DE9210211U1 - Schlauchpumpe - Google Patents

Description

STRE-O6gDE
29. Juli 1992

BESCHREIBUNG Schlauchpumpe

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft eine Schlauchpumpe, wie sie zum Fördern von flüssigen oder pastösen Fördermedien verwendet wird. Gegenüber anderen Pumpenarten wie Hubkolbenpumpe, Drehkolbenpumpe usw., haben Schlauchpumpen den Vorteil, daß das Fördermedium nicht mit irgendwelchen mechanischen Teilen der Pumpe sondern lediglich mit der Innenseite des Förderschlauches in Berührung kommt.

STAND DER TECHNIK

Schlauchpumpen sind bekannt (DE-OS 33 20 091) . Schlauchpumpen besitzen ein Gehäuse mit einem Saugstutzen und einem Druckstutzen. An diesen Stutzen ist ein Förderschlauch angeschlossen. Innerhalb des Gehäuses liegt der Förderschlauch außen an einer Auflage an. Von der Innenseite her wird der Förderschlauch durch zumindest ein Quetschteil zusammengedrückt, das an einem antreibbaren Läufer derart befestigt ist, daß der Schlauch zwischen dem umlaufenden Quetschkörper und der Auflage in seiner Längsrichtung nacheinander zusammengequetscht werden kann. Der Läufer ist in dem Gehäuse drehbar gelagert. Auf den Quetschkörper und damit auch auf den Läufer wirken sehr hohe Kräfte. Diese müssen von der Lagerachse des Läufers aufgenommen und in die Gehäusekonstruktion übergeleitet werden. Diese Kräfte, die von der Läuferache aufgenommen werden müssen, resultieren sowohl aus der der Schlauchwandung innewohnenden Rückstellkraft als auch aus der von den Quetschkörpern zu überwindenden Förderkraft. Aufgrund dieser großen von der Schlauchpumpe aufzunehmenden und zu beherrschenden Kräfte müssen Schlauchpumpen relativ schwer ausgebildet werden. Je leichter und damit kleiner Schlauchpumpen

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29. Juli 1992

aber gebaut werden, desto stärker müssen ihre Förderschläuche gekrümmt werden und desto stärker werden die Schläuche auch durch Quetschungen beaufschlagt. Aus diesem Grunde muß dann die Schlauchwandung eine beträchtliche Walkarbeit verrichten, wodurch der Förderschlauch auch entsprechend stark erwärmt wird. Außerdem wird die Standzeit des Schlauches umso kürzer, je stärker die Schlauchwandung zusammengequetscht wird. Die Umlaufgeschwindigkeit der Quetschkörper und damit auch die Förderleistung der Pumpe ist üblicherweise daher nicht sehr groß. Darüberhinaus gestaltet sich das Auswechseln eines defekten Schlauches aufgrund der konstruktiv vorhandenen Gegebenheiten als recht aufwendig.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG 15

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ausgehend von diesem Stand der Technik, eine verbesserte Schlauchpumpe anzugeben.

Diese Erfindung ist durch die Merkmale des Hauptanspruchs gegeben. Die Erfindung zeichnet sich dementsprechend dadurch aus, daß die Schlauchpumpe eine endlos umlaufende Abstützbahn für ihren Läufer besitzt, auf der der Läufer in radialer Richtung abstützbar gehalten ist. Eine derartige Schlauchpumpe hat den Vorteil, daß die auf den Läufer wirkenden hohen Kräfte nicht von der Lagerachse des Läufers sondern von der umlaufenden Abstützbahn aufgenommen werden können. Die über den Quetschkörper auf den Läufer einwirkenden Kräfte werden damit nicht in die Drehwelle des Läufers geleitet. Die Schlauchpumpe kann dadurch leichter und auch konstruktiv einfacher gebaut werden. Dies ermöglicht es, Schlauchpumpen mit größerem Durchmesser bei vergleichbarem Aufwand und Gewicht herzustellen. Dies wiederum hat zur Folge, daß der Schlauch mit im Extremfall nur einem einzigen Quetschkörper nacheinander so zusammengequetscht werden kann, daß die den Schlauch stark belastende Walkarbeit extrem gering bleibt. Außerdem

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läßt sich aufgrund der andersartigen Gehäusekonstruktion der Förderschlauch einfach und schnell aus- bzw. einbauen.

Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt, den Läufer mit zumindest einem Gegenläufer auszubilden. Dabei sind die Läufer sehnenartig innerhalb der Abstützbahn vorhanden. Die Läufer stützen sich damit auf der Abstützbahn gegenseitig ab, so daß sie lediglich noch längs dieser Abstützbahn verfahrbar angetrieben werden müssen. Der Drehantrieb für die Läufer braucht damit nicht auch die in radialer Wirkung auf die Läufer wirkenden Kräfte aufzunehmen. Diese radialen Kräfte werden von den umlaufenden Läufern über die Abstützbahn abgetragen.

In Schlauchpumpen treten konstruktionsbedingt starke Schläge auf. Diese Schläge resultieren daher, daß sich die Schlauchwandung nach dem vollständigen Zusammenquetschen mehr oder weniger schlagartig wieder ausdehnt. Dadurch treten starke Druckschwankungen in Längsrichtung des Schlauches auf. Um diese Schläge abzumindern, ist im Bereich des Schlauchüberganges zwischen dem Bereich, wo der Schlauch noch maximal durch den Quetschkörper zusammengedrückt wird und dem Bereich, wo der Schlauch überhaupt nicht mehr vom Quetschkörper berührbar und damit auch nicht teilweise mehr zusammenquetschbar ist, die Auflage für den Schlauch so geformt, daß das Maß der Querschnittsänderung des Schlauches pro Längeneinheit des Schlauches möglichst klein ist. Das Aufrichten des Schlauches erfolgt damit nicht mehr schlagartig sondern im Bereich eines längeren Schlauchabschnittes. Dadurch kann der Druckausgleich innerhalb einer größeren Zeitspanne erfolgen, als es beim Stand der Technik zur Zeit möglich ist. Das dies ermöglichende entsprechende Verformen der Auflage im Bereich des Saugstutzens bwz. des Druckstutzens ist grundsätzlich bei allen Schlauchpumpen und nicht nur bei der erfindungsgemäßen Schlauchpumpe sinnvoll.

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-A-

Nach einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die Schlauchpumpe zwei kreisförmige Bahnen, die in einem konstanten gegenseitigen Abstand nebeneinanderliegend vorhanden sind. Zwischen den beiden Bahnen ist die Auflage für den Förderschlauch vorhanden. Die Läufer rollen auf den beiden Bahnen ab, so daß sie den Schlauch nicht belasten. An zumindest einem der Läufer ist ein Quetschkörper so befestigt, daß beim Abrollen der Läufer gleichzeitig auch der Quetschkörper umläuft und so den Förderschlauch umlaufend und damit nacheinander vollständig zusammenquetscht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schlauchpumpe sind den weiteren Merkmalen der Unteransprüche sowie dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel zu entnehmen. 15

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schlauchpumpe,

Fig. 2 einen Querschnitt mit teilweise Seitenansicht der Saugpumpe nach Fig. 1 in gegenüber Fig. 1 anderer, vertikal ausgerichteter Drehstellung und

Fig. 3 einen Teilquerschnitt für eine andere Ausführungsform einer Schlauchpumpe.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Eine Schlauchpumpe 10 besitzt zwei nebeneinanderliegende, kreisförmige Ringe 12, 14. Beide Ringe 12, 14 sind im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet (Fig. 2) .

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Beide Ringe 12, 14 haben eine gemeinsame Mittelachse 16, die auch die Mittelachse für eine Drehachse 18 ist. Diese Drehachse 18 ist fliegend innerhalb der Ringe 12, 14 gelagert, so daß die Drehachse 18 Teil eines flexiblen Drehantriebs sein kann.

Die Drehachse 18 ist über zwei Armpaare 22, 24, deren Arme bzw. 24 in entgegengesetzten Richtungen von einer auf der Drehachse vorhandenen Hülse 20 auskragen und in parallelen Ebenen liegen, mit jeweils einer Lagerachse 26, 28 verbunden. Die beiden Armpaare 22, 24 sind im Bereich der Mittelachse über die Hülse 30 verbunden. Mit dieser Hülse 30 ist die Drehachse 18 drehfest verbunden, so daß beim Drehen der Achse 18 auch die Hülse 30 und damit auch die Arme 22, 24 in Rotation versetzt werden.

Auf den parallel zur Mittelachse 16 ausgerichteten Lagerachsen 26, 28 sitzen außen jeweils ein Rad 30, 32 bzw. 34, 36. Die Räder 30, 34 laufen innen auf dem einen Ring 12 und die Räder 32, 3 6 innen auf dem benachbarten anderen Ring 14 ab. Auf der Lagerachse 26 bzw. 28 ist im Mittelraum zwischen den Armen 22 bzw. 24 eine Quetschrolle 38 bzw. 40 vorhanden. Auch diese Quetschrollen sind drehbar auf der Lagerachse 26 bzw. 28 gelagert.

Zwischen den beiden Ringen 12, 14 ist ein Förderschlauch 42 vorhanden. Dieser Schlauch 42 besitzt an seinem einen oberen Ende einen Anschluß an einen sogenannten Saugstutzen 44 und an seinem anderen oberen Ende einen Anschluß an einen sogenannten Druckstutzen, sowie es üblicherweise bei Schlauchpumpen der Fall ist. Der Schlauch 42 ist in der unteren Hälfte der Ringe 12, 14 kreisförmig gebogen. Er 42 liegt in diesem Bereich an einer Auflage 50 auf, die in diesem unteren Bereich ebenfalls kreisförmig gebogen ist (Fig. 1). Die Auflage 50 ist als Brückenteil außen mit den beiden Ringen 12, 14 verbunden. Die Auflage 50 ist ihrerseits in einem Fußgestell 56 konstruktiv gehalten.

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29. Juli 1992

In ihrem oberen Bereich ist die oben offene Auflage 50 durch einen U-förmigen Bügel 58 verbunden. Der Bügel 58 dient als Halterung für die beiden Stutzen 44, 46. Statt an der Auflage 50 könnte der Bügel 58 auch den den beiden Ringen 12, 14 befestigt sein.

In dem Bügel 58 sind die Schraub- und Anschlußverbindungen für die Ausbildung der Saugstutzen 44 und Druckstutzen 4 6 gehalten. Der Bügel 58 bildet damit eine Brücke vom Saugstutzen 44 zum Druckstutzen 46. Im übrigen ist die Schlauchpumpe 10 aber offen, was bedeutet, daß keine umlaufenden geschlossenen Gehäuseteile vorhanden sind. Falls die Schlauchpumpe als Vakuumpumpe ausgebildet werden sollte, müßte allerdings der Bereich des Umfeldes des Förderschlauches 42 gegen den Außendruck abgekapselt werden.

Die Ringe 12, 14 zusammen mit der Auflage 50 sind so geformt, daß der zusammengequetschte Schlauch 42 sich zwängungsfrei durch die Quetschrolle 40 bzw. 38 vollständig zusammendrücken läßt und andererseits auch seitlich unverrückbar gehalten ist.

Bei der konstruktiven Variante gemäß Fig. 3 ist die Anordnung der Rollen 30, 32, 34, 36 mit der Anordnung der Arme 22, 24 vertauscht, so daß die jeweilige Quetschrolle 38, 40 nicht wie bei Fig. 2 neben den Armen 22, 24 sondern neben den Rädern 30, 32 bzw. 34, 36 vorhanden ist.

Die Auflage 50 besitzt im Anschlußbereich des Saugstutzens 44 bzw. Druckstutzens 46 einen Bereich 70, der zwischen einer unteren Stelle 72 und einer oberen Stelle 74, die durch das Ende eines Pfeils 76 verdeutlicht werden, eine Gegenkrümmung aufweist. Während die obere Stelle 74 tangential in die Ausrichtung des Stutzens 44 bzw. 46 einmündet, schließt sich an der unteren Stelle 72 an den Bereich 70 die unterhalb der Drehachse 18 vorhandene kreisförmige Form des Auflagers 50

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an. Aufgrund dieser mit einer Gegenkrümmung versehenen Ausformung des Bereiches 70 wird erreicht, daß beim Abrollen der jeweiligen Quetschrolle 38, 40 sich der innere Querschnitt des Schlauches 42 nicht schlagartig öffnet bzw. schließt, sondern daß dies Öffnen bzw. Schließen innerhalb des Bereiches 70 über eine damit größere Schlauchlänge hinweg (Pfeil 72) erfolgt. Dadurch wird der Schlauch nicht schlagartig von seinem geschlossenen in seinen geöffneten Querschnitt übergehen, sondern es wird dieser Übergang über einen größeren Wegbereich und damit auch über einen größeren Zeitabschnitt erfolgen. Dadurch kann der Druckausgleich innerhalb des Schlauches über eine vergrößerte Zeitspanne erfolgen. Dies bedeutet wiederum, daß die starken Schläge, die bisher beim Betrieb von Schlauchpumpen unvermeidlich waren, wesentlich abgemindert werden können. Das Maß des Bereiches 70, in dem das Auflager 50, an dem der Schlauch 42 anliegt, verzogen wird, hängt von der Ausrichtung und Anordnung der Saugstutzen 44, 46 im Verhältnis zu den Quetschrollen 38, 40 ab. Dieses entsprechende Verziehen des Bereiches 70 ist nicht nur für die erfindungsgemäße Schlauchpumpe 10 sondern ganz generell bei allen Schlauchpumpen 10 in gleicher Weise von ganz wesentlicher Bedeutung.

Während im Vorstehenden der Drehantrieb für die Arme 22, 24 und damit für die Quetschrollen 38, 40 über die Drehachse erfolgt, könnte dieser Drehantrieb auch durch direktes Antreiben der Räder 30, 32, 34, 36 bewirkt werden. Dazu könnten beispielsweise die Ringe 12 und/oder 14 eine Verzahnung aufweisen, entlang der dann ebenfalls mit einer Verzahnung angeordnete Rollen 30, 32, 34, 36 entlangrollen könnten.

Statt der zwei Arme 22, 24 könnten auch mehr Arme und damit mehr auf Schienenkränzen 12, 14 abrollende Räder vorgesehen werden. Durch Anordnung derartiger Hilfsrollen könnten auch quer zur Längsausrichtung der Arme 22, 24 auftretende Kräfte ohne weiteres über die Ringe 12, 14 abgetragen werden.

Claims (1)

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   — 1 _

   ANSPRÜCHE

   01) Schlauchpumpe (10) mit

   - einem einen Saugstutzen (44) und einen Druckstutzen (46) aufweisenden Gehäuse,

   - einem an den Druckstutzen (46) und den Saugstutzen (44) anschließbaren Förderschlauch (42) ,

   - einer Auflage (50) für den Schlauch (42),

   - zumindest einem antreibbaren Läufer (22, 24),

   - zumindest einem Quetschteil (38, 40), das an dem Läufer (22, 24) befestigt ist derart, daß der Schlauch (42) zwischen dem umlaufenden Quetschkörper (38, 40) und der Auflage (50) in seiner Längsrichtung nacheinander zusammenquetschbar ist,

   dadurch gekennzeichnet, daß eine endlos umlaufende Abstützbahn (12, 14) für den Läufer (22, 24, 30, 32, 34, 36) vorhanden ist, auf der der Läufer in radialer Richtung abstützbar gehalten ist.

   02) Schlauchpumpe nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß

   - der Läufer (22, 30, 32) zumindest einen Gegenläufer (24, 34, 36) besitzt,

   - die Läufer sowohl sehnenartig innerhalb der Abstützbahn vorhanden sind, als auch sich auf der Abstützbahn (12, 14) abstützend ausgebildet sind und längs dieser Abstützbahn (12, 14) verfahrbar sind,

   - an zumindest einem der Läufer ein Quetschkörper (38, 40) angebracht ist.

   03) Schlauchpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

   - im Bereich (70) des Schlauchüberganges zwischen dem Bereich (72) , wo der Schlauch (42) noch maximal durch den Quetschkörper zusammendrückbar ist, und dem Bereich (74) ,

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   -2-

   wo der Schlauch (42) überhaupt nicht mehr vom Quetschkörper (38, 40) berührbar und damit auch nicht teilweise zusammenquetschbar ist, die Auflage so geformt ist, daß der Unterschied in der Änderung des lichten Querschnittes des Schlauches pro Längeneinheit des Schlauches möglichst klein ist.

   04) Schlauchpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß - zwei kreisförmige Bahnen (12, 14) vorhanden sind,

   - diese Bahnen (12, 14) parallel, in einem konstanten gegenseitigen Abstand, nebeneinanderliegend vorhanden sind, so daß ihre jeweiligen Kreismittelpunkte auf einer Geraden (16, 18) liegen,

   - zwischen den beiden Bahnen (12, 14) die Auflage (50) für den Schlauch (42) vorhanden ist,

   - die Läufer (22, 24, 30, 32, 34, 36) auf den beiden Bahnen (12, 14) abrollbar sind,

   - ein Quetschkörper (38, 40) an dem Läufer so befestigt ist, daß beim Abrollen der Läufer auch der Quetschkörper mit diesem Läufer mitverstellbar ist.

   05) Schlauchpumpe nach Anspruch 4,

   dadurch gekennzeichnet, daß - der Läufer (22, 24) mit jeweils einem Rollenteil (30, 32, 34, 36) auf jeder Bahn (12, 14) abrollbar ist,

   - beide Rollenteile (30, 32; 34, 36) durch ein Brückenteil miteinander verbunden sind,

   - dieses Brückenteil den Quetschkörper (38, 40) beinhaltet,

   - die Auflage (50) für den Schlauch (42) so vorhanden ist, daß der Schlauch (42) zwischen ihr (50) und dem Quetschkörper (38, 40) jeweils maximal zusammenquetschbar ist.