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Über Schlauchpumpentechnologie

Erfahren Sie nützliche Informationen über Schlauchpumpen für Flüssigkeiten und finden Sie die richtige Pumpe 

Wie funktionieren Schlauchpumpen?

Wie funktionieren Schlauchpumpen für Flüssigkeiten?

Schlauchpumpen, die auch als Peristaltikpumpen bezeichnet werden, funktionieren mit positiver Verdrängung. Flüssigkeit wird mithilfe von Rollen durch den Schlauch befördert, wozu ein flexibler Schlauch gegen das Pumpengehäuse gedrückt wird.

Wenn die Rolle den Schlauch passiert hat, dehnt er sich aus und erzeugt ein Vakuum, sodass mehr Flüssigkeit hineingelangen kann. Im Betrieb schließt mindestens eine Rolle den Schlauch. Deshalb werden keine Ventile benötigt. Die Rollen werden entweder direkt über einen Motor oder ein Getriebe gedreht.


So funktioniert die Schlauchpumpe

Schlauch- oder Peristaltikpumpen arbeiten mit positiver Verdrängung und transportieren Flüssigkeiten mithilfe mehrerer Rollen durch den Schlauch. Diese drücken die Flüssigkeit ähnlich wie bei einer Schluckbewegung gegen das Pumpengehäuse.

Wo werden Schlauchpumpen eingesetzt?

Schlauchpumpen eignen sich ideal für die Förderung von korrosiven und viskosen Flüssigkeiten, da der einzige Teil der Pumpe, der mit dem Medium in Berührung kommt, die Schläuche sind. Durch die einfach austauschbaren Schläuche oder Pumpenköpfe lassen sich die Pumpen relativ einfach betreiben und sind nahezu wartungsfrei. Deshalb erfreuen sich Schlauchpumpen in der Industrie und Medizin auch so großer Beliebtheit.

Als präziseres Beispiel für Einsatzbereiche von Schlauchpumpen wäre die Medizingeräteindustriezu nennen. Hier dienen sie zur Förderung steriler Flüssigkeiten in der Dialyse, Filtration oder Bioprozesstechnik. In den Märkten für Lebensmittel, Landwirtschaft und Desinfektion dienen sie zur Ab- und Ausgabe von Nahrungsmitteln und Getränken, Vitaminen oder chemischen Stoffen. Auf dem Umweltsektor werden Schlauchpumpen zur Abwasserbehandlung oder zum Entfernen von Kondensat bei der Gasanalyse verwendet.


Welche Vorteile bringt die Schlauchpumpentechnologie?

  • Trockenlaufend
  • Selbstansaugend
  • Reversibel (DC)
  • Flussregulierung
  • Exzellent für den Einsatz mit viskosen oder aggressiven Medien geeignet
  • Tolerant für die Kontamination durch Partikel
  • Schlauchpumpen von Thomas bieten Durchflussraten von bis zu 2.000 ml/min, Saughöhen von bis zu 9 m H2O und Druckhöhen von bis zu 100 m H2O

Welche Motortypen kommen in Verbindung mit Schlauchpumpen zum Einsatz?

Zu den häufig für Schlauchpumpen verwendeten Motortypen zählen Gleichstrommotoren mit Bürsten (DC), bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC), Wechselstrom- (AC) oder Schrittmotoren. Erfolgt der Antrieb der Schlauchpumpe ohne Getriebe, kann durch eine Änderung der Motordrehzahl der Durchfluss gesteuert werden. Typische Motordrehzahlen für Schlauchpumpen bewegen sich im Bereich von 0-400 Umdrehungen pro Minute. Normalerweise werden DC- und BLDC-Motoren zusammen mit einem Getriebe genutzt, damit die Geschwindigkeit auf den benötigten Durchfluss eingestellt werden kann. Die Schrittmotorgeschwindigkeiten lassen sich über eine externe Steuerplatine anpassen.


Wie lange halten Schlauchpumpen? Wie lässt sich die Durchflussrate von Schlauchpumpen steuern?

Die Durchflussraten sind proportional zur Motordrehzahl. Dadurch eignen sich Schlauchpumpen für Zapf- und Dosieranwendungen. Bei der Auswahl des richtigen Motors müssen einige Aspekte betrachtet werden. Gleichstrommotoren sind in verschiedenen Qualitätsstufen erhältlich, die sich für 500 bis 4.000 Betriebsstunden eignen. Die limitierenden Faktoren dieser Motoren sind das Bürstensystem und die Lager. Bei Wechselstrommotoren variiert die Lebensdauer zwischen 1.000 Stunden bei Spaltpolmodellen bis hin zu über 10.000 Stunden bei Kondensatorausführungen.

In Bezug auf Schritt- oder bürstenlose Gleichstrommotoren stellt die einzige Grenze normalerweise das Lagersystem dar. Bei den BLDC- und Schrittmotoren lässt sich die Drehzahl im Betrieb sehr einfach anpassen. Diese Motorentypen sind gängig, wenn eine variable Durchflussrate benötigt wird.


Informationen zum Schlauchmaterial von Schlauchpumpen

Zu den typischen Schlauchmaterialien von Schlauchpumpen zählen Silikon, thermoplastisches Vulkanisat (TPV), PVC oder Fluorelastomere. Silikon wird häufig verwendet, wenn keine aggressiven Medien gepumpt werden müssen. Im Vergleich zu anderen Materialien zählt Silikon zu den weicheren. TPV vereint eine einfache Verarbeitbarkeit des Polypropylen mit den Elastomereigenschaften von EPDM. Zu den häufig eingesetzten Schlauchmaterialien auf der Basis von TPV zählen PharMed® BPT oder Santoprene™. Sollen chemisch korrosivere Medien gefördert werden, sind Fluorelastomere wie Viton® gefragt.

Bei der Auswahl des richtigen Schlauchs sind auch die korrekten Schlauchabmessungen entscheidend. Wird eine maximale Schlauchlebensdauer angestrebt, hat ein Schlauch mit größerem Innendurchmesser und einer geringeren Motordrehzahl Vorteile. Für höhere Durchflussraten sollte ein Schlauch mit größerem Innendurchmesser und einer höheren Motordrehzahl ausgewählt werden. Wenn die Anwendung eine hohe Präzision erfordert, sollte der Schlauch einen möglichst kleinen Innendurchmesser bei einer hohen Motordrehzahl aufweisen. Zum Pumpen viskoser Flüssigkeiten sollten die Schläuche über eine höhere Wandstärke verfügen, damit die ursprüngliche Form schneller wieder zurückerlangt wird.

Schlauchpartikel können durch einen Prozess namens Spallation in den Flüssigkeitskreislauf gelangen. Insbesondere in biologischen, pharmazeutischen oder medizinischen Anwendungen gilt es, die Spallation zu vermeiden. Besondere Arten von TPV-Materialien wie Versalloy™ bieten optimierte Eigenschaften, um die Spallation zu verringern.


Welche Überlegungen sollten bei Schlauchpumpen angestellt werden?

Um die Pulsation zu verringern, nutzen viele Schlauchpumpen einen federbelasteten Mechanismus, der für einen reibungslosen Pumpenbetrieb sorgt. Diese Eigenschaft ist auch für die Förderung von Flüssigkeiten wichtig, die gegenüber Scherkräften empfindlich sind, wie zum Beispiel lebende Zellen. Einen weiteren Aspekt, den es zu berücksichtigen gilt, ist die Anpassung der Pumpe auf verschiedene Schlauchdurchmesser abhängig von der erforderlichen Durchflussrate.

Die ausgefeilteren Pumpentypen sind auch mit einem verstellbaren Verschluss ausgestattet. Diese Eigenschaft kann das Anpassen der Pumpe auf verschiedene Druckniveaus von Flüssigkeitssystemen unterstützen. Außerdem lässt sich damit die Pumpenleistung auf verschiedene Schlauchmaterialien abstimmen. Abhängig von der Art der Flüssigkeit werden weichere Silikonschläuche verwendet, während für chemisch anspruchsvollere Anwendungen Fluorelastomere zum Einsatz kommen. Diese sind normalerweise deutlich härter.

Schlauchpumpen heben sich durch ihre Benutzerfreundlichkeit hervor. Das Schlauchmaterial oder der Pumpenkopf lassen sich in wenigen Sekunden austauschen. Das Design, das ohne Innenventile auskommt, bringt verschiedene Vorteile. Der Betrieb im wie entgegen den Uhrzeigersinn ist möglich, sodass Flüssigkeiten in beide Richtungen gefördert werden können, wenn der Prozess es erfordern sollte. Da keine Ventile vorhanden sind, gibt es weniger Einschränkungen für das Schlauchmaterial, was den Transfer von viskosen Medien unterstützt.

Zur Effizienzsteigerung des Produkts können Mehrkanal-Schlauchpumpen verwendet werden. Bei solchen Pumpen treibt ein Motor den Pumpenkopf mit bis zu 15 Kanälen an, von denen jeder davon einen separaten Schlauch umfasst. Damit lassen sich gleichzeitig verschiedene Medien befördern oder dasselbe Medium auf verschiedene Behälter verteilen. Die Anzahl der in den Schlauchpumpen verwendeten Rollen wirkt sich entscheidend auf die Fluidtechnik aus. Für höhere Durchflussraten werden nur zwei oder drei Rollen verwendet. Der Nachteil hiervon ist eine hohe Pulsation. Soll das Medium sanfter befördert werden, kommen häufig mehrere Rollen zum Einsatz, damit die Pulsation moderat bleibt.

Als wichtige Anforderung soll in vielen medizinischen und Analyseprozessen die Kreuzkontamination vermieden werden. Die Schläuche befinden sich als einzige Komponenten in Kontakt mit dem Medium und lassen sich nach jedem Prozesszyklus leicht austauschen.
Zu den weiteren Anwendungen zählen das Dosieren von Spülmittel in Industriegeschirrspülmaschinen, das Entfernen von Kondensat bei der kontinuierlichen Emissionsüberwachung oder der Transfer von Dialysat in Dialysemaschinen.


Wodurch heben sich die Schlauchpumpen von Thomas hervor?

Thomas bietet Pumpen mit Durchflussraten von weniger als 0,1 ml pro Minute bis zu 2.000 ml pro Minute. Spezielle Produktversionen eignen sich für hohen Druck von bis zu 10 bar. Unser umfangreiches Portfolio umfasst Optionen für selbst die anspruchsvollsten Liquid Handling Anwendungen.

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