Schlauchpumpen für Flüssigkeit

Schlauchpumpe

• Was ist bei der Auswahl des richtigen Schlauches für ihre Schlauchpumpe zu beachten?

  Um die Anforderungen der Schlauchpumpe und deren Anwendung zu erfüllen, ist die Wahl der zu verwendenden Schläuche entscheidend. Nachfolgend werden 3 wichtige Hauptfaktoren aufgeführt:

  1 Richtige Abmessungen:

  Zu Beginn muss zuerst die richtige Größe, bzw. Abmessung des Schlauches für die Schlauchpumpe bestimmt werden. Sobald sich die Rollen über den Schlauch bewegen, komprimieren und verschließen sie die Röhre. Die Schlauchpumpe muss daher so ausgelegt werden, dass der Spalt zwischen Walzen und Pumpenkörper weniger als die doppelte Wandstärke des Schlauches beträgt. Andernfalls tritt kein Verschluss auf und die Pumpe arbeitet uneffektiv. Konstruktionsbedingt ist eine Schlauchpumpe für eine bestimmte Wandstärke ausgelegt. Für das Boxer Portfolio sind dies entweder 1,00 mm, 1,6 mm oder 2,4 mm.

  Weiter ist eine Schlauchpumpe so ausgelegt, dass der Schlauch einen bestimmten Innendurchmesser nicht unter- und überschreiten darf. Diese Daten sind in unseren Datenblättern genannt und es wird nicht empfohlen, die Schlauchpumpe außerhalb dieses Bereichs zu betreiben. Beispielsweise ist die Schlauchpumpe 9QQ für einen Rohrinnendurchmesser von 0,5 mm bis 3,5 mm und immer mit einer Wandstärke von 1,0 mm ausgelegt.

  2 Elastizität / Materialermüdung:

   Wie zu Beginn beschrieben, wird bei einer Schlauchpumpe ein Schlauch um einen Teilumfang des Pumpenkörpers zusammengedrückt. Wenn die Rollen über den Schlauch laufen, ist es für die Funktion der Schlauchpumpe entscheidend, dass der Schlauch wieder geöffnet wird, so bald sich die Rollen bewegen. Dies wird durch die Elastizität des Schlauchs herbeigeführt. Stellen sie sich eine Schlauchpumpe vor, die 6 Wochen lang ununterbrochen mit 4 Walzen mit 300 Umdrehungen / Minute läuft. Während dieser Zeit wird jeder Teils des Schlauches mehr als 72 Millionen Mal zusammengedrückt. Wenn ein Schlauch nicht für die Verwendung in einer Schlauchpumpe vorgeshen ist, kann er ermüden. Die Elastizität wird weniger, der Schlauch flacht ab und die Fließleistung nimmt folglich ebenfalls ab. Aus diesem Grund wurden spezielle thermoplastische Elastomere für die Anwendung in Schlauchpumpen entwickelt, welche eine über eine lange Lebensdauer hochelastisch bleiben.

  3 Chemische Verträglichkeit:

   Der letzte entscheidende Punkt für die richtige Wahl des zu verwendenden Schlauchs einer Schlauchpumpe ist die chemische Verträglichkeit. Eine Liste mit kompatiblen Medien ist vorhanden. Es wird jedoch immer empfohlen einen dynamischen Test mit dem in der Schlauchpumpe installierten Schlauch unter den normalen Anwendungsbedingungen durchzuführen. Nachfolgend finden sie einige allgemeine Anleitungen.

  Boxer bietet folgende vier Schlauchmaterialien an:

   

  Silikon: Im Allgemeinen reaktionsträge mit ausgezeichneter chemischer Verträglichkeit, geringer Härte (verringert die Belastung der Schlauchpumpe), geringen Kosten, jedoch sehr begrenzter Lebensdauer.

  Lagoprene: Ein gutes thermoplastisches Universalelastomer, gute chemische Verträglichkeit, lange Lebensdauer.

  Pharm-a-line: Ähnlich wie Lagorpen ein guter Allzweckschlauch mit hoher chemischer Verträglichkeit und langer Lebensdauer. Jedoch zusätzlich mit Biokompatibilität nach USP Class VI und FDA nach 21CFR177.2600.

  ED-Plex: ein thermoplastisches Elastomer mit Vorteilen in der chemischen Verträglichkeit gegenüber Lagopren und PHI für wässrige Flüssigkeiten, Säuren, Basen und einigen Ölen /Kohlenwasserstoffen.

   

   

• Warum pulsiert der Durchfluss einer Schlauchpumpe?

  Der Durchfluss einer Schlauchpumpe wird unterbrochen, sobald die Rollen den Schlauch zudrücken und anschießend beim wegbewegen wieder nachgeben. Betrachtet man beispielsweise den Auslass, so formt sich der Schlauch, sobald die Rolle zugedrückt und sich wegbewegt hat, wieder in die Ursprungsform zurück. Während dieser Expansion wird die Strömung hinter der Walze teilweise verwendet, um die Lücke zu füllen. Daher nimmt der Durchfluss von der Schlauchpumpe während dieses Teils der Drehung vorübergehend ab. Das Ausmaß der Abnahme hängt hauptsächlich vom Winkel ab, in dem sich die Rollen vom Schlauch lösen, vom Schlauchdurchmesser und vom Ausgangsdruck. In einigen Fällen kehrt sich der Fluss vorübergehend um.

   Wenn die Schlauchpumpe mit mehr Rollen zusammengebaut wird, erhöht sich die Häufigkeit der Durchflussunterbrechung, was zu einer Verringerung der Pulsation führt. Da mehr Walzen im Allgemeinen weniger Volumen zwischen den Walzen bedeuten, wird außerdem die Ausdehnung des Schlauchs beim Wegbewegen der Walzen proportional zum verfügbaren Volumen für den Durchfluss verringert. Weitere Rollen werden jedoch nur empfohlen, wenn dies erforderlich ist, da der Rohrverschleiß erheblich zunimmt.

  

• Welcher Motor ist für meine Schlauchpumpe der Richtige? Schlauchpumpe mit Gleichstrommotor und Getriebe? Oder Schlauchpumpe mit Schrittmotor?

  Generell ist die Schlauchpumpe von Boxer mit Gleichstrommotor (+ Getriebe) oder auch mit einem Schrittmotor als Antrieb erhältlich. Eine Schlauchpumpe mit Gleichstrommotor hat ein Planetengetriebe zwischen dem Motor und dem Pumpenkopf, um die Motordrehzahl (typischer Weise über 6000 U / min) auf 33 bis 520 U / Min zu reduzieren. Eine Schlauchpumpe mit Schrittmotorantrieb wird direkt vom Motor angetrieben und kann von 0 bis über 500 U / Min betrieben werden. Welche Konfiguration der Schlauchpumpe ist für die Anwendung am besten geeignet? Diese Entscheidung lässt sich anhand der Vor- und Nachteile beider Antriebe feststellen.

  Schlauchpumpe mit Gleichstrommotor + Getriebe:

  - einfache Steuerung über Gleichstrom-Versorgung (kein externer Treiber erforderlich)
  - kleinere Größe
  - geringer Stromverbrauch
  - wirtschaftlich effizienter
  - weniger anfällig für Abwürgen
  - weniger anfällig für Überhitzen
  - Encoder mit höherer Auflösung für genaue Geschwindigkeitsrückmeldung verfügbar

   Schlauchpumpe mit Schrittmotor:

  - voller Drehzahlbereich von 0 bis max. 1 / Min, typischer Weise über 500 / Min (Gleichstrommotor + Getriebe sind auf  ca. 50 % der Nenndrehzahl begrenzt)
  - kontrollierbare Beschleunigung und Deklaration
  - arbeitet mit höherer Genauigkeit
  - mit einem Steuersignal umschaltbar (Gleichstrom erfordert umgekehrte Polarität der Motorversorgung)
  - geringe Lautstärke
  - langlebig, typischer Weise über 10.000 Betriebsstunden (ein Gleichstrommotor arbeitet in der Regel 1.000 bis 4.000 Stunden

  Das bei weitem häufigste Kriterium für die Auswahl einer Schlauchpumpe mit Schrittmotor ist der Durchflussbereich, den die jeweilige Anwendung benötigt. Wenn zum Beispiel ein Analysegerät vorschreibt, den Durchfluss von 10 ml / Min auf 150 ml / Min zu regeln, ist eine Schlauchpumpe mit Schrittmotor die richtige Wahl. Eine Schlauchpumpe mit Gleichstrom- und Zahnradantrieb ist nämlich nur in der Lage den Durchfluss auf ca. 50 % des Nenndurchflusses zu reduzieren. In diesem Beispiel also ca. 75 ml / Min bis 150 ml / Min.

  

• Wie kann mit dem Treiber an einer Schlauchpumpe das Abwürgen durch einen Schrittmotor verhindert werden?

  Eine Schlauchpumpe, die von einem Schrittmotor angetrieben wird, ist äußerst vielseitig, da sie genau von 0 bis >500 U/ min angetrieben und gesteuert werden kann. Dies muss jedoch sorgfältig überlegt werden, um ein Abwürgen der Schlauchpumpe, insbesondere bei hohen Drehzahlen zu verhindern.

  Nachfolgend eine typische Drehmoment-Drehzahl-Kurve eines Schrittmotors:

  

  Die Zahlen sind weniger von Bedeutung, jedoch sollte es wichtig sein, dass das Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen am höchsten ist und mit zunehmender Drehzahl abnimmt. Dies bedeutet, dass unabhängig von Schlauchgröße, -material, Medium, Saug- und Druckhöhe eine Schlauchpumpe immer zum Stillstand gebracht werden kann, wenn die Drehzahl oder Beschleunigung zu hoch ist.

  Was kann also getan werden, um ein Abwürgen eines Schrittmotors einer Schlauchpumpe zu verhindern? Folgende Faktoren sollten berücksichtigt werden:

  Der Schlauch ist nicht für eine Schlauchpumpe geeignet oder hat die falsche Größe:
  Wie unter „häufig gestellte Fragen / FAQ“: Was ist bei der Auswahl des Schlauchs für eine Schlauchpumpe zu beachten? Er sollte für eine Schlauchpumpe geeignet sein, die richtige Wandstärke aufweisen und den geeigneten Innendurchmesser für die Schlauchpumpe aufweisen.

  Die Geschwindigkeit ist zu hoch:
  Die häufigste Ursache für ein Abwürgen ist lediglich der Versuch, die Schlauchpumpe zu schnell anzutreiben. Es ist immer besser, langsamer zu starten und auf die gewünschte Geschwindigkeit zu erhöhen.

  Der Strombegrenzer ist zu niedrig:
  Die meisten Treiber haben einen Strombegrenzer, mit dem die Motortemperatur gesenkt wird. Dies hat den Effekt, dass das verfügbare Drehmoment, das dem Schlauchpumpenkopf zur Verfügung steht, verringert wird. Bei der Einstellung des Strombegrenzers ist darauf zu achten, dass dieser weit über dem Stillstandspunkt liegt, insbesondere wenn neue Schläuche in die Schlauchpumpe eingebaut werden.

  Das Netzteil hat nicht genügend Stromkapazität:
  Ein Schrittmotor zieht eher Stromspitzen als einen konstanten Strom. Beim Betrieb einer Schlauchpumpe kann ein durchschnittlicher Strom von beispielsweise 1,0 Ampere an der Stromversorgung beobachtet werden, in der Realität sind die Stromspitzen jedoch viel höher. Wenn das Netzteil die hohen Stromspitzen nicht liefern kann, bleibt die Schlauchpumpe bei niedrigeren Drehzahlen stehen. Passen Sie das Netzteil in der Regel an die maximale Treiberbewertung an.

  Die Versorgungsspannung ist zu niedrig:
  Alle von Boxer-Schrittmotoren angetriebenen Schlauchpumen der Serie sind mit 24 V angegeben. Es ist jedoch durchaus möglich, mit einer niedrigeren Spannung zu arbeiten, ohne den Motor zu beschädigen. Wie zu erwarten ist, verringert dies die maximale Geschwindigkeit der Schlauchpumpe, bevor es zum Abwürgen kommt.

  Der Schlauch ist neu:
  Die kritischste Zeit für das Abwürgen einer Schlauchpumpe ist, wenn der Schlauch neu ist. Selbst nach ungefähr 10 Sekunden wird die Röhre weicher. Wenn sich zum Beispiel nach dem Experimentieren mit einer Schlauchpumpe und einem Schlauchstück herausstellt, dass die maximale Drehzahl 600 U / min beträgt, wird ein neues Schlauchstück in die Pumpe eingeführt, und es kommt höchstwahrscheinlich zum Stillstand. Die maximale Drehzahl einer Schlauchpumpe sollte daher immer mit neuen und nicht verwendeten Schläuchen überprüft werden.

  Deckel langsam schließen:
  Die meisten Schlauchpumpen von Boxer sind mit einem Klappdeckel ausgestattet. Es ist daher möglich, den Deckel einer Schlauchpumpe auf einem neuen Rohrstück während des Betriebs langsam zu schließen, um ein Abwürgen zu vermeiden.  

  Die maximale Geschwindigkeit variiert für verschiedene Schlauchgrößen und -materialien:
  Die Belastung einer Schlauchpumpe hängt sowohl von der Schlauchgröße als auch vom Schlauchmaterial ab. So kann beispielsweise eine Pumpe mit einem Schlauch mit einem Innendurchmesser von 1,0 mm schneller laufen als mit einem Schlauch mit einem Innendurchmesser von 2,0 mm. Ebenso kann ein Silikonschlauch schneller laufen als ein Pharm-a-line-Schlauch mit höherer Härte / Festigkeit.  

  Viskosität und Temperatur des Mediums:
  Das Medium spielt auch eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der maximalen Drehzahl einer Schlauchpumpe. Ein hochviskoses Öl beispielsweise belastet die Schlauchpumpe im Vergleich zu Wasser stärker. Dies verringert die Geschwindigkeit des Abwürgens. In ähnlicher Weise erhöht ein Medium mit niedrigerer Temperatur die Festigkeit des Rohrs und verringert die maximale Geschwindigkeit.