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チューブポンプ（蠕動ポンプとも呼ばれる）は、ポンプの流動部分（弾性ホースまたはチューブ）に沿った蠕動によって流体運動が生じる容積型ポンプです。「蠕動」という用語は、腸などの管状器官の壁の波状の収縮を示すために生物学において使用され、それによって内容物が移動します。管状ポンプの場合、蠕動運動は筋肉の収縮ではなく、チューブの機械的圧力によって行われます。前世紀の半ばで、管状ポンプは幅広く普及され、他のタイプの油圧機械の間でのセグメントを占めました。
チューブポンプの制限因子は、高温および高圧です。両方の因子は、ポンプの柔軟な要素を作るために使用される材料に関連します。通常、液体の許容温度は90℃に制限され、圧力は7-16バールに設定されます。
蠕動ポンプには2つの主なタイプがあります。チューブとホースです。その主な違いは流動要素の弾性です。名前が示すように、ポンプの流通部分としてチューブやホースが機能します。
蠕動ポンプのチューブは通常、異なるポリマー材料で作られるため、高い耐薬品性、気密、強度および弾性を誇ります。後者の特性は、ポンプの正しい動作を保証するために必要です。ポリマー組成物を選択する際、管材が圧送流体に対して化学的に中性であることも重要です。食品業界で正常に活躍しています。
ホース型は、通常、多くの固体不純物を含む大量の硬質液体を移動させるために使用されます。その主な材料はゴムです。ホースは多層になっており、補強されたインサートで強化されます。これにより、様々な種類のスラッジまたは結晶化の生成物をポンピングするために使用することが可能になります。
チューブポンプの主な要素は、ホースまたはプラスチックチューブの一部である弾性チャネル、クランプ機構を備えたローター、およびチューブのプレス中に当接部として働くトラックです。ローターは、回転運動するモーターを備えたギヤボックスを介して接続されたシャフトに取り付けられます。プレス機構として、ローラーや特別なブートが作用すます。チューブの締め付けはクランプ機構とトラックとの間で行われるが、場合によってはトラックが備えないため、チューブの事前張力によってローターに押し付けられます。トラックは、実際にポンプケーシングの内面である場合も、別個の部品である場合もあります。
チューブポンプは、その動作原理の特性に起因する、他のタイプのポンプとは多くの相違点があります。したがって、ポンプ型の一部は可動部品の追加潤滑なしで動作することができ、回転するローターの支持を潤滑する必要がなくなります。しかし、ホースやチューブの摩耗度を低減する必要がある場合、ポンプハウジングには特殊な潤滑剤が充填されます。また、圧送媒体がポンプを通して通過する時、チューブ壁しか接触しないため追加のシールを取り付ける必要がありません。
製造されるチューブポンプは、別個の油圧機械または駆動装置及び減速装置と共にモノブロックに組み合わされることがあります。後者は、特に実験室設備において一般的です。モノブロック型は、取り付けが簡単でコンパクトで軽量ですが、モーターやギアボックスなどの個別のモジュールを交換して修理することは困難です。
既に上述したように、チューブポンプは、弾性チャネルを通る圧送媒体の蠕動に基づきます。加圧ローラがチューブをトラックに押し付ける場所で変形が生じ、チューブの通路を閉めることによって液体の逆流を防止します。ローターの回転は、クランプ機構を動かし、クランプ機構と一緒にチューブの変形も移動します。
変形領域は、平坦化と直線化の2つのゾーンで構成されます。平坦化ゾーンでは、容積を減少させることによって、局所的な圧力の上昇が起こり、続いて液体がチューブに沿ってさらに押し出されます。同時に、直線化ゾーンでは、容積の増加のために、逆に、圧送される媒体で満たされる真空が生成されます。そのため、ホースまたはチューブには弾性、すなわち変形後の元の形状に復元する能力が要求されます。そうしなければ、チャネルの直線化が起こらず、液体のさらなるポンピングが不可能になります。回転子の回転およびローラとチューブとの繰り返しの接触は、周期的な変形を発生させ、それにより流体がポンプを介して圧送されます。
非標準的な構造と作動原理を有するチューブポンプは、他の油圧機械と比べて、いくつかの利点を持ち、その主な利点は次のとおりです。
チューブポンプの設計では、ポンプを通過する液体がチューブの内面のみに接触します。そのため、チューブポンプは高い密閉度が得られ、毒性、腐食性で爆発的な媒体を汲み出すことができます。また、作業条件は困難な条件ではないため、ポンプの残りの部品により安価な材料を利用することが可能になります。さらに、移送される液体中には、クランプ機構とチューブの接触潤滑剤が混入する可能性が完全に排除されます。
弾性チャネルの使用は、このタイプのポンプのいくつかの利点とつながります。第1に、ベアリング部分を除いて、チューブポンプ内には金属と金属との可動接触がないため、摩耗するゾーンの数が減少します。現代の材料を使用することにより、負荷が最も大きい要素であるホースやチューブの耐摩耗性が大幅に向上し、ポンプの全体的な信頼性を上げます。第２に、最も摩耗しやすい要素も最も簡単に交換可能です。チューブが故障した場合、短時間で交換することができます。第3に、チューブポンプは、いかなる異常もなしに、「乾燥」した状態、すなわち液体を最初に充填することなく、動作することができます。圧送される媒体の有無は、チューブと押圧部材との間の接触性質にほぼ影響を与えません。ポンプの動作原理は自吸性を与えるため、一部の型は9メートル以上の深さから液体を汲み上げることができます。
ピストン又は遠心ポンプと違い、チューブポンプでは、圧送液体が高圧に曝されない、高速度を発生せず、方向の急激な変化をしません。これにより、損傷してはならない破壊されやすい投入物を含む媒体を移動することができます。また、チューブポンプはガスを含む媒体と粘性液体を困難せずに圧送することが可能です。動作中に流れ脈動がほとんどないため、圧送される液体の正確な充填も可能になります。
チューブポンプの利点には、ローターを逆方向に回転させることにより媒体の移動の方向を変更する能力を含みます。また、弾性部材の使用のさらなる利点は、このポンプの低騒音性も含みます。
この種のポンプの欠点は、ほとんどの利点と同様に弾性チューブまたはホースの使用に関連します。通路の弾性に対する要求は、その製造のために使用できる材料の選択を制限します。最も適したポリマーおよびゴムの仕様は、90-100℃以上の温度および15-16mPaを超える圧力での動作には向いていません。これは、もちろん、チューブポンプの大きな欠点であり、その使用の範囲を制限します。
また、このタイプのポンプの良好な耐摩耗性にもかかわらず、弾性要素は油圧機械の最も脆弱な部分であり、比較的頻繁な交換および監視を必要とします。しかし、ホースやチューブの交換は、別のタイプのポンプで金属製の作業要素を交換するよりもはるかに安いことに留意すべきです。
チューブポンプの適用の分野は、その長所と短所から生じ、以下の最も一般的な用途を区別できます。
粘性と低粘性の媒体をその構造に損傷を与えずに圧送できるチューブポンプは、食品製造において極めて人気です。チューブポンプを使用して、さまざまなカラメル、ジャム、生地、濃縮物、ナッツ、ドライフルーツなどを含むペーストが汲み上げられます。この場合、重要なのは、外部環境およびポンプから圧送物質が汚染されないことです。農業や植物の栽培では、チューブポンプが野菜パルプ、ワインおよび沈殿物、血液、ひき肉、ジャガイモの廃棄物およびかすを汲み出すために使用されます。
化学工業では、チューブポンプがアルミニウムミョウバンとチョークの溶液を供給し、懸濁粒子ドレインを排出し、酸/アルカリ媒体を移送します。原子力発電所では、液体の放射性廃棄物を汲み出します。表面処理（エッチング、脱脂、亜鉛めっき）では、洗浄液、洗浄液、溶剤、冷却液、オイル、グリースなどのさまざまな化学物質を供給することができます。
このポンプは、白血球、赤血球および血小板という血液の素子に損傷を与えることなく血液を循環できるため、医学で幅広く使用されています。このようなポンプは、移植および外科手術に不可欠です。さらに、実験室のニーズに対して、生産性が低く、正確に充填できるチューブポンプのコンパクトなモデルが多数作成されています。
建設の要求に対して、高容量のポンプ型が使用され、様々な汚泥および汚染された水が汲み出され、建設混合物、接着剤、塗料などが供給されます。チューブポンプによる抽出液、沈殿槽の濡れた沈殿物、様々な乳化液および懸濁液の移動は、木材加工から原子力発電までのあらゆる生産において使用されます。
チューブポンプの生産性は、主として、クランプ機構によるホースの横断面および回転子速度に依存します。しかし、この数値は、圧送媒体の粘度および気体または固体介在物の無有などの特性に応じて調整することがあります。
同時に、チューブポンプの選択における最も重要なことは、チューブ/ホース材料の選択です。一般的には、チューブは耐性ポリマー、すなわちシリコーン、バイオプレン、ネオプレン、マープレンおよびフルオレルで作られます。チューブ材料の選択は、動作温度と許容圧力の限界値を大きく左右します。標準的な用途では、弾性要素を選択するさいに一般的な解決策が通常提供され、特定の媒体を圧送する状態でポンプの長期かつ信頼できる動作が保証されます。
チューブポンプには、流量計および充填機能、およびプログラムされた制御モジュールが追加装備され、指定された間隔で指定量の液体を移動させます。さらに、ホースとクランプ機構の接触部を潤滑することにより、ポンプにおける自吸量または追加の耐摩耗性などの特性を向上させます。
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