CH679944A5

CH679944A5 -

Info

Publication number: CH679944A5
Application number: CH4198/89A
Authority: CH
Inventors: Akira Tsukada
Original assignee: Oval Eng Co Ltd
Priority date: 1988-11-24
Filing date: 1989-11-23
Publication date: 1992-05-15
Also published as: JPH0617022Y2; JPH0274584U; US4969808A; GB2226602A; GB2226602B; GB8926410D0

Description

CH 679 944 A5

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schlauchpumpe gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches. 5

Eine Schlauchpumpe ist eine Vorrichtung, die Fluid in einen elastischen Schlauch zieht und dieses durch aufeinanderfolgendes Zusammendrücken des Schlauches in der Förderrichtung durch den Schlauch fördert. Die Schlauchpumpe findet wegen 10 ihrer Eigenschaft, irgendwelche Fluids, hauptsächlich Flüssigkeiten zu fördern, ohne lebende Zellen zu zerstören, immer weitere Verbreitung bei der medizinischen Behandlung, z.B. bei der Biutwäsche durch Dialyse und auch im Bereich der Biotechnolo- 15 gie. Weil bei den herkömmlichen Schlauchpumpen über einen Zeitraum der Druck an der gleichen Stelle des elastischen Schlauches aufgebracht wird,

kann der Schlauch dauerhaft geschwächt werden und erweist sich als ungeeignet über einen längeren 20 Zeitraum. Deshalb wurde es notwendig, nach Ablauf einer bestimmten Betriebsdauer den elastischen Schlauch zu ersetzen.

Um den vorstehend erwähnten Nachteil zu beheben, wurde vorgeschlagen, den bisher festge- 25 klemmt und in der Förderrichtung unbeweglichen elastischen Schlauch nach Ablauf eines bestimmten Zeitraumes freizugeben, um durch Verschieben des Schlauches die geschwächte Schlauchstelle aus dem Einwirkungsbereich der Druckrollen zu 30 bringen, so dass der Schlauch dann an einer ungebrauchten Stelle zusammengedrückt wird.

Die vorstehend erwähnte Schlauchpumpe kann den elastischen Schlauch zwecks periodischen Austausches der jeweils beanspruchten Schlauch- 35 stelle durch eine unbeanspruchte Stelle verschieben, wodurch die Betriebssicherheit der Pumpe erhöht werden kann und ferner der elastische Schlauch über seine volle Länge kontinuierlich verwendet werden kann. Demzufolge können die Be- 40 triebskosten bei der Schlauchpumpe niedrig gehalten werden. Es bleibt aber der Nachteil, dass bei der Freigabe und Verschiebung des Schlauches die Relativgeschwindigkeit zwischen dem elastischen Schlauch und den Druckrollen verringert wird und 45 somit die Durchflussmenge verringert werden kann und ungenau wird.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine Schlauchpumpe zu schaffen, die die erwähnten Nachteile nicht aufweist, d.h., bei der der Durch- 50 fluss im elastischen Schlauch konstant gehalten wird, indem die Änderung in der Relativgeschwindigkeit zwischen Druckrollen und elastischem Schlauch zur Hauptsache aufgehoben wird, und die sehr zuverlässig funktioniert und genau ist und bei 55 der die während der Verschiebung des Schlauches auftretende Verringerung der Durchflussmenge vorgängig kompensiert werden kann.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäss mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs er- 60 reicht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschema einer bekannten Schlauchpumpe und

Fig. 2 ein Blockschema eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Schlauchpumpe.

Wie Fig. 1 zeigt, enthält die bekannte Schlauchpumpe 1 ein Pumpengehäuse 11 mit einer kreisförmigen Rille 12, ein zylinderförmiges Organ 14, das drehbar auf einer Achse 13, die bezüglich der Rille aussermittig angeordnet ist, beweglich montiert ist, und eine Mehrzahl von Rollen 15 der gleichen Form und Grösse, die am Umfang des Organs 14 angebracht sind und die Rille 12 umlaufen. In einem Durchiass zwischen den Rollen 15 und der Rille 12 ist ein elastischer Schlauch 16 eingelegt. Die Achse 13 wird durch einen Motor 21 über ein Untersetzungsgetriebe gedreht, mit welchem es durch eine Antriebswelle 23 verbunden ist. Dreht sich das zylindrische Organ 14 in der durch den Pfeil R angegebenen Richtung, wird die Flüssigkeit in dem mit einer nicht dargestellten Flüssigkeitsquelle verbundenen elastischen Schlauch 16 unter Druck von der Ansaugseite 161 zur Austrittseite 162 gefördert. Gleichzeitig bewirkt die Reibung zwischen dem elastischen Schlauch 16 und der Rolle 15 eine Kraft, die in der Drehrichtung auf den elastischen Schlauch einwirkt und demzufolge den elastischen Schlauch 16 in der durch den Pfeil V angegebenen Richtung verschiebt. Dadurch wird die Kraft der Reibung mit dem Druck der Rille aufgehoben. Eine bekannte Klemmeinrichtung hält den elastischen Schlauch zwischen zwei Klemmteilen 31 und 32 fest, um die Verschiebung des elastischen Schlauches zu verhindern. Zwischen der Kiemmeinrichtung 30 und der Schlauchpumpe 1 ist ein Bewegungsdetektor 40 angeordnet. Der elastische Schlauch ist zwischen Abtastrollen 43 und 44 des Detektors 40 beweglich gehalten. Die Verschiebung des elastischen Schlauches wird durch die Rotation der Abtastrollen 43, 44 festgestellt. Ein erstes Zeitglied 24 ist so eingestellt, dass der Motor 21 nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitraumes in Betrieb gesetzt wird.

Die Zeit, wenn der zusammengedrückte Abschnitt des elastischen Schlauches in Einsatz kommen kann, z.B. nach 500 Stunden, wird durch ein erstes Zeitglied 24 gewählt. Ein zweites Zeitglied wird zur gleichen Einstellzeit wie das erste Zeitglied 24 auf eine Zeit AT eingestellt, wenn der elastische Schlauch durch die Klemmeinrichtung 30 freigegeben wird und seine neue Stellung in der Rille 12 einnimmt. Ein Treiberschaltkreis 33 wird verwendet, um zur Zeit aT die Wicklung der Klemmeinrichtung 30 mit Strom zu versorgen. Aufgrund des Abtastsignals des Bewegungsdetektors 40 tastet ein Diskri-minator 50 die Verschiebung des elastischen Schlauches 16 um eine bestimmte Länge innerhalb eines durch die Zeit AT vorgegebenen Bereiches, während die Klemmeinrichtung offen gehalten wird ab. Liegt die Länge der Verschiebung des elastischen Schlauches innerhalb der gewährbaren Grenzwerte, leuchtet die Lampe «OK» des Diskrimi-nators auf. Wenn nicht, leuchtet die Lampe «NG» auf.

Die vorstehend beschriebene Schlauchpumpe kann den elastischen Schlauch verschieben, um

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seinen benutzten Abschnitt durch einen neuen Abschnitt periodisch zu ersetzen, wodurch die Zuverlässigkeit der Pumpe wieder erreicht wird, und ferner kann der elastische Schlauch über seine gesamte Länge kontinuierlich genutzt werden. Somit können die Betriebskosten für die Schlauchpumpe niedrig gehalten werden. Es bleibt aber das Problem bestehen, dass die Relativgeschwindigkeiten der j Rollen 15 und des elastischen Schlauches 16 verrin gert werden und somit die Durchflussmenge verringert und ungenau werden kann, wenn der Schlauch durch die Klemmeinrichtung freigegeben ist und verlagert wird.

Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, die jedoch Komponenten enthält, die denen des vorstehend mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen ähnlich sind, wobei die Flüssigkeit durch den elastischen Schlauch 16 gepumpt werden kann, der in die Pumpe eingelegt und durch die Klemmeinrichtung 30 gehalten wird, wenn die Rollen 15 durch den Motor 21 angetrieben werden und den elastischen Schlauch zusammendrücken. Ist ein durch ein erstes Zeitglied 24 eingestellter Zeitabschnitt verstrichen, wird die Klemmeinrichtung 30 während eines durch ein zweites Zeitglied 25 eingestellten Zeitabschnittes geöffnet, um den elastischen Schlauch um die Länge zu verschieben, die der Länge der Rille 12 im Pumpengehäuse 11 entspricht. Soweit sind die Elemente in Fig. 2 gleich den in Fig. 1 dargestellten und mit der gleichen Bezugszahl gekennzeichnet. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 hat einen Schaltkreis 26 zur Steigerung der Drehzahl des Motors 21. Handelt es sich um einen Gleichstrommotor, so legt der Schaltkreis eine höhere Spannung an den Motor 21 an. Handelt es sich um einen Wechselstrommotor, erhöht der Schaltkreis die Antriebsfrequenz der Einheit. Beide Arten sind an sich bekannt. Der Steigerungsbereich des Schaltkreises 26 wird durch einen weiteren Schaltkreis 27 zum Einstellen der Drehzahl bestimmt.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Schlauchpumpe erläutert. Der Durchsatz der Schlauchpumpe berechnet sich aus der Multiplikation des Volumens der Flüssigkeit, die im Schlauch 16 zwischen zwei benachbarten Rollen 15 eingeschlossen ist, mit der Drehzahl der Rollen. Während der Förderung der Flüssigkeit tritt keine Kraft zwischen den Druckrollen 15 und dem elastischen Schlauch auf, die in einer Richtung auf den Schlauch einwirkt, um diesen zu verschieben. Der elastische Schlauch bewegt sich aber mit einer geringeren Geschwindigkeit als die Geschwindigkeit, die aufgrund der durch die Reibung zwischen der Rille 12 und dem elastischen Schlauch erzeugten Kraft bewirkt wird. Somit ändert sich die Verschiebungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Höhe der Kraft, die durch die Reibung zwischen dem elastischen Schlauch und der Rille entsteht. Es wurde festgestellt, dass bei einem konstanten Reibungswert die Verschiebungsgeschwindigkeit des elastischen Schlauches bei einer Erhöhung der Durchflussmenge von 5 bis 10% konstant bleibt. Der Schaltkreis 27 wird auf den für den Ausgleich der Durchflussmenge erforderlichen Wert eingestellt. Folglich kann die Schlauchpumpe die Durchflussmenge der Flüssigkeit, wenn der Schlauch gehalten bzw. wenn der Schlauch vorgeschoben wird, konstant halten. Aus der vorliegenden Beschreibung ist ersichtlich, dass mit der Erfindung eine sehr zuverlässige und genaue Schlauchpumpe geschaffen wird, bei der nach Ablauf einer eingestellten Betriebszeit, der teilweise genützte elastische Schlauchabschnitt verschoben wird, um einen neuen Schlauchabschnitt in den Arbeitsbereich der Pumpe einzuführen und dadurch den Schlauch über seine volle Länge benutzen zu können, und bei der die während der Verschiebung des Schlauches möglicherweise auftretende Abnahme der Durchflussmenge vorgängig kompensiert werden kann.

Claims

Patentanspruch

Schlauchpumpe mit einem elastischen Schlauch, der mit einer Flüssigkeitsquelle verbindbar ist, einer ersten Einrichtung, um einen Abschnitt des elastischen Schlauches an mindestens zwei Stellen zusammenzudrücken und darin eine Flüssigkeitsmenge einzuschliessen, einer Antriebseinrichtung, um die erste Einrichtung in einer Richtung entlang dem elastischen Schlauch zu bewegen, einer Halteeinrichtung für den Schlauch, um eine Verschiebung des Schlauches durch die erste Einrichtung zu verhindern, und einer Stelleinrichtung, um die Haltevorrichtung aufgrund der Funktion der Antriebseinrichtung freizugeben und den elastischen Schlauch um die Länge des zusammengedrückten Abschnittes vorzuschieben, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um während der Vorschiebung des elastischen Schlauches (16) die Drehzahl der Antriebseinrichtung (21) zu erhöhen und die mögliche Abnahme der Durchflussmenge durch den Schlauch zu kompensieren.

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