DE4031554A1

DE4031554A1 - Schlauchpumpe

Info

Publication number: DE4031554A1
Application number: DE4031554A
Authority: DE
Inventors: Reinhold Dipl In Hopfensperger; Rudolf Dipl Ing Tungl; Albert Dipl Ing Rockermeier
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1990-02-23
Filing date: 1990-10-05
Publication date: 1991-08-29
Also published as: US5173038A; EP0448937A3; CA2036182A1; EP0448937A2

Description

Die Anmeldung betrifft eine, einen auf einer Kreisbahn angeordneten Schlauch aufweisende Schlauchpumpe, welche für das fortschreitende und wiederkehrende Zusammenpressen des Schlauches einen von einem Elektromotor unter Zwischenschaltung einer Drehzahlreduzier-Vorrichtung antreibbares Druckstück aufweist.

Derartige Schlauchpumpen sind bekannt (Prospekt: "Dosierpumpe Type 14" der Fa. SBS-Feintechnik, 7745 Schonach).

Diese bekannte Schlauchpumpe weist eine sehr aufwendige Bauweise auf, weil sie aus drei getrennten Einheiten, nämlich dem Elektromotor, einem mehrstufigen Reduziergetriebe und der Pumpe besteht.

Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht nun darin, eine Schlauchpumpe zu schaffen, die fertigungsfreundlich und kostengünstiger aufgebaut ist.

Dieses technische Problem ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Druckstück in die Drehzahlreduziervorrichtung integriert ist.

Die erfindungsgemäße Schlauchpumpe ist kompakt und fertigungsfreundlich aufgebaut. Sie kann daher kostengünstig hergestellt werden, so daß ihr Einsatz auch für solche Anwendungsfälle möglich ist, bei denen er bisher aus Kostengründen ausschied. Sie erzeugt auch einen gleichmäßigeren Förderstrom als die bekannte Schlauchpumpe und weist eine geringe mechanische Beanspruchung des Schlauches auf.

Vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 15 enthalten. Sie ist nachstehend anhand von in den Fig. 1 bis 13 gezeigten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schlauchpumpe in Seitenansicht,

Fig. 2 den Querschnitt entlang der Linie AB durch die Schlauchpumpe gemäß Fig. 1,

Fig. 3 den Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schlauchpumpe,

Fig. 4 bis 8 verschiedene Ausführungsformen des Druckstückes der Schlauchpumpe,

Fig. 9 bis 11 verschiedene Ansichten eines anderen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schlauchpumpe,

Fig. 12 die Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schlauchpumpe, entlang der Linie CD in Fig. 13 geschnitten, und

Fig. 13 den Querschnitt der Schlauchpumpe gemäß Fig. 12, entlang der Linie AB geschnitten.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Schlauchpumpe, bei der das Druckstück in radialer Richtung auf den Schlauch einwirkt und der Schlauch einen Umschlingungswinkel größer als 360 Winkelgrade aufweist, so daß in einem Bereich der Saugteil und der Druckteil des Schlauches nebeneinanderliegen.

In den Fig. 1 und 2 ist der Elektromotor 1 zu erkennen, der mit dem Gehäuse 2 verbunden ist. Die Abtriebswelle 3 des Elektromotors 1 ist mit der Antriebsschnecke 4 versehen, welche entweder als getrenntes Teil auf der Abtriebswelle 3 befestigt oder in die Abtriebswelle 3 eingeformt sein kann. Die Antriebsschnecke 4 steht mit dem Schneckenrad 5 im Eingriff; sie soll vorzugsweise eingängig ausgebildet sein. Das Schneckenrad 5 kann auch durch ein schrägverzahntes Stirnrad ersetzt sein. Der Schlauch 6 ist am Innenumfang des Gehäuses 2 angeordnet. Das Schneckenrad 5 ist auf der im Gehäuse 2 befestigten, beispielsweise eingespritzten, Achse 7 drehbar gelagert und einstückig mit einem Druckstück verbunden. Das Druckstück besteht bei dem aus den Fig. 1 und 2 ersichtlichen Ausführungsbeispiel aus dem asymmetrischen Nocken 8, welcher lose von dem, eine massive Wand aufweisenden Kreiszylinder 9 umgeben ist. Wenn der Nocken 8 von dem Schneckenrad 5 in Drehung versetzt wird, dann rollt der Kreiszylinder 9 auf dem Schlauch 6 ab und preßt diesen fortschreitend zusammen. In der Spitze des Nockens 8 ist ein Hohlraum 10 vorgesehen. Dieser Hohlraum 10 hat eine gewisse Elastizität der Nockenspitze zur Folge, wodurch Toleranzen zwischen den Bauteilen ausgeglichen werden und eine harte Beanspruchung des Schlauches 6 vermieden wird. Das führt zu einer erheblichen Erhöhung der Lebensdauer des Schlauches und damit der Schlauchpumpe.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schlauchpumpe unterscheidet sich von der Schlauchpumpe gemäß Fig. 1 und 2 dadurch, daß die Drehzahlreduzier-Vorrichtung aus einem zweistufigen Stirnradgetriebe besteht. In Fig. 3 sind die Bestandteile der Schlauchpumpe, welche mit den Bestandteilen der Schlauchpumpe gemäß Fig. 1 und 2 identisch sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das Stirnradgetriebe besteht aus dem auf der Abtriebswelle 3 angeordneten Ritzel 28, den auf der Welle 29 angeordneten Zahnrad 30 und Ritzel 31 sowie dem Zahnrad 32, welches einstückig mit dem Nocken 8 verbunden ist.

Als Drehzahlreduzier-Vorrichtung kann grundsätzlich jedes bekannte Getriebe verwendet werden.

Die Fig. 4 bis 8 zeigen weitere Ausführungsformen des Druckstückes. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 besteht das Druckstück aus dem blockartigen Nocken 11, an dessen von der Achse 7 abgewandten Ende die Blattfeder 12, welche die Form eines Krückstockgriffes aufweist, angeordnet ist. Diese Ausführungsform des Druckstückes ist ebenfalls von einem Kreiszylinder 9 umgeben.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 besteht das Druckstück aus dem asymmetrisch zur - nicht gezeigten - Achse 7 auf dem Schneckenrad 5 angeordneten kreiszylindrischen Nocken 13, auf dem lose der Kreiszylinder 14 angeordnet ist. Dieser Kreiszylinder 14 ist derart doppelwandig ausgebildet, daß zwischen der Außen- und Innenwand Hohlräume 15 vorhanden sind. Diese Hohlräume 15 haben die gleiche Funktion wie der Hohlraum 10 (Fig. 1) und die Blattfeder 12 (Fig. 3).

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 kann der Nocken 13 durch einen Achsstummel, auf dem eine Buchse drehbar angeordnet ist, ersetzt sein.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 besteht das Druckstück aus dem steifen Nocken 16 und dem Kreiszylinder 14.

Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Druckstückes, bei welchem der Nocken 17 ein U-förmig ausgebildetes Ende 18 aufweist, in dem eine Walze 19 drehbar gelagert ist. Unterhalb der Walze 19 ist der Hohlraum 20 vorgesehen. Diese Ausführungsform des Druckstücks kann auch noch zusätzlich mit einem Kreiszylinder 9 versehen sein. Anstelle des Hohlraumes 20 kann auch ein Kreiszylinder 14 vorgesehen sein.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 besteht das Druckstück aus folgenden Bestandteilen: Dem exzentrisch angeordneten Zapfen 33, auf dem die mit dem elastischen Reifen 34 versehene Buchse 35 drehbar gelagert ist. Buchse 35 mit Reifen 34 können zusätzlich lose von dem steifen Zylinder 36 umgeben sein.

Die Fig. 9 bis 11 zeigen eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schlauchpumpe, bei welcher die Druckstücke in axialer Richtung auf den Schlauch 21 einwirken. Der Aufbau der Schlauchpumpe ist anhand des Längsschnitts in Fig. 10 deutlich zu erkennen. Sie besteht aus dem Gehäuse 22 und dem, eine topfförmige Gestalt aufweisenden Schneckenrad 23, welches von der Antriebsschnecke 24 angetrieben werden kann. Innerhalb des Schneckenrades 23 sind die Walzen 25 in entsprechenden Halterungen drehbar gelagert. Die in axialer Richtung nachgiebige Lagerung 27 des Schneckenrades 23 kann durch eine axial federnde Einzellagerung der Walzen 25 im Schneckenrad 23 ersetzt sein. Wenn bei der Schlauchpumpe gemäß der Fig. 9 bis 11 der Schlauch 21 einen Umschlingungswinkel von mehr als 360 Winkelgrade aufweist, kann das Schneckenrad 23 auch nur mit einer Walze 25 ausgerüstet sein.

Fig. 9 zeigt die Draufsicht auf das Gehäuse 22 mit Schlauch 21, wenn das Schneckenrad 23 von der Achse 26 abgenommen worden ist. Lediglich die Walze 25 ist eingezeichnet.

Fig. 11 zeigt die Draufsicht auf die Rückseite der Schlauchpumpe. Es ist insbesondere die Antriebsschnecke 24 zu erkennen, nachdem ein Teil des Gehäuses 22 mit einem Ausbruch versehen worden ist.

Die sich bewegenden Bauteile der erfindungsgemäßen Schlauchpumpe können sowohl aus Metall als auch aus Kunststoff bestehen. Von der jeweils gewählten Werkstoffpaarung ist es bei gleitender Reibung zwischen zwei Bauteilen abhängig, ob eine zusätzliche Schmierung erforderlich ist.

In den Fig. 12 und 13 ist das Gehäuse 2 zu erkennen, durch dessen oberen Teil die Abtriebswelle 3 mit dem darauf befestigten Ritzel 28 hindurchragt. Das Ritzel 28 steht im Eingriff mit dem Zahnrad 30. Anstelle von Ritzel 28 und Zahnrad 30 könnte auch eine Antriebsschnecke und ein Schneckenrad verwendet werden.

Das Zahnrad 30 ist einstückig mit der zylindrischen Verlängerung 37 verbunden, welche gemeinsam auf der Achse 7 drehbar angeordnet sind. Zwischen der Verlängerung 37 und dem Schlauch 6, der in einer 360°-Umschlingung angeordnet ist, ist das hohlzylindrische Druckstück 38 angeordnet. Die Verlängerung 37 und das Druckstück 38 sind in der Art eines Planetengetriebes angeordnet, wobei die Verlängerung 37 als Sonnenrad und das Druckstück 38 als Planetenrad wirkt. Wenn die in dieser Weise ausgebildete Schlauchpumpe lediglich für das Fördern von Flüssigkeiten verwendet werden soll, dann ist eine kraftschlüssige Kopplung von Verlängerung 37 und Druckstück 38 ausreichend. Für den Einsatz der Schlauchpumpe zur dosierten Förderung ist jedoch eine, wenigstens teilweise formschlüssige Kopplung von Verlängerung 37 und Druckstück 38 zweckmäßig. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist dies dadurch verwirklicht, daß die beiden Enden der Verlängerung 37 des Druckstückes 38 mit einer Zahnung 39 versehen sind.

Wenn das Druckstück 38 aus einem elastischen Werkstoff besteht, hat das einen vorteilhaften Einfluß auf die schonende Behandlung des Schlauches und gestattet außerdem einen einfachen Ausgleich von Fertigungstoleranzen. Das Druckstück 38 kann ganz oder teilweise aus einem elastischen Werkstoff bestehen, beispielsweise aus einem starren Rohr und einer elastischen Hülle.

Die gezeigte Ausführungsform der Schlauchpumpe weist nur ein Druckstück 38 auf. Es können aber auch mehrere Druckstücke 38 vorgesehen sein, welche bei einer Ausgestaltung der Schlauchpumpe mit einer Umschlingung des Schlauches von 180° erforderlich sind.

Die in den Fig. 12 und 13 gezeigte Ausführungsform der Schlauchpumpe ist besonders für die Bereitstellung einer höheren Förderleistung, z. B. 120 ml/min bei einem geringen Drehmomentbedarf geeignet.

Claims

1. Einen, auf einer Kreisbahn angeordneten Schlauch aufweisende Schlauchpumpe, welche für das fortschreitende und wiederkehrende Zusammenpressen des Schlauches einen von einem Elektromotor unter Zwischenschaltung einer Drehzahlreduzier-Vorrichtung antreibbares Druckstück aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück in der Drehzahlreduzier-Vorrichtung integriert ist.

2. Schlauchpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlreduzier-Vorrichtung aus einer mit der Abtriebswelle (3) des Elektromotors verbundenen und im Eingriff mit einem Schneckenrad (5) stehenden Antriebsschnecke (4) besteht, bei welcher das Schneckenrad (5) einstückig mit dem Druckstück verbunden ist.

3. Schlauchpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlreduzier-Vorrichtung aus einem von der Motorwelle angetriebenem, mehrstufigen Stirnradgetriebe besteht, dessen letztes Zahnrad (32) einstückig mit dem Druckstück verbunden ist.

4. Schlauchpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlreduzier-Vorrichtung aus einem von der Motorwelle angetriebenen Zahnrad (30) oder Schneckenrad besteht, welches eine einstückig verbundene zylindrische Verlängerung (37) aufweist, die ihrerseits in kraftschlüssiger Verbindung mit wenigstens einem in der Art eines Planetenrades umlaufenden Druckstück (38) steht.

5. Schlauchpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung (37) und das Druckstück (38) an wenigstens einem Ende mit einer ineinandergreifenden Zahnung (39) versehen sind.

6. Schlauchpumpe nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (38) wenigstens teilweise aus einem elastischen Werkstoff besteht.

7. Schlauchpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück aus einem asymmetrischen Nocken (8) besteht, in dem ein Hohlraum (10) vorgesehen ist.

8. Schlauchpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück aus einem asymmetrischen Nocken (17) besteht, in dessen U-förmig ausgebildetem Ende (18) eine Walze (19) gelagert ist und in dem unterhalb der Walzenbettoberfläche ein Hohlraum (20) vorgesehen ist.

9. Schlauchpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück aus einem blockartigen Nocken (11) besteht, dessen Ende mit einer Blattfeder (12) versehen und der lose von einem steifen Kreiszylinder (9) umgeben ist.

10. Schlauchpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück aus einem exzentrisch angeordneten kreiszylindrischen Nocken (13) besteht, der lose von einem nachgiebigen Kreiszylinder (14) umgeben ist, dessen Wand von Hohlräumen (15) durchsetzt ist.

11. Schlauchpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück aus einem asymmetrischen Nocken (16) besteht, der lose von einem nachgiebigen Kreiszylinder (14) umgeben ist, dessen Wand von Hohlräumen (15) durchsetzt ist.

12. Schlauchpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück aus einem exzentrisch angeordneten Zapfen (33) besteht, auf dem drehbar eine mit einem elastischen Reifen (34) versehene Buchse (35) angeordnet ist.

13. Schlauchpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (35) lose von einem steifen Zylinder (36) umgeben ist.

14. Schlauchpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3 und einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (6) einen Umschlingungswinkel größer als 360 Winkelgrade aufweist.

15. Schlauchpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenrad (23) becherförmig ausgebildet, auf seiner Innenseite mit wenigstens einem in axialer Richtung wirkenden walzenförmigen Druckstück (25) versehen und axial federnd gelagert ist.