[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern fliessfähiger Materialien, insbesondere
aus einer Flüssigkeit bzw. Flüssigkeiten und einem Feststoff bzw. Feststoffen zusammengesetzterGemische,
durch eine mit einem Eintrittstutzen und einem Austrittstutzen versehene flexible,
schlauchförmige Leitung, die mit ihrer den Aussenumfang der Leitung bildenden äusseren
Leitungswand auf einer zylinderförmigen Lagerfläche abgestützt ist und mit ihrer den
Innenumfang der Leitung bildenden inneren Leitungswand die Lauffläche für mindestens
eine, von dem Eintrittstutzen gegen den Austrittstutzen umlaufende Pressrolle bildet.
[0002] Das Fördern von fliessfähigen Materialien, insbesondere aggressiver Stoffe, durch
eine als Schlauchpumpe bezeichnete Verdrängerpumpe ist allgemein bekannt. Die Schlauchpumpe
weist gewöhnlich eine kleine Fördermenge auf und wird vor allem in kleineren Anlagen,
z.B. bei Pilot-und Versuchsanlagen, eingesetzt. Bei einer solchen Pumpe wird ein am
inneren Umfang eines zylindrischen Gehäuses einmal herumgeführter Schlauch aus elastischem
Material durch umlaufende Rollen zusammengedrückt, derart, dass das zwischen zwei
Rollen befindliche Schlauchvolumen von der Saugseite getrennt und zur Druckseite gefördert
wird. Da ausser dem Schlauch keine weiteren Teile mit dem Fördermaterial in Berührung
kommen, können solche Pumpen mit Vorteil für die Förderung aggressiver Medien eingesetzt
werden, wobei allerdings durch das Schlauchmaterial, das flexibel, jedoch verschleissfest
sein muss, Grenzen gesetzt sind. Zudem ist nachteilig, dass für das fortlaufende Zusammenquetschen
des Schlauches verhältnismässig grosse Leistungen benötigt werden, weshalb der Wirkungsgrad
einer solchen Schlauchpumpe niedrig ist. Aus diesem Grunde können keine Schlauchpumpen
mit grosser Leistung wirtschaftlich hergestellt werden.
[0003] Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrundeliegt, eine Vorrichtung zum
Fördern der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass eine wesentliche Verminderung
des Leistungsbedarfs erreicht wird, ohne dass dadurch der Vorteil dieser Vorrichtung,
d.h. ihr einfacher Aufbau und die geringe Wartung, verlorengeht.
[0004] Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die äussere Leitungswand
der Leitung mit der Lagerfläche fest verbunden ist.
[0005] Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt und nachfolgend
beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer schematisch dargestellten Vorrichtung zum Fördern
fliessfähiger Materialien,
Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 aus Richtung II in Fig. l, wobei Teile
des Gehäuses und die Rollen teilweise weggelassen sind, und
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III - III in Fig. 1.
[0006] Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung dient zum Fördern fliessfähiger Materialien,
worunter eine beliebige Anzahl von fliessfähigen Gemischen verstanden wird, jedoch
besteht auch die Möglichkeit, Flüssigkeiten mit dieser Vorrichtung zu fördern, die
keinen Feststoffanteil aufweisen.
[0007] Nach Fig. 1 und 2 weist die Vorrichtung eine zylinderförmige Lagerfläche 1 auf, die
sich über einen Umfang von 270
0 erstreckt und an ihren Enden je einen Schenkel 2, 3 aufweist. Die Schenkel 2, 3 stossen
rechtwinklig zusammen und sind an ihrer Stossstelle 4 miteinander verbunden, z.B.
durch Schweissung. Die Lagerfläche 1 bildet zusammen mit den Schenkeln 2, 3 einen
ringförmigen Rahmen, der, siehe Fig. 2, durch zwei Arme 5 an einer Stützrille 6 abgestützt
ist. Die Stützrille 6 weist eine Nabe 7 auf deren Achse 8 mit der Achse der zylinderförmigen
Lagerfläche übereinstimmt.
[0008] Auf der Innenseite der zylinderförmigen Lagerfläche 1 verläuft eine flexible, schlauchförmige
Leitung 9, die sich auch längs der Schenkel 2, 3 erstreckt und die an ihren Enden
mit einem Eintrittstutzen 10 und einem Austrittstutzen 11 versehen ist. Läuft die
Vorrichtung in entgegengesetzter Richtung, als sie durch den Pfeil in Fig. 1 angegeben
ist, wird der Stutzen 10 Austrittstutzen und der Stutzen 11 Eintrittstutzen.
[0009] Die Förderwirkung der Vorrichtung wird durch Rollen 12 erreicht, die auf einer rotierenden
Scheibe 13 drehbar gelagert sind. Nach Fig. l sind vier Rollen 12 vorgesehen, doch
kann auch eine andere Rollenzahl gewählt werden. Eine Förderwirkung würde bereits
mit einer Rolle 12 erreicht werden, doch empfiehlt sich die Anordnung von mindestens
zwei Rollen 12, um einerseits die Förderwirkung zu erhöhen und andererseits einen
Kraftausgleich an der Stützsäule 6 zu erreichen. Die Rollen 12 können mit festem Abstand
von der Drehachse 8 auf der Tragscheibe 13 befestigt sein. Im Hinblick auf die Förderung
sehr unterschiedlicher Materialien ist es jedoch zweckmässig, die Pressrollen 12 mit
einstellbarem Abstand befestigen zu können, was beispielsweise durch einen Exzenter
in einfacher Weise erreicht werden kann. Auch ist es möglich, die Rollen 12 mit einer
Absicherung zu versehen, die bei Ueberschreiten einer bestimmten Presskraft gegen
das Zentrum ausweichen kann.
[0010] Die zylinderförmige Lagerfläche 1 ist nach beiden Seiten offen. Damit die schlauchförmige
Leitung 9 auf die Rollen 12 ausgerichtet ist, wird sie an der zylinderförmigen Lagerfläche
1 befestigt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, erfolgt die Befestigung mittels Bolzen
14, die durch eine Bohrung 15 in der schlauchförmigen Leitung und eine Bohrung 16
in der zylinderförmigen Lagerfläche 1 gesteckt und mit einer Mutter befestigt sind,
die sich auf einer Scheibe 18 abstützt. Der Bolzen 14 weist einen flachen Kopf 19
auf, so dass das Zusammendrücken der schlauchförmigen Leitung gemäss der strichpunktierten
Lage in Fig. 3 ohne Behinderung vor sich gehen kann, wenn eine Scheibe 12 über diese
Stelle rollt. Die Zahl der Bolzen 14 wird entsprechend der Grösse der Vorrichtung
angepasst.
[0011] Es sind auch andere Möglichkeiten der Befestigung denkbar. Der Bolzen 14 kann mit
seinem Kopf 19 in das Material der Leitung 9 eingebettet und einvulkanisiert sein.
Auch die Zahl der Befestigungsstellen kann beliebig gewählt werden. Es ist auch eine
kontinuierliche Befestigung der äusseren Leitungswand 20 an der Innenwandung der Lagerfläche
1 denkbar, jedoch wird auch eine ausreichende Führung der Leitung 9 durch eine diskontinuierliche
Befestigung mittels Bolzen 14 erreicht. Durch die Befestigung der schlauchförmigen
Leitung 9 zur Verbindung der äusseren Leitungswand 20 mit der Lagerfläche 1 wird erreicht,
dass die innere Leitungswand 21 unbehindert ist und von den Rollen 12 beim Durchgang
gegen die äussere Leitungswand 20 gedrängt werden kann. Je nach Art des zu fördernden
Materials wird die Rolle 12 in ihrem Abstand auf der Tragscheibe 13 so eingestellt,
dass ein mehr oder weniger grosses Zusammenpressen der schlauchförmigen Leitung 9
bewirkt wird. Vor allem bei der Förderung dickflüssiger Materialien ist es erwünscht,
den Abstand der Drehachse der Rolle 12 von der Achse 8 der Tragscheibe 13 zu verkleinern,
so dass nur ein teilweises Zusammenpressen der schlauchförmigen Leitung 9 erfolgt.
Trotz diesem nur teilweisen Abschluss der Leitung 9 behält die Vorrichtung ihre Förderwirkung
bei, insbesondere dadurch, dass bei dickflüssigen Materialien ein zusammenhängender,
saugseitig nachfliessender oder nachgestossener Materialstrom vorhanden ist.
[0012] Es hat sich völlig überraschend gezeigt, dass mit der Anordnung der schlauchförmigen
Leitung 9 auf der Lagerfläche 1 der Leistungsbedarf wesentlich gegenüber den bekannten
Schlauchdurch pumpen gesenkt werden kann. Es scheint, dass
/die im Scheitelbereich der äusseren Leitungswand 20 angeordnete Befestigung die schlauchförmige
Leitung 9 durch die Rollen 12 in besonders leistungssparender Weise zusammengepresst
werden kann.
[0013] Eine besonders einfache Lösung wird dadurch erreicht, dass die Tragscheibe 13 für
die Rollen 12 als getriebenes Rad eines Zahn- oder eines Hülltriebes ausgenützt wird.
In diesem Fall wird am Umfang der Scheibe 13 eine entsprechende Profilierung angeordnet,
z.B. eine Verzahnung. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, erfolgt der Antrieb der Tragscheibe
13 durch einen Hülltrieb 22, z.B. durch einen Kettentrieb, dessen Ritzel 23 auf der
Welle eines Motors 24, z.B. eines Elektromotors, angeordnet ist. Der Motor 24 ist
auf einer Konsole 25 befestigt, die ihrerseits am Schenkel 2 des Rahmens befestigt
ist. Das getriebene Rad 13, das gleichzeitig Tragscheibe ist, ist in der Nabe 7 mittels
einer Welle 26 gelagert.
[0014] Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, werden im Bereich der Stossstelle 4 die eintrittseitigen
und austrittseitigen Teile der Leitung 9 nahe nebeneinander geführt, so dass der Eintrittstutzen
10 unmittelbar an dem zum Austrittstutzen 11 führenden Leitungsteil liegt. Es wäre
auch möglich, die zylinderförmige Lagerfläche grösser als 270° zu wählen, z.B. zwischen
300 und 360°. In diesem Fall müssen die entsprechenden Teile der Leitung 9 so nebeneinandergeführt
werden, dass sie von den Rollen 12 ohne gegenseitige Beeinträchtigung gepresst werden
können.
[0015] Durch den einfachen Aufbau der beschriebenen Vorrichtung ist es möglich, Materialien
verschiedenster Art unter erschwerten Bedingungen einwandfrei zu fördern. Da der Rahmen
1, 2, 3 beidseits offen ist, kann der Antrieb der Tragscheibe 13 auch dadurch erfolgen,
dass zwischen den Rollen 12 Schaufeln angeordnet werden und die ganze Vorrichtung
durch einfaches Eintauchen in ein strömendes Gewässer angetrieben wird. Auch ist der
Aufwand an Unterhalt klein. Es ist möglich, dass durch das geförderte Material mit
der Zeit eine Auswechslung der schlauchförmigen Leitung 9 erforderlich ist. Wie aus
Fig. l zu ersehen ist, genügt es dann, die Muttern 17 der Verbindungen der Leitung
9 mit dem Rahmen 1, 2, 3 und Verbindungsmittel, z.B. Schlauchbriden 27, an den Stutzen
10, 11 zu lösen, die Leitung 9 auszubauen und eine neue Leitung 9 einzubauen und sie
in gleicher Weise am Rahmen 1, 2, 3 und an den Stutzen 10, 11 zu befestigen. Der verhältnismässig
geringe Leistungsbedarf der beschriebenen Vorrichtung erlaubt es, solche Vorrichtungen
mit grosser Förderkapazität herzustellen, wobei Rahmendurchmesser von 1 - 2 m und
Leitungsdurchmesser bis 200 mm möglich sind.
[0016] Die beschriebene Vorrichtung kann auch als Saftpresse verwendet werden. In diesem
Fall ist die schlauchförmige Leitung 9 mit Sieböffnungen zu versehen bzw. aus Siebmaterial
herzustellen. Die Vorrichtung kann dann zweckmässig horizontal, d.h. mit vertikaler
Drehachse 8, angeordnet sein.
1. Vorrichtung zum Fördern fliessfähiger Materialien, insbesondere aus einer Flüssigkeit
bzw. Flüssigkeiten und einem Feststoff bzw. Feststoffen zusammengesetzter Gemische,
durch eine mit einem Eintrittstutzen (10) und einem Austrittstutzen (11) versehene
flexible, schlauchförmige Leitung (9), die mit ihrer den Aussenumfang der Leitung
(9) bildenden äusseren Leitungswand (20) auf einer zylinderförmigen Lagerfläche (1)
abgestützt ist und mit ihrer den Innenumfang der Leitung (9) bildenden inneren Leitungswand
(21) die Lauffläche für mindestens eine, von dem Eintrittstutzen (10) gegen den Austrittstutzen
(11) umlaufende Pressrolle (12) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Leitungswand
(20) der Leitung (9) mit der Lagerfläche (1) fest verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Leitungswand
(20) im Bereich ihrer Scheitellinie mit der Lagerfläche (1) fest verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Leitungswand
(20) mit der zylinderförmigen Lagerfläche (1) durch mit Abstand angeordnete, in der
äusseren Leitungswand (20) befestigte Bolzen (14) fest verbunden ist, die durch Bohrungen
(16) in der Lagerfläche (1) ragen und an der Lagerfläche, z.B. durch Muttern (17),
befestigt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Rolle
bzw. Rollen (12) von der von der inneren Leitungswand (21) gebildeten Lauffläche verstellbar,
z.B. durch einen Exzenter fest einstellbar, ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle bzw.
Rollen (12) auf einer rotierenden Scheibe (13) drehbar gelagert ist bzw. sind, die
als getriebenes Rad, z.B. als ein Zahn- oder Kettenrad, eines Zahn- oder Hülltriebes
ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zylinderförmige Lagerfläche
(1) an ihren beiden Enden Verlängerungsschenkel (2, 3) aufweist und zusammen mit den
Verlängerungsschenkeln (2, 3) einen geschlossenen, nach beiden Seiten offenen ringförmigen
Rahmen (1, 2, 3) bildet, wobei der Eintrittstutzen (10) und der Austrittstutzen (11)
an den Enden der Verlängerungsschenkel (2, 3) befestigt sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Schenkel
(2, 3) im Bereich des Eintritt- und Austrittstutzens (10, 11) eine Stossstelle (4)
bilden.