine Schlauchpumpe mit einer teilweise exzentrisch zur Lauffläche verlaufenden Nut für einen elastischen Schlauch und mit je einem zentralen Druck- und Ämricbsring, die einerseits elastisch, andererseits aus hartem Kunststoff hergestellt sind, sind aus der DE-AS 15 53 005 bekannt Die Elastizität der Ringe in Umfangsrichtung dient zum Ausgleich von Toleranzen und wird durch radiale Schlitze in den Ringen hervorgerufen. Derartige Ringe laufen jedoch unter Druckbelastung nicitt mehr exakt rund und ruckfrei.

Bei einer aus der US-PS 23 99 904 bekannten Schlauchpumpe weist die zentrale Antriebswelle Bünde auf, die zur Fühnng und Halterung der in Gleitlagern geführten Antriebswelle dienen; die Führung der Quetschrollen wird jedoch von den an die Stirnflächen der Rollen angrenzenden, festen Gehäusewänden übernommen. Es besteht daher die Gefahr, daß sich die Quetschrollen bei einer Berührung der Gehäusewand durch Reibungskräfte schräg stellen und verkanten.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Schlauchpumpe mit durch Reibschluß angetriebenen Quetschrollen so zu verbessern, daß Rcibungv und Anfahrkräfte, insbesondere nach längeren Stillsiandsphasen, verringert werden und eine in hohem Maße konstante Förderleistung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Quetschrollen als formelastische Hohlzylinder aus einem hartela^tischen Material ausgebildet sind.

Die erfindungsgemäß ausgebildeten Quetschrollen sind nicht mehr, wie die bekannten Quetschrollen, an den Berührungsstellen mit dem Antriebskörper und den Laufflächen abgeplattet, sondern nahezu kreis- bzw. ellipsenförmig. Die an den Beriihrungsstellen zwischen den Quetschrollen und den Laufflächen eingeschlossenen Winkel sind folglich bei den erfindungsgemäßen Quetschrollen wesentlich geringer (nahe Null) als bei der bekannten Ausführung. Dementsprechend gering sind die Anfahrkräfte der erfindungsgemäßen Schlauchpumpe. Der für den Reibschluß zwischen den antreibenden und den angetriebenen Teilen notwendige Druck wird nicht wie bisher durch eine weiche, elastische Außenschicht auf den Quetschrollen bewirkt sondern durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Quetschrollen als formelastische Hohlzylinder, Die Qüelschröllen können deshalb aus einem sehr harten Material, wie z. B. Federstahl, bestehen, so daß der sonst durch die Walkarbeit im elastischen Material Vet^ brauchte Teil der Antriebsenergie eingespart werden kann, Derartige Materialien haben zudem den Vorteil, daß sie selbst nach längeren Stillständszeiten der Schlauchpumpe sich nicht bleibend verformen oder an den berührenden Teilen kleben bleiben.

Die Quetschrollen können, je nach Größe der Schlauchpumpe und nach der benötigten Anzahl der Quetschrollen, entweder in dichter Anordnung oder durch einen, diese umfassenden Käfig voneinander getrennt um den Antriebskürper verteilt sein.

Insbesondere dann, wenn auf einen Käfig verzichtet werden kann, ist es von Vorteil, wenn der Antriebskörper zwei, die Quetschrollen zentrierende und deren axiale Beweglichkeit beidseitig begrenzende Bünde aufweist

Um die durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Quetschrollen bewirkten Vorteile für eine ruckfreie, gleichmäßige Förderleistung der Schlauchpumpe möglichst weit auszunutzen, ist es besonders günstig, wenn die Innenwandung der Nut exzentrisch zur Lauffläche ist Der Förderschlauch wird dann beim Auftreffen oder Abheben der Quetsichrollen nicht wie üblich schlagartig abgequetscht oder freigegeben; diese Vorgänge gehen bei einer derartigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schlauchpumpe kontinuierlich ineinander über, so daß kaum noch periodische Schwankungen der Förderleistung zu beobachten sind. Dies kann insbesondere bei Verwendung der Schlauchpumpe für physikalische, chemische, medizinische oder biologische Experimente — z. B. elektrophoretische Trennverfahren — für die Genauigkeit der Meßergebnisse von Bedeutung sein. In besonderem Maße gilt dies für den Einsatz solcher Pumpen bei Raumfahrtexperimenten.

In den nachfolgend beschriebenen Figuren ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt Es zeigt

F i g. 1 einen axialen Schnitt durch eine Schlauchpumpe;

F i g. 2 einen Querschnitt durch eine Schlauchpumpe;

F i g. 3 einen Querschnitt durch eine Schlauchpumpe, deren Quetschrollen in einem Käfig geführt werden.

Die in F i g. 1 dargestellte Schlauchpumpe besteht aus einem zweiteiligen Pumpengehäuse 1, 2 und einem damit verbunden Lagergehäuse 3. Das Lagergehäuse 3 hält den Außenring eines Kugellagers 4, dessen Innenring mittels einer Schraubenverbindung 5 an einer als Antriebskörper dienenden, von einem nicht dargestellten Motor angetriebenen Welle 6 befestigt ist. Durch diese Konstruktion ist die Welle 6 sowohl in radialer als auch in axialer Richtung fixiert In dem Raum zwischen den Laufflächen 1.1 und 6.3 des Pumpengehäuses 1 und der Welle 6 sind Quetschrollen 7 ähnlich wie die Walzen eines Walzenlagers angeordnet.

Wie insbesondere aus F i g. 2 zu ersehen ist, sind die Quetschrollen 7 als Hohlzylinder ausgebildet Die Quetschrollen 7 liegen dabei ohne von einem Käfig umgeben zu sein eng beieinander und werden dabei lediglich von zwei Bünden 6,1 und 6.2 an der Welle 6 gegen axiale Verschiebungen gesichert Die Bünde 6.1, 6.2 wirken lediglich auf die jeweils der Welle 6 zugewandten Randteile der Quetschrollen 7 und bewirken damit eine selbständige axiale Zentrierung der Quetschrollen. Der äußere Durchmesser einer losen Quetschrolle ist etwas größer als der Radialabstand zwischen der Lauffläche 1.1 des !-"umpengehäuses und der Lauffläche 63 der Welle 6, so daß die Quetschrollen im eingebauten Zustand eine Vorspannung auf dit Laufflächen 1.1 und 63 ausüben Dadurch wird eine einwandfreie Übertragung einer Drehbewegung der Welle 6 auf die Quetschrollen 7 durch Reibschluß ermöglicht

In einer Nut 8 des Pumpengehäuses, weiche in der Mittf der Lauffläche 1.1. verläuft, liegt ein Förderschlauch 9, der vorzugsweise aus einem weichelastischen Material besteht Wie aus Fig.2 ersichtlich ist verläuft das Nutenbett 8.1. der Nut 8 exzentrisch zur Welle 6. Dies bewirkt daß die Tk.-fe der Nut vom Schlaucheingang 10 zur Mitte 11 der Förderstrecke sich fangsam verkleinert und anschließend bis zum Schlauchausgang 12 sich wieder vergrößert; dadurch wird der Förderschlauch durch die Quetschrollen kontinuierlich zusammengedrückt und wieder geöffnet Die genaue Minimaltiefe des Nutenbettes in Punkt 11 kann durch entsprechende Dimensionierung des aufschraubbaren Gehäuseteils 2 eingestellt werden. Durch Abnehmen dieses Gehäuseteils 2 läßt sich der FörderscLiauch 9 leicht in die Pumpe einlegen oder aus ihr entfernen.

Die in F i g. 3 dargestellte Schlauchpumpe ist ähnlich

v. ie die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Schlauchpumpe aufgebaut Die Quetschrollen 7 sind jedoch hierbei von einem Käfig 13 umgeben durch welchen sie in einem fest vorgegebenen Abstand auf den Umfang des Antriebskörpers 14 verteilt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 Patentansprüche:

1. Schlauchpumpe mit einem eine zylindrische Lauffläche aufweisenden Gehäuse, einer in der Mitte der Lauffläche verlaufenden Nut für einen elastischen Schlauch, einen konzentrisch zur Lauffläche angeordneten, über ein Festlager mit dem Gehäuse verbundenen zylindrischen Antriebskörper und mit auf der Lauffläche planetenradartig abrollenden, von dem Antriebskörper sonnenradartig durch Reibschluß angetriebenen Quetschrollen, dadurch gekennzeichnet, daß die Quetschrollen (7) als formelastische Hohlzylinder aus einem hartelastischen Material ausgebildet sind.

2. Schlauchpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quetschrollen (7) aus Federstahl hergestellt sind.

3. Schlauchpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebskörper (Weile 6, i4) zwei die Quetschroiien (7) zentrierende und deren axiale Beweglichkeit beidseitig begrenzende Bünde (6.1,6.2) aufweist

4. Schlauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung (8.1) der Nut (8) exzentrisch zir Lauffläche (1.1) ist.