DE3703124A1 - Schlauchpumpe - Google Patents
SchlauchpumpeInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/12—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action
- F04B43/1253—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action by using two or more rollers as squeezing elements, the rollers moving on an arc of a circle during squeezing
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schlauchpumpe
Schlauchpumpen bestehen in unterschiedlichen Ausführungsfor
men. Alle weisen jedoch ein Gehäuse mit einem Saugstutzen
und einem Druckstutzen und einer Umfangswand auf, die zumin
dest in einem Quetschbereich entlang der langen Verbindung
zwischen Saugstutzen und Druckstutzen kreiszylindrisch ausge
bildet ist. Im Quetschbereich ist entlang der Umfangswand
ein Schlauch verlegt. An diesem quetschen periodisch Quetsch
körper entlang, die an einem Läufer angeordnet sind, dessen
Drehachse mit der Achse des kreiszylindrischen Quetschbe
reichs der Umfangswand zusammenfällt. Um die Reibung zwi
schen Quetschmechanismus und Schlauch zu verringern, ist im
Inneren des Gehäuses eine geringe Menge einer schmierenden
Flüssigkeit vorhanden.
Unterschiede gegenüber diesen Gemeinsamkeiten sind maßgeb
lich dadurch bestimmt, wie der Schlauch im Saugbereich hin
ter einem entlangquetschenden Quetschkörper wieder aufgerich
tet wird. Die bekannteste Bauart ist diejenige, bei der ein
elastischer Schlauch mit relativ hoher Eigenrückstellkraft
verwendet wird. Die jeweils gewählte Rückstellkraft hängt
von der gewünschten Saughöhe der Pumpe ab. Soll die Saughöhe
z. B. 5 mtr. betragen, muß das Rückstellvermögen so sein,
daß sich der Schlauch bei einem Innendruck von 0,5 bar und
einem Außendruck von 1 bar nach dem Quetschen wieder aufrich
tet.
Ebenfalls bekannt, jedoch sehr wenig verbreitet, sind
Schlauchpumpen, bei denen die Rückstellkraft für den
Schlauch durch Unterdruck im Pumpeninneren erzeugt wird. Der
Unterdruck wird durch eine gesonderte Vakuumpumpe erzeugt.
Die Saughöhe entspricht dem eingestellten Unterdruck, also
z. B. 5 m bei 0,5 bar Druck im Pumpeninneren und 1 bar Atmo
sphärendruck. Bei gleicher Baugröße ist die Förderleistung
derartiger Pumpen erheblich größer als diejenige, die Pumpen
mit selbstrückstellendem Schlauch aufweisen. Dies rührt da
her, daß bei den Pumpen mit Unterdruck im Pumpeninnenraum
ein schlaffer Schlauch verwendet werden kann, der nach dem
Zusammenquetschen durch den Unterdruck erheblich schneller
wieder aufgerichtet wird, als sich ein elastischer Schlauch
mit Selbstrückstellvermögen wieder aufrichtet. Der Läufer
kann daher erheblich schneller laufen.
Eine verbesserte Pumpe mit Unterdruck im Innenraum ist aus
dem europäischen Patent 130 374 bekannt. Bei der dort ange
gebenen Pumpe ist ein bandförmiges, im wesentlichen längen
stabiles Trennteil vorhanden, das an einer ebenen Vorderwand
und einer ebenen Rückwand der Pumpe dichtend anliegt. Das
Trennteil ist um den Läufer mit den Quetschkörpern gelegt
und es ist durch ein Befestigungsteil verdrehfest mit dem
Gehäuse verbunden. Es quetscht auf einen Schlauch, dessen Um
fang im wesentlichen dem doppelten Abstand zwischen Vorder-
und Rückwand entspricht. Durch diese Maßnahmen ist gewährlei
stet, daß im Pumpeninnenraum jeweils nur auf der Saugseite
ein Unterdruck erzeugt wird, und zwar immer von einem Wert,
wie er der gerade erforderlichen Saughöhe entspricht. Eine
solche Pumpe weist bei gleicher Förderleistung wie eine her
kömmliche Pumpe nur etwa den halben Durchmesser und damit et
wa das halbe Gewicht wie eine herkömmliche Pumpe auf.
Erfindungsgemäße Schlauchpumpen gemäß den beigefügten drei
nebengeordneten Ansprüchen zeichnen sich durch einfache An
ordnungen aus, mit denen im Pumpeninnenraum Unterdruck er
zeugt werden kann.
Gemäß der ersten nebengeordneten Lehre weist eine erfindungs
gemäße Schlauchpumpe eine Trenneinrichtung auf, die aus
einem Dichtungsteil und einem Trennteil besteht. Das Dich
tungsteil ist eine elastische Dichtung, die mit der Gehäuse
umfangswand im kurzen Bereich zwischen Saugstutzen und Druck
stutzen verbunden ist und in diesem Bereich an Trennteil,
Vorderwand, Rückwand und Umfangswand abdichtend anliegt. Das
Trennteil ist dadurch gebildet, daß um den Läufer mit den
Quetschkörpern eine Dichtung herumgeführt ist, die zur Vor
derwand und zur Rückwand dichtet.
Wird diese Lehre auf eine herkömmliche Schlauchpumpe mit
einem selbstrückstellenden Schlauch, also ohne Unterdruck im
Pumpeninneren, angewandt, ergibt sich, daß eine solche her
kömmliche Schlauchpumpe mit wenigen Maßnahmen in eine erheb
lich vorteilhaftere erfindungsgemäße Schlauchpumpe umgebaut
werden kann. Es ist nämlich lediglich um den Läufer mit
Quetschkörpern herum jeweils zur Vorderwand und zur Rückwand
eine Dichtung anzubringen, und das im vorigen Absatz genann
te zusätzliche Dichtungsteil ist zu montieren. Als solches
Dichtungsteil kann ein Stück eines herkömmlichen elastischen
selbstrückstellenden Schlauches verwendet werden. Dieses
Stück weist eine Länge auf, die dem Abstand zwischen Vorder
wand und Rückwand entspricht. Es wird so ausgerichtet, daß
seine Achse parallel zur Läuferachse liegt, und in dieser La
ge wird es an der Umfangswand befestigt. Diese wenigen Ände
rungen führen dazu, daß in der Pumpe saugseitig Unterdruck
entsteht, und zwar jeweils von einer solchen Größe, die der
gerade erforderlichen Saughöhe entspricht. Da Unterdruck ent
steht, muß kein selbstrückstellender Schlauch mehr als Pum
penschlauch verwendet werden, sondern es kann ein schlaffer
Schlauch eingesetzt werden. Mit einem solchen ist aber nahe
zu die doppelte Drehzahl und damit die doppelte Fördermenge
erreichbar wie bei Verwendung eines herkömmlichen selbstrück
stellenden Schlauches. Darüber hinaus besteht der Vorteil
des bereits erwähnten automatischen Anpassens der Saughöhe,
welchen Vorteil herkömmliche Schlauchpumpen mit selbstrück
stellendem Schlauch ebenfalls nicht aufweisen.
Wird die Lehre gemäß dem ersten nebengeordneten Anspruch auf
eine Pumpe mit einem elastischen Trennteil angewandt, wie
sie aus dem europäischen Patent 1 30 374 bekannt ist, ergibt
sich verringerte Bauhöhe. Auch hier bestehen außerdem die
Vorteile sehr hoher Saugleistung und automatischer Anpassung
an die jeweils gerade erforderliche Saughöhe.
Die Lehre gemäß dem zweiten nebengeordneten Anspruch geht
dahin, in einer herkömmlichen Schlauchpumpe alle freien Räu
me im Pumpeninnenraum mit einer Flüssigkeit auszufüllen.
Unter Einsatz dieser Lehre ist es noch einfacher, von einer
herkömmlichen Schlauchpumpe zu einer erfindungsgemäßen zu ge
langen, da nichts weiter zu tun ist, als die Pumpe mit Flüs
sigkeit aufzufüllen. Dieses Auffüllen erfolgt bei aufgebläh
tem Zustand des Pumpenschlauches. Bewegt sich in befülltem
Zustand ein Quetschkörper auf dem Schlauch ein Stück weiter
und quetscht damit ein neues Teilstück des Schlauches zusam
men, kann das zuvor gequetschte Schlauchstück nicht zusammen
gequetscht bleiben, da in diesem Fall ein Hohlraum in der
eingefüllten Flüssigkeit entstehen würde, was nicht möglich
ist. Durch die Wirkung der Flüssigkeit entsteht also ein Un
terdruck, der jedes zusammengequetschte Schlauchstück sofort
wieder aufrichtet sobald der Quetschkörper weiterläuft. Da
der Schlauch somit durch Unterdruck aufgerichtet wird, kann
wieder ein schlaffer Schlauch statt eines steifen selbstrück
stellenden Schlauches verwendet werden. Auch hier ist es da
durch möglich, sehr hohe Drehzahlen und damit Förderleistun
gen zu erzielen. Der beim Weiterlaufen des Quetschkörpers
entstehende Unterdruck entspricht jeweils genau dem Unter
druck im Schlauch auf der Saugseite. Auch bei dieser Pumpe
stellt sich somit die Förderhöhe automatisch ein.
Ein weiterer Vorteil der Pumpe gemäß dem zweiten nebengeord
neten Anspruch besteht darin, daß Schläuche beliebigen Durch
messers verwendet werden können, solange der Außenumfang
höchstens den doppelten Abstand zwischen Vorder- und Rück
wand nahe der Umfangswand im Quetschbereich entspricht. Pum
pen gemäß der ersten nebengeordneten Lehre bedürfen dagegen
zu ihrer einwandfreien Funktion eines Schlauches, dessen Aus
senumfang im wesentlichen dem doppelten des soeben genannten
Abstandes entspricht.
Außer über die Wahl des Schlauchdurchmessers und der Dreh
zahl kann bei einer Pumpe gemäß der zweiten nebengeordneten
Lehre die Förderleistung auch dadurch eingestellt werden,
daß die Pumpe bei nicht ganz aufgeblähtem Pumpenschlauch mit
Flüssigkeit gefüllt wird. Ist im Extremfall der Pumpen
schlauch ganz zusammengefallen und wird in diesem Zustand
der Pumpeninnenraum mit Flüssigkeit ausgefüllt, geht die För
derleistung auf Null zurück, da dann der Schlauch nicht mehr
zusammengequetscht und wieder aufgebläht werden kann.
Bei der Schlauchpumpe gemäß der dritten nebengeordneten Leh
re wird eine besondere Vakuumpumpe zum Evakuieren des gesam
ten Pumpeninnenraums verwendet. Es handelt sich um eine Kol
benpumpe, deren Kolben von einer Nockenfläche des Läufers
angetrieben wird, in deren Richtung die Kolbenstange durch
Federkraft gedrückt wird. Diese Anordnung ermöglicht einen
kompakteren Aufbau als er von herkömmlichen Schlauchpumpen
mit gesonderter Vakuumpumpe bekannt ist. Der Zylinder der
Vakuumpumpe ist in einen Arbeitsraum und einen Außendruck
raum untergliedert, wobei der Arbeitsraum mit der Atmosphäre
über ein erstes Rückschlagventil verbunden ist, das in Rich
tung zur Atmosphäre öffnet, und mit dem Schlauchpumpeninnen
raum über ein zweites Rückschlagventil verbunden ist, das in
Richtung zum Arbeitsraum öffnet, und wobei der Außendruck
raum direkt mit der Atmosphäre verbunden ist. Aufgrund die
ser Untergliederung des Zylinders der Vakuumpumpe ist der
Kolben dann selbsthaltend, wenn die von Druckdifferenzen auf
ihn ausgeübte Kraft derjenigen Kraft entspricht, mit der die
genannte Feder die Kolbenstange in Richtung der Nockenfläche
des Läufers drückt. Die Pumpe arbeitet also nur solange, bis
im Innenraum der durch die Federkraft bestimmte Unterdruck
herrscht. Danach erreicht die Nockenfläche des Läufers nur
noch mit ihren Maximalpunkten die Kolbenstange. Vorteilhaf
terweise ist noch eine Belüftungseinrichtung vorhanden, die
mit dem Schlauchpumpeninnenraum verbunden ist, zum Einstel
len des dortigen Unterdrucks.
Fig. 1 Querschnitt durch eine Schlauchpumpe mit elasti
schem Dichtungsteil und abgedichtetem Läufer;,
Fig. 2 Teil-Längsschnitt durch die Pumpe gemäß Fig. 1;
Fig. 3 schematische Draufsicht auf wichtige Teile einer
Schlauchpumpe entsprechend der von Fig. 1, jedoch
mit anderem Dichtungsteil;
Fig. 4 Darstellung gemäß Fig. 3, jedoch mit anderem Dich
tungsteil als in den Fig. 1 bis 3;
Fig. 5 Querschnitt durch eine Schlauchpumpe mit bandförmi
gem Trennteil und elastischem Dichtungsteil;
Fig. 6 Teilschnitt durch ein Detail des elastischen Dich
tungsteiles;
Fig. 7 und 8 schematische Darstellungen zweier unterschiedlicher
Betriebszustände der Pumpe gemäß Fig. 5, zum Erläu
tern von deren Funktion;
Fig. 9 und 10 Darstellungen entsprechend denen der Fig. 7 und
8, jedoch mit einem anderen Dichtungsteil;
Fig. 11 Querschnitt durch eine Schlauchpumpe, deren Innen
raum ganz mit Flüssigkeit ausgefüllt ist;
Fig. 12 Teil-Längsschnitt durch die Pumpe gemäß Fig. 11;
Fig. 13 Teil-Längsschntt durch eine Flüssigkeits-Aussaug
einrichtung;
Fig. 14 Längsschnitt durch eine Fördermengen-Einstellein
richtung; und
Fig. 15 Querschnitt durch eine Schlauchpumpe mit selbst
haltender Vakuumpumpe.
Alle folgenden Ausführungsformen betreffen Schlauchpumpen
mit einem Gehäuse, das entsprechend aufgebaut ist wie das Ge
häuse der im europäischen Patent 1 30 374 und dem korrespon
dierenden US-Patent 45 40 350 ausführlich beschriebenen Pum
pe. In bezug auf Details wird auf die Offenbarung in den ge
nannten Patenten verwiesen.
Die Gehäuse aller hier beschriebenen Schlauchpumpen weisen
zwei Stutzen auf, von denen im Folgenden der linke als Saug
stutzen 20 und der rechte als Druckstutzen 21 bezeichnet
wird. Die Drehrichtung 22 entspricht in den Darstellungen
dem Uhrzeigersinn. Die Drehrichtung kann jedoch in allen Fäl
len ohne weiteres umgekehrt werden, wodurch der Saugstutzen
zum Druckstutzen wird und umgekehrt.
Die beiden Stutzen 20 und 21 sind an einem ebenen oberen Be
reich 23.1 der Umfangswand des Gehäuses befestigt. Die Um
fangswand weist darüber hinaus einen kreiszylindrischen
Quetschbereich 23.2 auf. Die beiden in den Pumpeninnenraum
ragenden Enden von Saugstutzen 20 bzw. Druckstutzen 21 ste
hen über einen Schlauch 24 miteinander in Verbindung, der
kein eigenes Rückstellvermögen aufweist. Auf seinem Weg zwi
schen den beiden Stutzen ist der Schlauch 24 entlang dem
Quetschbereich 23.2 der Umfangswand verlegt. Er liegt dort
jedoch nicht direkt an der metallischen Gehäuseumfangswand
an, sondern er liegt auf einer Polsterschicht 25 auf, die
entlang dem Quetschbereich 23.2 verläuft.
Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 ist im
Pumpeninnenraum außerdem ein Läufer 26 mit drei rotations
symmetrisch aufgesetzten Quetschkörpern angeordnet. Der Läu
fer 26 und die Quetschkörper 27 bilden nach außen eine zylin
drische Mantelfläche 28. Entlang der beiden Ränder dieser
Mantelfläche 28 verläuft jeweils ein Dichtring 29. Der eine
dieser Dichtringe 29 liegt abdichtend an der ebenen Vorder
wand 30 des Gehäuses an, während der andere Dichtring abdich
tend an der ebenen Rückwand 31 anliegt.
Am oberen Bereich 23.1 der Umfangswand ist zwischen dem Saug
stutzen 20 und dem Druckstutzen 21 mittels Befestigungs
schrauben 23 ein Schlauchstück 33 befestigt. Dieses liegt
mit seiner Achse parallel zur Achse des Läufers. Es er
streckt sich von der Vorderwand 30 bis zur Rückwand 31. Sei
ne Elastizität, sein Durchmesser und der Abstand zwischen
oberem Bereich 23.1 der Umfangswand und der Mantelfläche 28
sind so gewählt, daß das Schlauchstück 33 immer abdichtend
an der Mantelfläche 28 anliegt, und zwar unabhängig davon,
ob gerade ein Quetschkörper 27 durchläuft, oder eine solche
Stelle der Mantelfläche, die von der Achse des Läufers weni
ger weit beabstandet ist als der Scheitelpunkt eines Quetsch
körpers 27. In Fig. 1 ist der Zustand dargestellt, in dem
zwischen Mantelfläche 28 und oberem Bereich 23.1 der Umfangs
wand der geringste Abstand besteht, da gerade ein Quetschkör
per 27 ganz oben durchläuft. Strichpunktiert ist die Stel
lung des Schlauchstückes 23 eingezeichnet, die dieses ein
nimmt, wenn die Mantelfläche 28 den größten Abstand vom obe
ren Bereich 23.1 der Umfangswand aufweist.
Um ein gutes Abdichten aller genannten Teile gegeneinander
zu gewährleisten, ist eine geringe Menge einer Schmier- und
Dichtflüssigkeit 34 im Pumpeninneren vorhanden, vorzugsweise
Silikonöl. Außerdem ist der Umfang des Schlauches 24 so be
messen, daß er im wesentlichen dem doppelten Abstand zwi
schen der Vorderwand 30 und der Rückwand 31 entspricht.
Diese Schlauchpumpe gemäß den Fig. 1 und 2 arbeitet wie
folgt.
Beim Umlaufen des Läufers 26 trifft ein Quetschkörper 27
nach dem anderen auf den Schlauch 24 unterhalb dem Saugstut
zen 20, quetscht beim Weiterlaufen den Schlauch zusammen und
läuft dann am zusammengequetschten Schlauch bis in den Be
reich unterhalb dem Druckstutzen 21 entlang. Wenn ein
Quetschkörper 27 unterhalb dem Saugstutzen 20 den Schlauch
24 zusammengequetscht hat und sich dann ein Stück weiterbe
wegt, hat der Schlauch, von dem hier angenommen wird, daß in
seinem Inneren Unterdruck herrscht, zwei Möglichkeiten, näm
lich entweder im zusammengequetschten Zustand zu verharren,
oder sich wieder aufzurichten. Würde er im zusammengequetsch
ten Zustand verharren, würde das von Bauteilen freie Volumen
zwischen Mantelfläche 28, Schlauchstück 33, Vorderwand 30,
Rückwand 31 und Schlauch 24 in dessen Bereich zwischen dem
Saugstutzen 20 und der Aufsetzlinie des Quetschkörpers 27
vergrößert werden. Dadurch würde ein immer stärkerer Unter
druck im Saugbereich, d. h. dem soeben beschriebenen Volumen
im Pumpeninneren, entstehen. Dieser angenommene Vorgang
tritt tatsächlich ein, jedoch nur solange, bis der Unter
druck im Saugbereich 35 dem Unterdruck im Schlauch 24 ent
spricht. Läuft ausgehend von diesem Zustand der Quetschkör
per 27 weiter, wird nicht mehr das freie Volumen des Saugbe
reichs 35 und damit der dort herrschende Unterdruck größer,
sondern nun bläht sich der Schlauch 24 nach dem Durchlaufen
des jeweiligen Quetschkörpers 27 zu jedem Zeitpunkt soweit
auf, daß das Volumen im Saugbereich 35 erhalten bleibt. Da
sich der Unterdruck im Saugbereich 35 automatisch dem Innen
druck im Schlauch 24 anpaßt, paßt sich die Pumpe gemäß den
Fig. 1 und 2 automatisch an die jeweils erforderliche
Saughöhe an.
In den Fig. 3 und 4 sind Variationen des am oberen Be
reich 23.1 der Umfangswand befestigten Dichtungsteils darge
stellt, das bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und
2 durch das Schlauchstück 33 gebildet ist. Bei der Ausfüh
rungsform gemäß Fig. 3 ist das Dichtungsteil durch eine
Schwingplatte 36 und bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4
durch einen Schieber 37 gebildet.
Die Schwingplatte 36 der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist
mit dem oberen Bereich 23.1 der Umfangswand über ein Gelenk
38 verbunden. Sie ist unten mit einem Dichtbelag 39 belegt,
der abdichtend bis zum oberen Bereich 23.1 der Umfangswand
übergeht. Der Dichtbelag 39 dichtet zur Mantelfläche 28 so
wie zur Vorderwand 30 und zur Rückwand 31 und darüber hinaus
zum oberen Bereich 23.1 ab. Damit die Schwingplatte 36 mit
dem Dichtbelag 39 immer gut dichtend an der Mantelfläche 28
anliegt, wird sie durch eine Feder 40 in Richtung der Mantel
fläche 28 gedrückt.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 erstreckt sich der
Schieber 37 über die gesamte Breite des Gehäuseinnenraums
von der Vorderwand 30 bis zur Rückwand 31. Er ist auf die
Achse des Läufers 26 zugerichtet und ist in dieser Richtung
verschiebbar in einer Führung 41 geführt, die mit dem oberen
Bereich 23.1 der Umfangswand fest verbunden ist. Der Schie
ber 37 wird durch die Kraft einer Feder 40 auf die Mantelflä
che 28 gedrückt.
Die Ausführungsformen gemäß den Fig. 3 und 4 haben gegen
über der Ausführungsform von Fig. 1 den Vorteil, daß durch
die Kraft der jeweils verwendeten Feder 40 immer ein siche
res Anliegen des Dichtungsteiles - Schwingplatte 36 bzw.
Schieber 37 - an der Mantelfläche 28 gewährleistet ist. Beim
Verwenden des Schlauchstückes 33 kommt es dagegen bei höhe
ren Drehzahlen zu Dichtungsproblemen. Dafür ist der Aufbau
mit dem Schlauchstück 33 besonders einfach. Für langsame
Drehzahlen ist er ausreichend.
Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 5 bis 10 beste
hen gegenüber den anhand der Fig. 1 bis 4 beschriebenen
Ausführungsformen Unterschiede in der Art der Abdichtung des
Saugbereichs 35 gegenüber dem verbleibenden freien Innenraum
des Gehäuses, dem Druckbereich 42. In den Fällen der Fig.
5 bis 10 ist um den Läufer 26 mit Quetschkörpern 27 ein im
wesentlichen längenstabiles Band 43 gelegt, dessen Breite
dem Abstand zwischen Vorderwand 30 und Rückwand 31 ent
spricht. Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 5 bis 8
sind die beiden freien Enden des Bandes 43 am freien Ende
eines Schiebers 37 befestigt. Im Fall der Ausführungsform ge
mäß den Fig. 9 und 10 ist das Band 43 mit einem Ende an
einem Schwinghebel 44 befestigt. Von dort ausgehend ist es
um den Läufer 26 mit den Quetschkörpern 27 gelegt, dort wo
es wieder auf das freie Ende des Schwinghebels trifft an
derselben Stelle befestigt wie das Ausgangsende, und von
dort bis zum oberen Bereich 23.1 der Umfangswand als Dich
tungsteil verlegt.
Der Schieber 37 bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 5
bis 8 erstreckt sich, wie der Schieber 37 bei der Ausfüh
rungsform gemäß Fig. 4, über die gesamte Breite des Pumpen
innenraums zwischen ebener Vorderwand 30 und ebener Rückwand
31. Er ist in einer Führung 41 in Richtung zur Achse des Läu
fers 26 verschiebbar geführt. Gegenüber der Führung 41 ist
er durch eine Schieberdichtung 45 abgedichtet. Durch eine
Zugfeder 46 wird er dauernd nach oben gezogen. Dadurch wird
das an seinem freien Ende befestigte Band 43 dauernd ge
spannt.
Aus den Fig. 5, 7 und 8, die drei unterschiedliche Stel
lungen des Läufers 26 zeigen, ist erkennbar, daß der Schie
ber 37 dann seine höchste Stellung einnimmt, wenn jeweils
einer der Quetschkörper 27 zum oberen Bereich 23.1 der Um
fangswand den kürzesten Abstand einnimmt. Ist der Abstand da
gegen maximal, wie in Fig. 8 dargestellt, ist der Schieber
weit in den Innenraum gezogen.
Der Schwinghebel 44 bei der Ausführungsform gemäß den Figu
ren 9 und 10 ist über ein Gelenk 38 mit dem oberen Bereich
23.1 der Umfangswand verbunden. Eine Spiralfeder 47 ist so
angeordnet, daß sie versucht, den Schwinghebel 44 gegen den
genannten oberen Bereich 23.1 zu ziehen. Dadurch spannt der
Schwinghebel 44 das Band 43.
Die Ausführungsformen gemäß den Fig. 5 bis 10 haben gegen
über denen gemäß den Fig. 1 bis 4 den Vorteil, daß die
Quetschkörper 27 nicht direkt am Schlauch 24 entlanggescho
ben werden, sondern daß sie über das Band 43 auf den
Schlauch 24 wirken. Das Material des Bandes kann in bezug
auf besonders hohe Abriebfestigkeit ausgewählt werden, wäh
rend beim Auswählen des Materials für den Schlauch 24 insbe
sondere darauf zu achten ist, was für eine Art von Fluid zu
pumpen ist. Bei Ausführungsformen gemäß den Fig. 5 bis 10
mit einem nicht mitdrehenden Band 43 kann somit auch ein
nicht allzu abriebfester Schlauch 24 verwendet werden.
Die Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis 10 mit bewegli
chen Dichtungsteilen haben gegenüber den Pumpen mit unbeweg
licher Befestigungseinrichtung für ein Band, wie sie im euro
päischen Patent 1 30 374 beschrieben sind, den Vorteil, daß
sich dann, wenn ein Quetschkörper auf den Schlauch 24 im
Saugbereich 35 zuläuft, der Unterdruck im Saugbereich beson
ders schnell ausbildet, da sich dabei die den Läufer 26 mit
Quetschkörpern 27 umschließende Dichtung vom oberen Bereich
23.1 der Umfangswand wegbewegt, was zu einer Vergrößerung
des Volumens im Saugbereich 35 führt. Dieser Vergrößerungs
effekt des Volumens des Saugbereichs 35 wird zwar dann wie
der kompensiert, wenn sich der nächste Quetschkörper dem
oberen Bereich 23.1 der Umfangswand nähert, jedoch quetscht
dann bereits derjenige Quetschkörper 27, der zunächst für
das genannte Vergrößern des Volumens des Saugbereichs 35 ge
sorgt hat, den Schlauch 24 und sorgt dadurch für ein Auf
rechterhalten des schnell erreichten Unterdrucks.
Die Schlauchpumpe gemäß den Fig. 11 und 12 entspricht ih
rem Aufbau nach im wesentlichen dem Aufbau herkömmlicher
Schlauchpumpen. Von solchen unterscheidet sie sich jedoch da
durch, daß alle freien Räume, d. h. nicht von Bauteilen be
legte Räume, im Pumpeninnenraum mit Flüssigkeit 34 ausge
füllt sind. Infolge dieses Ausfüllens kann statt einem
selbstrückstellenden Schlauch ein schlaffer Schauch 24 ver
wendet werden. Die Pumpe gemäß den Fig. 11 und 12 wird
wie folgt in Betrieb genommen.
Nach dem Einsetzen des Schlauches 24 in den Pumpeninnenraum
und dem Befestigen des einen Schlauchendes am Saugstutzen 20
und des anderen Endes am Druckstutzen 21 wird der schlaffe
Schlauch 24 mit Luft aufgeblasen. Danach wird durch eine Öff
nung im oberen Bereich 23.1 der Umfangswand, welche Öffnung
in der Darstellung gemäß den Fig. 11 und 12 bereits durch
eine Einfüllschraube 48 verschlossen ist, die Flüssigkeit 34
eingefüllt, und zwar soviel Flüssigkeit, bis diese aus der
Einfüllöffnung herausläuft. Dann wird die Einfüllschraube 48
eingedreht. Diese weist an einer Stelle ihres Gewindes eine
in Längsrichtung verlaufende Entlüftungsnut 49 auf. Wenn die
Einfüllschraube 48 ganz eingeschraubt ist, dichtet sie gegen
über dem oberen Bereich 23.1 der Umfangswand über eine
Schraubendichtung 50 ab. Nun ist die Pumpe betriebsbereit.
Wird bei der betriebsbereiten Pumpe der Läufer 26 in Dreh
richtung 22 in Drehung versetzt, treffen die drei rotations
symmetrisch angeordneten Quetschkörper 27 nacheinander auf
den Schlauch 24 und quetschen an diesem entlang. Sowie ein
gerade quetschender Quetschkörper 27 um ein kleines Stück am
Schlauch 24 entlang weiterverschoben wird, muß sich der zu
vor gequetschte Schlauchbereich wieder aufrichten, da anson
sten an der zuvor gequetschten Stelle ein Hohlraum entstehen
würde. Es entsteht jedoch nur ein äußerst geringer, nicht
von Flüssigkeit gefüllter Raum, der mit dem Dampf der Flüs
sigkeit gefüllt ist. Da vorzugsweise eine Flüssigkeit mit
sehr niedrigem Dampfdruck, insbesondere ein übliches Pumpen
schmieröl, verwendet wird, entsteht bereits bei äußerst ge
ringem, in der Praxis unmerklichem Dampfvolumen ein Unter
druck, der dem Unterdruck im Schlauch die Waage hält. Die
Pumpe saugt daher zu jedem Zeitpunkt exakt mit derjenigen
Pumphöhe, die dem Unterdruck im Schlauch entspricht.
Der Läufer 26 ist vorzugsweise hohl oder massiv aus einem
leichten Material, insbesondere Kunststoff, aufgebaut. Dies
führt dazu, daß im Pumpeninnenraum dann, wenn der Schlauch
24 aufgebläht ist, nur wenig freies Volumen vorhanden ist,
das von Flüssigkeit 34 auszufüllen ist. Dadurch ist diese
mit Flüssigkeit 34 ganz aufgefüllte Pumpe auch nicht schwe
rer als Pumpen gemäß den zuvor beschriebenen Ausführungsfor
men, die besondere Dichtungselemente benötigen. Ebenso wie
diese Pumpen zeichnet sich die ganz mit Flüssigkeit ausge
füllte Pumpe durch hohe mögliche Drehzahlen und damit hohe
Förderleistungen bei dauernder automatischer Anpassung der
gerade erforderlichen Saughöhe aus. Darüber hinaus besteht
der Vorteil, daß der zum Pumpen erforderliche Unterdruck
auch bei beliebig kleinen Drehzahlen erreicht werden kann.
Dies ist bei den zuvor beschriebenen Pumpen mit dichtenden
Teilen nicht möglich, da insbesondere entlang dem zusammen
gequetschten Schlauch Undichtigkeiten bestehen. Da es auf
ein Abdichten des zusammengequetschten Schlauches gegenüber
den ihn umgebenden Bauteilen bei einer ganz mit Flüssigkeit
ausgefüllten Schlauchpumpe nicht ankommt, kann in jede Pumpe
ein Schlauch beliebigen Durchmessers eingesetzt werden, so
lange dieser nur am Saugstutzen 20 und am Druckstutzen 21
befestigt werden kann und sein Außenumfang nicht größer ist
als das doppelte des Abstandes zwischen Vorderwand 30 und
Rückwand 31 nahe dem Quetschbereich 23.2 der Umfangswand.
Würde der Schlauch größeren Umfang aufweisen, hätte dies
zwar keinen Einfluß auf die theoretische Funktion der Pumpe,
jedoch bestünde im Betrieb die Gefahr, daß der in Falten zu
sammenzuquetschende Schlauch verklemmt werden könnte oder
aufgrund zu starker Pressung an der Stelle mehrerer überein
andergelegten Faltenteile beschädigt werden könnte.
Da es bei der ganz mit Flüssigkeit ausgefüllten Pumpe nicht
auf ein Abdichten zu Vorderwand 30 und Rückwand 31 ankommt,
müssen diese Wände nicht eben und glatt bearbeitet sein. Ebe
ne und glatte Oberflächen empfehlen sich jedoch in denjeni
gen Bereichen, mit denen der Schlauch 24 in Berührung kommt.
Da es aber ausreicht, nur diese Bereiche zu bearbeiten, kann
eine ganz mit Flüssigkeit ausgefüllte Pumpe billiger herge
stellt werden als eine solche mit besonderen Dichtungsteilen
entlang dem Umfang des Läufers 26 mit den Quetschkörpern 27.
Im Abschnitt betreffend die Inbetriebnahme der flüssigkeits
gefüllten Pumpe gemäß den Fig. 11 und 12 wurde erläutert,
daß der Schlauch 24 aufzublasen ist, bevor die Flüssigkeit
34 in den Pumpeninnenraum eingefüllt wird. Es kann jedoch
auch von einem nicht aufgeblasenen Schlauch 24 ausgegangen
werden, wenn eine Flüssigkeits-Ansaugeinrichtung 51 gemäß
Fig. 13 verwendet wird, die statt der Einfüllschraube 48 in
eine Öffnung im oberen Bereich 23.1 der Umfangswand ge
schraubt ist. In eingeschraubtem Zustand, wie im Teilschnitt
der Fig. 13 dargestellt, steht ein zylindrischer Ansaugraum
der Flüssigkeits-Ansaugeinrichtung 51 über ein Ansaug-Rück
schlagventil 53 mit der Flüssigkeit 34 im Schlauchpumpen-
Innenraum in Verbindung. Im Ansaugraum 52 läuft ein Ansaug
kolben 54, der über eine Hand-Kolbenstange 55 nach oben gezo
gen werden kann.
Die Inbetriebnahme einer Pumpe gemäß den Fig. 11 und 12,
jedoch mit einer Flüssigkeits-Ansaugeinrichtung 51 gemäß
Fig. 13 geht wie folgt vor sich.
Nach dem Montieren des Schlauches 24 wird, ohne daß der
Schlauch aufgebläht wird, Flüssigkeit 34 in den Innenraum
der Schlauchpumpe gefüllt, und zwar solange, bis die Flüssig
keit in der genannten Öffnung im oberen Bereich 23.1 der Um
fangswand steht. Dann wird die Flüssigkeits-Ansaugeinrich
tung 51 in die Öffnung eingeschraubt, wobei bereits Flüssig
keit durch das Ansaug-Rückschlagventil 53 in den Ansaugraum
52 gedrückt wird. Wird danach der Ansaugkolben 54 durch Hand
betätigung der Hand-Kolbenstange 55 nach oben gezogen, wird
Flüssigkeit 34 aus dem Innenraum der Schlauchpumpe in den An
saugraum 53 gesaugt. Das herausgezogene Flüssigkeitsvolumen
wird im Inneren der Schlauchpumpe dadurch ersetzt, daß sich
der Schlauch 24 aufrichtet. Sobald er ganz aufgerichtet Ist,
gibt der Ansaugkolben 54 nicht weiter nach. Wird dann die
Hand-Kolbenstange 55 losgelassen, verhindert das Ansaug-Rück
schlagventil 53, daß aus dem Innenraum herausgezogene Flüs
sigkeit 34 wieder in diesen zurückströmen kann.
Der Ansaugraum 52 muß in seinem Volumen demjenigen Volumen
entsprechen, das beim Aufrichten des Schlauches 24 verdrängt
wird. Um dieses Volumen möglichst klein zu halten, ist es
von Vorteil, einen Schlauch 24 mit sehr geringer Eigenstei
figkeit zu verwenden, die jedoch gerade noch groß genug ist,
daß der Schlauch 24 durch eingefüllte Flüssigkeit 34 kaum zu
sammengedrückt wird. Man spart sich dann das Aufblasen des
Schlauches vor dem Einfüllen der Flüssigkeit oder es kann
mit einer Flüssigkeits-Ansaugeinrichtung 51 mit kleinvolumi
gem Ansaugraum 52 ausgekommen werden.
Wenn der Schlauch 24 bei eingefüllter Flüssigkeit 34 ganz
aufgebläht ist, außer an den Stellen, an denen er durch
Quetschkörper 27 gequetscht wird, pumpt die Pumpe pro Umdre
hung des Läufers 26 ein bestimmtes Volumen. Wird die Flüssig
keit 34 dagegen bei ganz zusammengefallenem Schlauch 24 ein
gefüllt, kann nichts, oder kaum etwas, gefördert werden, da
der Schlauch nicht mehr zusammengequetscht und aufgerichtet
werden kann. Zwischen diesen beiden Extremstellungen des
Schlauches können alle Fördermengen pro Umdrehung beliebig
eingestellt werden. Dies hängt nur davon ab, wieviel Flüssig
keit 34 aus dem Pumpeninnenraum ausgehend von einem ganz zu
sammengefallenen Schlauch herausgezogen wird oder wieder ein
gelassen wird, um den ganz oder teilweise aufgeblähten
Schlauch wieder in einen weniger aufgeblähten Zustand zu ver
setzen. Eine Fördermengen-Einstelleinrichtung 56, die zum
Einstellen der Menge der Flüssigkeit 34 und damit zum Ein
stellen der Fördermenge pro Umdrehung dient, ist in Fig. 14
dargestellt. Die Fördermengen-Einstelleinrichtung 56 verfügt
über einen Ansaugraum 52, in dem ein Ansaugkolben 54 läuft.
Dieser ist gegenüber der Wand des zylindrischen Ansaugraums
52 über eine Rollmembran 57 abgedichtet. Am Ansaugkolben 54
setzt eine nach außen geführte Kolbenspindel 58 an, auf der
ein Einstellrad 59 läuft. Der Ansaugkolben 54 wird durch die
Kraft einer Druckfeder 60 nach unten gedrückt. Diese setzt
unten an einem Deckel 61 an, auf dem oben das Einstellrad 59
aufliegt.
Zur Inbetriebnahme einer Pumpe gemäß den Fig. 11 und 12
mit einer Fördermengen-Einstelleinrichtung 56 gemäß Fig. 14
wird nach dem Montieren eines Schlauches 24 der Pumpeninnen
raum mit Flüssigkeit 34 aufgefüllt. Danach wird die Förder
mengen-Einstelleinrichtung 56 in eine Öffnung im oberen Be
reich 23.1 der Umfangswand geschraubt. Der Ansaugkolben 54
wird ganz nach unten gedrückt, wobei eine ihne durchsetzende
Entlüftungsschraube 62 herausgeschraubt ist. Durch die Ent
lüftungsöffnung wird noch Flüssigkeit nachgefüllt, bis diese
die Öffnung ausfüllt. Dann wird die Entlüftungsschraube 62
eingeschraubt. Nach dem Aufsetzen des Deckels 61 wird das
Einstellrad 59 auf die Kolbenspindel 58 geschraubt. Je wei
ter das Einstellrad 59 aufgeschraubt wird, desto mehr wird
der Ansaugkolben 54 in der Fördermengen-Einstelleinrichtung
56 hochgezogen, wodurch der zunächst eingefallene Schlauch
24 aufgerichtet wird. Wenn der Ansaugkolben 54 kurz unter
halb dem Deckel 61 steht, ist der Schlauch ganz aufgebläht.
Soll er wieder etwas einfallen, um die Fördermenge bei unver
änderter Drehzahl zu verringern, wird das Einstellrad 59 in
Gegenrichtung verdreht, wodurch der Ansaugkolben 54 durch
die Kraft der Druckfeder 60 nach unten gedrückt wird und da
bei Flüssigkeit 34 in den Innenraum der Schlauchpumpe zurück
drückt.
Das Heraussaugen von eingefüllter Flüssigkeit 34 zum Aufrich
ten eines schlaffen Schlauches 24 kann auch über eine
- nicht dargestellte - Handpumpe erfolgen.
Während bei allen bisher beschriebenen Ausführungsformen au
tomatisch immer nur gerade soviel an Unterdruck erzeugt
wird, wie es dem Unterdruck im Schlauch 24 entspricht, wird
bei der Ausführungsform einer Schlauchpumpe gemäß Fig. 15 im
Pumpeninnenraum ein Unterdruck erzeugt, der dauernd seinen
Wert beibehält. Das Aufbauen des Unterdrucks erfolgt mit
einer einfachen selbsthaltenden Pumpe, die automatisch nur
dann pumpt, wenn der Unterdruck wegen Undichtigkeiten unter
den vorgegebenen Wert abfällt. Die Pumpe funktioniert be
reits bei sehr kleinen Drehzahlen, da keine Dichtmittel um
den Läufer 26 und die Quetschkörper 27 herum erforderlich
sind.
Bei der Pumpe gemäß Fig. 15 ist auf der Achse des Läufers 26
ein Nocken 63 angeordnet. Gegen die Nockenfläche wird die
Kolbenstange 64 eines Kolbens 65 durch eine Druckeinstellfe
der 66 gedrückt. Der Kolben 65 läuft in einem Zylinder 67
einer Vakuumpumpe 68, der in einen Arbeitsraum 69 oberhalb
dem Kolben 65 und einen Außendruckraum 70 unterhalb dem Kol
ben 65 untergliedert ist. Der Außendruckraum 70 steht über
eine Öffnung 71 direkt mit der Atmosphäre in Verbindung. Der
Arbeitsraum 69 ist mit der Atmosphäre über ein erstes Rück
schlagventil 72 verbunden, das in Richtung zur Atmosphäre
öffnet, während er mit dem Schlauchpumpen-Innenraum 73 über
ein zweites Rückschlagventil 74 in Verbindung steht, das in
Richtung zum Arbeitsraum 69 öffnet. Die resultierende Fläche
der in den Schlauchpumpen-Innenraum 73 ragenden Kolbenstange
64 ist größer als die dem Arbeitsraum 69 zugewandte Fläche
des Kolbens 65.
Befindet sich die Pumpe im Ausgangszustand, herrscht im
Schlauchpumpen-Innenraum 73, im Arbeitsraum 69 und im Außen
druckraum 70 jeweils Atmosphärendruck. Beginnt nun die Pumpe
zu laufen, wird die Kolbenstange 64 entgegen der Kraft der
Druckeinstellfeder 66 nach oben gedrückt, wobei der Kolben
65 Luft aus dem Arbeitsraum 69 durch das erste Rückschlagven
til 72 hindurch nach außen pumpt. Bewegt sich die Fläche des
Nockens 63 wieder nach unten, folgt die Kolbenstange 64 auf
grund der Kraft der Druckeinstellfeder 66 dieser Bewegung
nach unten. Beim Nachuntengehen saugt der Kolben 65 durch
das zweite Rückschlagventil 74 Luft aus dem Schlauchpumpen-
Innenraum 73 in den Arbeitsraum 69. Nach diesem ersten Ar
beitshub herrschen im Schlauchpumpen-Innenraum 73 und im Ar
beitsraum 69 jeweils gleicher Druck, der niedriger ist als
der Atmosphärendruck in der Außendruckkammer 70. Da die re
sultierende Fläche der Kolbenstange 64 kleiner ist als die
dem Arbeitsraum 69 zugewandte Fläche des Kolbens 65, bewir
ken diese gleichen Drücke eine Kraft auf die Kolbenstange 64
mit Kolben 65 in Richtung zum Arbeitsraum 69, also entgegen
der Kraft der Druckeinstellfeder 66. Bei jedem neuen Hub von
Kolbenstange 64 und Kolben 65 wird der Druck im Schlauchpum
pen-Innenraum 73 und im Arbeitsraum 69 verringert, bis
schließlich der Unterdruck im Vergleich zum Druck im Außen
druckraum 70 so groß ist, daß die Kolbenstange 64 nicht mehr
durch die Kraft der Druckeinstellfeder 66 auf den Nocken 63
mehr gedrückt werden kann, und zwar auch nicht auf dessen
höchste Erhebung gegenüber der Achse des Läufers 26. Bei wel
chem Unterdruck dies der Fall ist, hängt von der von der
Druckeinstellfeder 66 ausgeübten Kraft ab. Durch die Wahl
dieser Feder 66 läßt sich also derjenige Druck einstellen,
ab dem die Vakuumpumpe 68 nicht mehr weiter pumpt und damit
der Unterdruck im Schlauchpumpen-Innenraum 73 konstantgehal
ten wird. Die Saughöhe der Pumpe entspricht diesem Unter
druck. Um die Saughöhe auch während des Betriebs der Pumpe
einstellen zu können, kann die Anordnung so gewählt sein,
daß die Kraft der Druckeinstellfeder 66 von außen einstell
bar ist.
Wird eine Anordnung gemäß Fig. 15 verwendet, bei der die
maximale Saughöhe von der Kraft der verwendeten Druckein
stellfeder 66 abhängt, ist dennoch ein Verringern der Saug
höhe möglich. Dazu ist der Schlauchpumpen-Innenraum 73 über
ein Druckeinstellventil 75 mit der Atmosphäre verbunden. Ist
das Druckeinstellventil 75 über eine Druckeinstellschraube
76 zunächst ganz geschlossen, pumpt die Vakuumpumpe 68 bis
der mit Hilfe der Druckeinstellfeder 66 vorgegebene Unter
druck, z. B. 0,2 bar erreicht ist. Dies entspricht einer
Saughöhe von 8 m. Soll nun die Saughöhe auf 5 m erniedrigt
werden, wird die Druckeinstellschraube 76 soweit verdreht,
bis am Druckeinstellventil 75 ein Unterdruck von 0,5 bar ein
gestellt ist. Damit ist die gewünschte Verringerung der För
derhöhe erreicht. Jedoch arbeitet dann die Vakuumpumpe 68
dauernd, da im Arbeitsraum 69 nicht mehr ausreichend Unter
druck entsteht, um die Kolbenstange 64 entgegen der Kraft
der Druckeinstellfeder 66 vom Nocken 63 wegziehen zu können.
Ein automatisches Einstellen der Förderhöhe könnte auch bei
einer Pumpe gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 15 er
zielt werden, wenn nämlich im Zylinder 67 ein weiterer Unter
druckraum mit einem weiteren Kolben angeordnet wird, dessen
Arbeitsraum mit einer Membran in Verbindung steht, die an
den Saugstutzen 20 angeschlossen ist. Die Druckeinstellfeder
66 entfällt in diesem Fall, da die Druckeinstellung über den
zweiten Kolben erfolgt. Besteht an der mit dem Saugstutzen
verbundenen Membran ein Unterdruck von z. B. 0,5 bar,
herrscht jedöch im Schlauchpumpen-Innenraum erst ein Unter
druck von 0,2 bar, wirkt der größere Unterdruck von unten
auf den Kolben, während der geringere Unterdruck von oben
wirkt. Dadurch wird die Kolbenstange nach unten auf den No
cken gedrückt. Beim Hochschieben durch den Nocken drückt sie
mit dem anderen Kolben Luft aus dem Arbeitsraum in die Atmo
sphäre und saugt beim Heruntergehen wieder Luft aus dem
Schlauchpumpen-Innenraum an, um diesen weiter zu evakuieren.
Das Herunterdrücken der Kolbenstange auf den Nocken erfolgt
solange, wie der Unterdruck im Schlauch größer ist als der
Schlauchpumpen-Innendruck. Sobald jedoch der oben auf den
einen Kolben wirkende Unterdruck vom Schlauchpumpen-Innen
raum größer ist als der Unterdruck am Saugstutzen, wird der
Kolben nach oben gezogen, wodurch die Kolbenstange nicht
mehr zur Anlage auf dem Nocken kommt. So erhöht die Pumpe au
tomatisch die Saughöhe, falls dies erforderlich ist. Zum Er
niedrigen der Saughöhe muß wieder Luft in den Schlauchpumpen-
Innenraum geführt werden. Dies kann entweder dadurch erfol
gen, daß dauernd über eine vorgegebene Stelle geringer Un
dichtigkeit Luft eingelassen wird, oder daß das Einlaßventil
dann geöffnet wird, wenn der Unterdruck am Saugstutzen gerin
ger ist als der Unterdruck im Schlauchpumpen-Innenraum. Eine
derartige Pumpe funktioniert jedoch nur dann zufriedenstel
lend, wenn keine zu großen Druckschwankungen am Saugstutzen
aufgrund von Pulsation stattfinden.
Statt auf einem auf dem Läufer 26 befestigten Nocken 63 kann
die Kolbenstange 64 auch auf eine vom Läufer 26 und Quetsch
körpern 27 gebildete Mantelfläche 28 gedrückt werden. In die
sem Fall nimmt die Mantelfläche 28 eine Form ein, wie sie z.
B. der Form der Mantelfläche im Ausführungsbeispiel gemäß
den Fig. 1 und 2 entspricht.
Die o. g. Pulsation tritt jedoch bei Schlauchpumpen regelmä
ßig auf, wenn diese im Saugbetrieb arbeiten. Dieser Pulsa
tionseffekt kann zum Betreiben einer Vakuumpumpe verwendet
werden, die entsprechend wie die Vakuumpumpe 68 des Ausfüh
rungsbeispieles von Fig. 15 aufgebaut ist. In diesem Fall
wird die Kolbenstange 64 durch eine Membran betätigt, die
mit dem Saugstutzen 20 verbunden ist. Bei jedem Pulsations
stoß erfährt die Membran eine Bewegung, die sie auf eine Kol
benstange entsprechend der Kolbenstange 64 im Ausführungsbei
spiel überträgt, solange diese Kolbenstange entgegen der
Kraft einer Druckeinstellfeder gegen die genannte Membran ge
drückt wird.
Es wird darauf hingewiesen, daß es bei erfindungsgemäßen Pum
pen nicht auf die Anordnung und Anzahl der verwendeten
Quetschkörper ankommt, solange mindestens zwei Quetschkörper
verwendet werden. Es können feststehende Quetschkörper sein,
wie in Fig. 1 dargestellt, oder die Quetschkörper können ku
gelgelagerte Rollen sein, wie in Fig. 12 dargestellt und in
den Fig. 5, 11 und 15 angedeutet. Die Quetschkörper kön
nen eine harte Oberfläche aufweisen, oder sie können entspre
chend der Polsterschicht 25 auf dem Quetschbereich 23.2 der
Umfangswand mit einem Polster versehen sein. Solche Polster
dienen dazu, daß größere gepumpte Körper nicht durch die Wir
kung der Quetschkörper zertrümmert werden, sondern daß die
se, falls sie nicht in Förderrichtung ohne weiteres weiterge
schoben werden, während des Durchlaufens eines Quetschkör
pers in die Polsterschichten gedrückt werden. Der Antrieb
der Pumpen kann auf beliebige Art und Weise erfolgen. Es kön
nen auch Antriebe mit geringem Anlaufmoment verwendet wer
den, da bei allen erfindungsgemäßen Schlauchpumpen nur ein
geringes Anlaufmoment erforderlich ist, da kein hartelasti
scher, selbstaufrichtender Schlauch verwendet werden muß.
Alle erfindungsgemäßen Schlauchpumpen haben gegenüber her
kömmlichen Schlauchpumpen mit hartelastischem, selbstrück
stellendem Schlauch den Vorteil, daß die verwendbaren schlaf
fen Schläuche erheblich besser abgequetscht werden können.
Dadurch wird ein Rückstrom durch die abgequetschte Stelle
oder die abgequetschten Stellen erheblich besser unterbunden
als bei herkömmlichen Pumpen. Dies führt bei den ganz mit
Flüssigkeit ausgefüllten Pumpen und den Schlauchpumpen mit
selbsthaltender Vakuumpumpe dazu, daß noch bei sehr geringen
Drehzahlen des Läufers 26 ein Pumpeffekt erzielt wird.
Auch bei ganz mit Flüssigkeit gefüllten Pumpen oder Pumpen
mit Unterdruck im gesamten Innenraum kann ein um den Läufer
und die Quetschkörper gelegtes, mit dem Gehäuse verdrehfest
vorhandenes, im wesentlichen längenstabiles Band verwendet
werden, um den Schlauchabrieb zu vermindern. Das Band muß
in diesem Fall nicht gegen die Vorderwand und die Rück
wand abdichten.
Claims (11)
1. Schlauchpumpe mit
- a) einem Gehäuse mit
- a1) einem Saugstutzen und einem Druckstutzen,
- a2) einer Umfangswand, die zumindest in einem Quetschbereich entlang der langen Verbindung zwischen Saugstutzen und Druckstutzen kreiszylindrisch ausgebildet ist, und
- a3) einer ebenen Vorderwand und einer ebenen Rückwand,
- b) einem Schlauch,
- b1) der zwischen dem Saugstutzen und dem Druckstutzen entlang der Umfangswand im Quetschbereich verläuft und
- b2) dessen Umfang im wesentlichen dem doppelten Abstand zwischen Vorder- und Rückwand entspricht,
- c) einem Läufer,
- c1) dessen Drehachse mit der Achse des kreiszylindrischen Quetschbereichs der Umfangswand zusammenfällt,
- c2) der mindestens zwei rotationssymmetrisch angeordnete Quetschkörper aufweist, und
- c3) der sich so dreht, daß jeder Quetschkörper den Schlauch vom Bereich des Saugstutzens bis zum Bereich des Druckstutzens hin quetscht,
- d) einer Flüssigkeit im Inneren des Gehäuses und
- e) einer Trenneinrichtung, die einen Saugraum, d. h. einen Raum im Pumpeninneren, in dem beim Pumpen Unterdruck herrscht, von einem Druckraum, in dem kein Unterdruck herrscht, dichtend abtrennt,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Trenneinrichtung aus einem Dichtungsteil (33; 36; 37)
und einem Trennteil (29; 43) besteht, wobei
- - das Dichtungsteil eine eleastische Dichtung ist, die mit der Gehäuseumfangswand im kurzen oberen Bereich (23.1) zwischen Saugstutzen (20) und Druckstutzen (21) verbunden ist und in diesem Bereich an Trennteil, Vorderwand (30), Rückwand (31) und Umfangswand (23.1) abdichtend anliegt, und
- - das Trennteil dadurch gebildet ist, daß um den Läufer (26) mit den Quetschkörpern (27) eine Dichtung (29; 43) herumgeführt ist, die zur Vorderwand und zur Rückwand dichtet.
2. Schlauchpumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Trennteil dadurch gebildet ist, daß der Läufer (26) mit
samt den Quetschkörpern (27) eine zylinderförmige Mantelflä
che (28) bildet, entlang deren Rändern zur Vorderwand (30)
und zur Rückwand (31) hin jeweils eine Dichtung (29) geführt
ist, und das Befestigungsteil (33; 36; 37) dichtend auf die
zylindrische Mantelfläche drückt.
3. Schlauchpumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Trennteil ein im wesentlichen längenstabiles Band (43)
ist, das um den Läufer (26) mit Quetschkörpern (27) gelegt
ist, dessen Breite dem Abstand zwischen Vorderwand (30) und
Rückwand (31) entspricht, so daß es dichtend an diesen Wän
den anliegt, und das mit dem Dichtungsteil (37; 44+43) ver
bunden ist.
4. Schlauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Dichtungsteil durch ein Stück eines elastischen, selbst
rückstellenden Schlauches (33) gebildet ist, das mit seiner
Längsachse parallel zur Läuferachse angeordnet ist.
5. Schlauchpumpe mit
- a) einem Gehäuse mit
- a1) einem Saugstutzen und einem Druckstutzen,
- a2) einer Umfangswand, die zumindest in einem Quetschbereich entlang der langen Verbindung zwischen Saugstutzen und Druckstutzen kreiszylindrisch ausgebildet ist, und
- a3) einer Vorderwand und einer Rückwand,
- b) einem Schlauch,
- b1) der zwischen dem Saugstutzen und dem Druckstutzen entlang der Umfangswand im Quetschbereich verläuft und
- b2) dessen Umfang höchstens dem doppelten Abstand zwischen Vorder- und Rückwand entspricht, den diese Wände nahe dem Quetschbereich aufweisen,
- c) einem Läufer,
- c1) dessen Drehachse mit der Achse des kreiszylindrischen Quetschbereichs der Umfangswand zusammenfällt,
- c2) der mindestens zwei rotationssymmetrisch angeordnete Quetschkörper aufweist, und
- c3) der sich so dreht, daß jeder Quetschkörper den Schlauch vom Bereich des Saugstutzens bis zum Bereich des Druckstutzens hin quetscht, und
- d) einer Flüssigkeit im Inneren des Gehäuses
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Flüssigkeit (34) alle freien, d. h. nicht von Bauteilen eingenommenen Räume im Pumpeninnenraum ausfüllt.
6. Schlauchpumpe nach Anspruch 5,
gekennzeichnet durch
eine Fördermengen-Einstelleinrichtung (56) zum Einstellen
der im Pumpeninnenraum befindlichen Menge an Flüssigkeit
(34), damit des Volumens des Schlauches (34) und damit der
Fördermenge der Pumpe.
7. Schlauchpumpe mit
- a) einem Gehäuse mit
- a1) einem Saugstutzen und einem Druckstutzen,
- a2) einer Umfangswand, die zumindest in einem Quetschbereich entlang der langen Verbindung zwischen Saugstutzen und Druckstutzen kreiszylindrisch ausgebildet ist, und
- a3) einer Vorderwand und einer Rückwand,
- b) einem Schlauch,
- b1) der zwischen dem Saugstutzen und dem Druckstutzen entlang der Umfangswand im Quetschbereich verläuft und
- b2) dessen Umfang höchstens dem doppelten Abstand zwischen Vorder- und Rückwand entspricht, den diese Wände nahe dem Quetschbereich aufweisen,
- c) einem Läufer,
- c1) dessen Drehachse mit der Achse des kreiszylindrischen Quetschbereichs der Umfangswand zusammenfällt,
- c2) der mindestens zwei rotationssymmetrisch angeordnete Quetschkörper aufweist, und
- c3) der sich so dreht, daß jeder Quetschkörper den Schlauch vom Bereich des Saugsstutzens bis zum Bereich des Druckstutzens hin quetscht,
- d) einer Flüssigkeit im Inneren des Gehäuses und
- f) einer Vakuumpumpe, die den Pumpeninnenraum evakuiert, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpe (68)
- - eine Kolbenpumpe ist, deren Kolben (65) von einer Nocken fläche des Läufers (26) angetrieben wird, in deren Richtung die Kolbenstange (64) durch die Kraft einer Druckeinstellfe der (66) gedrückt wird, und
- - der Zylinder (67) der Vakuumpumpe in einen Arbeitsraum (69) und einen Außendruckraum (70) untergliedert ist, wobei der Arbeitsraum mit der Atmosphäre über ein erstes Rück schlagventil (72) verbunden ist, das in Richtung zur Atmo sphäre öffnet, und mit dem Schlauchpumpen-Innenraum (73) über ein zweites Rückschlagventil (74) verbunden ist, das in Richtung zum Arbeitsraum öffnet, und wobei der Außendruck raum direkt mit der Atmosphäre verbunden ist.
8. Schlauchpumpe nach Anspruch 7,
gekennzeichnet durch
ein Druckeinstellventil (75), das mit dem Schlauchpumpen-
Innenraum (74) verbunden ist, zum Einstellen des dortigen
Unterdrucks.
9. Schlauchpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Schlauch (24) im wesentlichen nicht selbstrückstellend
ist.
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