EP1317626A1 - Method and device for conveying media - Google Patents

Method and device for conveying media

Info

Publication number
EP1317626A1
EP1317626A1 EP01978142A EP01978142A EP1317626A1 EP 1317626 A1 EP1317626 A1 EP 1317626A1 EP 01978142 A EP01978142 A EP 01978142A EP 01978142 A EP01978142 A EP 01978142A EP 1317626 A1 EP1317626 A1 EP 1317626A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
machine according
drive
elastically deformable
membrane
wall parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP01978142A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1317626B1 (en
Inventor
Jan W. Beenker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1317626A1 publication Critical patent/EP1317626A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1317626B1 publication Critical patent/EP1317626B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/021Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms the plate-like flexible member is pressed against a wall by a number of elements, each having an alternating movement in a direction perpendicular to the plane of the plate-like flexible member and each having its own driving mechanism
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/023Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms double acting plate-like flexible member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/028Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms with in- or outlet valve arranged in the plate-like flexible member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/12Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action
    • F04B43/123Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action using an excenter as the squeezing element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/12Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action
    • F04B43/14Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action having plate-like flexible members

Definitions

  • the invention is based on a method or a machine (displacement engine or the like) for conveying conveyable media (gaseous, liquid, pasty or trickle-like) according to the preamble of the main claim or the secondary claim 2.
  • Conveyors with an elastically deformable wall part of the work space are mostly known as a diaphragm pump, for example with a pendulum connecting rod drive (De-OS 2212322 or De-OS 19919908 and De-PS 2211096) or with a swash plate drive (De-OS 4244619) or the like.
  • a peristaltic pump the drive of the elastically deformable wall parts (membrane, hose wall or the like) that delimit the working space in any case takes place by forces acting on these wall parts transversely to the direction of flow of the medium to be displaced.
  • this drive is supplied with energy and is correspondingly transferred to the medium for conveyance, whereby it is is always an intermittent, not linear, promotion.
  • this known the function of this known
  • Displacement machines are e.g. in the case of a pendulum pump, a standing shaft with fixed intersection points on the fictitious axis, which also achieves extensive vibration compensation between the antinode and the oscillation valley.
  • diaphragm pumps driven with slides in which several slides arranged one behind the other produce a delivery shaft for the medium to be delivered (there per hose pump), these are standing shafts. So or the like with peristaltic pumps. Pumps, like a rolling motion of a tire, compress the tube together to then radially expand again to generate the suction motion. It is either a smoothly reciprocating drive that generates a standing shaft or a continuous wave-like movement.
  • the medium is conveyed, for example, via a screw in a space open at the top, for example, a groove, with the disadvantage that considerable losses occur due to the friction between the screw and the medium or the channel.
  • Diaphragm pumps are also known in which the drive takes place via piezoelectric elements (De-OS 198934536 and De-OS 3618106) with fundamentally the same disadvantages and in particular also only suitable for small delivery quantities.
  • the method according to the invention with the characterizing features of the main claim or the conveyor machine according to the invention and the characterizing features of the dependent claim 2 has the advantage that the intersections of the waves resulting from the type of drive resulting from the type of drive in the direction of flow when conveying the medium of the medium migrate, ie do not remain in one place or the intersection points with a fictitious flow axis move with the medium in the flow direction.
  • Such traveling waves are known in nature during the movement of snakes, eels and the like. Accordingly, the wear on such a machine is distributed much more evenly between the driving and driven parts, and the medium is conveyed much more evenly.
  • a pulsation is achieved by the drive system due to an additional, differently directed movement superimposed on the basic movement, which according to the invention is designed such that it generates the traveling wave in the medium.
  • friction between the movable wall parts and the rigid wall is avoided or an output is avoided, which leads, among other things, to less wear and tear on the machine according to the invention and also to less noise and the possibility of using rigid, flexible wall materials.
  • the materials, in particular the elastically deformable wall parts are less stressed than in known machines, these materials can be designed differently or in a thinner manner, but novel materials can also be used which would not be able to meet the requirements of the known machines.
  • the resiliently deformable wall parts can be automatically reset in the pressure and / or suction direction - in contrast to known displacement machines of the generic type.
  • the elastically deformable wall parts in Interaction with the wall parts opposite them, which delimit the working space and which are mostly rigid, achieves a seal running transversely to the direction of flow, similar to a single-walled hose pump, in which the walls opposite each other are usually pressed together in a transverse line.
  • the flow rate of the medium can also be controlled up to the actual sealing, which also allows a higher pressure.
  • a corresponding valve function is taken over by the interaction of the elastic deformable wall parts with the inflow and / or outflow opening of the working space.
  • the seal given transversely to the direction of flow or this approaching between the elastic wall part and the rigid wall part can be designed as migrating in the flow direction, as a result of which the migrating wave of the medium can be influenced accordingly.
  • the elastically deformable wall part of the work space is designed as a membrane, which is correspondingly transverse to the direction of flow for the desired drive can be acted upon.
  • a membrane preferably has an elongated, for example oval, extension, the inflow opening being arranged on one of the longitudinal ends and the outflow opening on the other.
  • a very favorable clamping and sealing can be achieved by such a membrane for the function of the machine, both in fast-running and in slow-running machines.
  • the type of clamping can achieve a natural reset effect for certain designs.
  • the drive consists of a crank mechanism and a connecting rod which transmits the lifting movement to the elastic wall parts, the connecting rod being guided along its predetermined path during its pendulum lifting movement in the lifting direction in order to generate the traveling shaft, so that the connecting rod passes through it the pendulum movement caused by the crank mechanism experiences an additional movement force (tilting movement) running transversely to the flow direction.
  • This tilting movement generated by the pendulum movement and superimposed by the cam track guide can be a cam track guide in the connecting rod section between the crank mechanism and the elastic wall part, but it can also be arranged on the side of the crank mechanism facing away from the elastic wall part.
  • the only decisive factor is that the pendulum movement caused by the crank mechanism is superimposed on a quasi-disturbance variable which turns the standing wave given by a pendulum movement into a traveling wave.
  • one serves to transmit the pendulum tilting movement generating the traveling wave to the elastic wall parts laterally resilient form fit serves.
  • a corresponding degree of freedom is achieved between the output end of the connecting rod and the point of attack of the elastic wall parts in the transverse direction.
  • a sliding block which is arranged between the connecting rod end and the elastically deformable wall part, serves as a form-fit support.
  • the interlocking support has a rectangular bar-like extension, the tilting movement of the interlocking support being transferred directly to the movable wall part.
  • this pendulum tilting movement is passed on directly to the medium to be conveyed, which on the one hand causes a pulsating effect and on the other hand the traveling wave.
  • an elastically resilient, rigid plate is arranged between the connecting rod and the elastic wall parts, via which the pendulum tilting movement carried out during the stroke is transmitted over a large area to the elastic wall parts.
  • this plate can interact with the elastic wall parts in a floating manner, or else can be connected to them and be appropriately floating towards the end of the connecting rod. It is essential that this plate can have a corresponding support effect on the elastic wall parts, so that it can consist of a soft membrane for other practical reasons.
  • the plate is made of resilient material, for example steel or harder plastic.
  • the features mentioned in claims 9 to 12 can also be transferred to other drive means, at least whenever a drive takes place transversely to the elastic wall or membrane and there are similar problems.
  • the pulsating work is achieved by means of a plurality of drive elements arranged transversely to the flow direction and one after the other and acting in a controlled manner on the elastically deformable wall parts (see above US 4854836 or also US 5961298).
  • the elastically deformable wall parts are designed as a membrane with a longitudinal extension corresponding to the drive consisting of several elements.
  • This membrane can be oval or almost rectangular, which essentially depends on which additional functions, for example valve functions, the membrane has to take over or how many drive elements are provided in succession and the like. More.
  • a camshaft is used as the drive with the link slides assigned to the cams, which act at least indirectly (see also claims 9 to 12) on the membrane to drive it.
  • this can also be a connecting rod actuated by a crank mechanism, or transverse slides, oscillating anchors or the like acting on the elastic wall parts.
  • a kind of screw conveyor is used for the drive, the axis of rotation of which runs in the direction of flow and the outer flank which is effective during the drive attacks the membrane in a helical manner.
  • the fixed boundary wall of the work space opposite the membrane is then concave towards the space, with inflow and outflow openings present at the beginning and end of this tunnel-shaped work space.
  • the machine housing is tubular, the tube wall serving as a rigid wall part.
  • two membranes are arranged parallel to one another in the machine housing, the drive being arranged between the membranes in a double-acting manner.
  • the tubular housing has a circular cross section of the working space.
  • the drive is carried out by at least indirectly transmitted magnetic forces. This type of drive can be particularly advantageous for smaller pumps in the medical or micropump sector.
  • the magnetic forces or piezo forces are generated and also controlled electrically.
  • moving electromagnetic fields for example, can be generated and moved in a simple manner via magnetic coils, as in a linear synchronous motor, and a membrane can thereby be driven.
  • this can also be done by electromagnetic fields moving linearly or in curves.
  • the overall system can also be designed analogously from chips through individual layers to close to hygroscopic limit values.
  • the drive can be carried out using magnetic coils similar to loudspeakers or by means of a vibrating armature with the corresponding implementation of the movement.
  • a conveyor machine of the type according to the invention namely in which the drive has a pulsating effect on the medium, so that a traveling wave is generated in the medium, can not only be implemented mechanically in a variety of ways, but also the field of application of this invention is correspondingly versatile. So the invention can be used in pumps in the large and medium performance range as well as in the micro range, in which wave-pumping foils can be used as elastic wall parts. The invention can also be used particularly in the field of medical microtechnology, namely where an axle drive is no longer available would be accommodable. Another area of application for compressors is from large machines to micro-designs.
  • the "traveling wave” according to the invention results in a wobbling form of movement such as fish and snakes or the pumping movement of jellyfish, the basic drive being similar to in a propeller is caused by suction on the one hand and ejection on the other.
  • the invention is used as a turbomachine. Just as sea elephants can be propelled on muddy or muddy ground, so it can also be used as a quasi amphibious vehicle in swamp areas, but possibly also on sand.
  • the reverse application of the invention would be the floor of a trough in which the bulk material could be transported by the traveling wave-shaped drive of the floor - similar to vibratory transport on treadmills.
  • an inflow opening in the bow and corresponding output opening in the stern and an output space located in between are provided in a ship's hull below the water level, the membrane facing the deck being able to be driven in a wide variety of ways.
  • Two drive systems of this type can also be arranged next to one another, so that the ship can also be maneuvered depending on the different conveying capacity, or it can be a tube pump with a box arrangement as the boat drive laid out.
  • the elastically movable wall part is designed as a membrane and clamped in the edge area, with the cross section of the membrane seen always a wavy contour remains, similar to the membrane of speakers.
  • This prevents jamming when driving through the membrane of the clamping level since of course the cross section in the clamping area is smaller than in the extended area of the membrane, this clamping area must be covered by the same membrane as the extended area of the membrane where it is for example, against the fixed wall.
  • the corrugated contour similar to the loudspeaker, enables high frequencies without disadvantage in terms of walking.
  • hydraulically or pneumatically actuated profiles are incorporated into the membrane surfaces, as a result of which the membrane itself is able to continue to move in an undulating manner.
  • elongated-flat and / or fibrous piezo elements are incorporated into the membrane as flexible profiles in order to deform them, for example for an inventive drive thereof.
  • the deformation of flat parts by piezo elements is known in aircraft wings and helicopter rotors.
  • Fig. 1 shows a cross section through a pump along the line I-I in
  • Figure 3 is a partial longitudinal section along the line III-III in Figure 2.
  • FIG. 5 greatly simplified a second embodiment in cross and longitudinal section and in different working positions; Fig. 6 shows a variant of the second embodiment; 7 an optimized membrane contour and FIG. 8 an application as a ship propulsion system.
  • FIGS. 1 to 4 the invention is explained using a pump.
  • a crank mechanism 2 is arranged in a pump housing 1 with an eccentric 4 arranged on a drive shaft 3 and a connecting rod 5 actuated by the latter.
  • the connecting rod has in its upper region a cam 6 which is guided in a track 7 of the pump housing 1, so that the connecting rod 5 performs a tilting movement caused by the track 7 and the cams 6 when it is lifted and oscillated by the crank mechanism.
  • the connecting rod 5 acts on a sliding block 8, which transmits the lifting pendulum tilting movement to a resilient plate 10 via a form-fitting support 9.
  • the spring plate 10 thus follows not only the lifting movement of the connecting rod, but also its tilting pendulum movement in the area of the form-fitting support. This movement is transmitted from the spring plate 10 to a membrane 11, which is clamped in its edge region by beads 12 between the housing 1 and a housing cover 13. Between the membrane 11 and the housing cover 13, the pump working space 14 is enclosed, which is supplied with a medium to be conveyed via an inflow opening 15, which is then displaced from the pump working space 14 via an outflow opening 16.
  • the pumping action is shown in FIG. 4 using six working positions:
  • Inflow opening 15 are closed as outflow opening 16.
  • the positive locking plate 9 is tilted to the left, as a result of which the membrane 11, transmitted from the spring plate 10, opens the inflow opening 15 to the pump work chamber 14, so that the medium to be conveyed flows in can.
  • two mutually opposite delivery membranes 19 are arranged in a pump housing 20 which extends almost in the shape of a tube and are separated by a Conveying membranes 19 arranged camshaft 21 driven to generate a traveling shaft.
  • the delivery of the medium which is indicated by arrows IV, takes place here in the longitudinal direction of the camshaft 21.
  • the eccentrics 22 of the camshaft 21 each grip over a link 23, in the central opening 24 of which the eccentric 22 runs, as well as via a spring plate 25 on the conveyor membranes 19.
  • the backdrop 23 is guided on tracks 26 of the housing 20.
  • the traveling wave is not achieved by this guide, but rather by the assignment of the four cams in their successive effects on the membrane. Accordingly, the function is not linear. In any case, however, the use of two membranes achieves a quasi double-acting delivery, the two pumping spaces delivering slightly offset from one another due to the development of the cams.
  • FIG. 5 the individual representations 5.
  • Ibis 5.6 show different funding phases, which are described in more detail below. In each case there is an inflow opening at 27 and 28 and an outflow opening at 29 and 30, respectively.
  • the pump work rooms are labeled 31 and 32.
  • Inflow opening 28 of the pump work chamber 32 is largely open due to the relocation of the camshaft 21.
  • the outflow opening 29 and the outflow opening 30, on the other hand, are open so that the medium to be conveyed can escape.
  • the camshaft is rotated through 90 °, as a result of which the membrane 19 forces the medium to be pumped out of the pump work chamber 31 through the outflow opening 29 and, on the other hand, sucks it in via the inflow opening 27.
  • suction is still sucked in through the inflow opening 28 during the conveying process in the middle Outflow opening 30 is ended because the membrane 19 abuts the pump housing 20 in this area.
  • phase 5.6 in which the camshaft 21 had again turned through 90 °, the outflow opening 29 is closed and the inflow opening 27 is still open, so that the medium can flow into the pump work chamber 31 in accordance with the arrow V.
  • the pump work chamber 32 conveys the medium to the outflow opening 30, while medium flows into this space via the inflow opening 28.
  • Such a conveying device can also work with only one membrane with a correspondingly limited conveying capacity. It is thus also possible according to the invention to achieve a cascade-like delivery in which electromechanical drive systems are used instead of a camshaft.
  • a cascade of several electromechanical transducers can be excited by a frequency generator, the generator having as many outputs as the transducers to be switched in the cascade.
  • the outputs of the frequency generator are then 90 ° out of phase with each other.
  • the cascade is operated in ascending order with an ascending phase.
  • a propagating wave is generated with such an arrangement and the cascade of lifting systems supplied with it by means of an elongated membrane connected to it.
  • FIG. 6 shows a variant of this second exemplary embodiment, in which only the pump housing 33 has a circular cross section, although the drive with camshaft 21 and the diaphragms 19 are designed as in the exemplary embodiment shown in FIG.
  • the membrane 19 no longer reaches the wall of the pump housing 33, so that instead of being conveyed around with corresponding interruptions in conveyance, continuous conveyance takes place, as is typical in turbomachines.
  • FIG. 7 uses functional lines to explain the design of membranes or rigid wall parts interacting with the membrane, which results in a minimum of flexing losses. This makes it possible to clamp the edge areas of the membrane in a non-displaceable manner.
  • FIG. 7 the classic example of a work space is shown in FIG. 7, with an inner wall 34 which is slightly upwardly corrugated and a correspondingly outwardly curved membrane 35 which jointly delimit the work space 36 and asymptotically at its edge regions 37, on which the membrane is clamped approach.
  • a kind of compression of the membrane takes place in its plane, which reaches its peak approximately on the line XII.
  • the compression is related to the fact that the housing with the fixed wall 34 and the clamping points 37 are rigid, while the membrane 35 in its extended position requires a much larger clamping surface than in the position according to line IX.
  • FIG. 7 shows the design according to the invention, in which the fixed wall 38 has a lip-shaped design, whereas the membrane 39 assumes a slightly curved shape in its extended, that is to say the lower, position. When it is pushed upwards, it passes through the center line X, whereby, as can clearly be seen, due to the undulating design, it no longer represents a forest problem.
  • a constructive example is shown with a pump housing 40 and the membrane 39, which enclose the pump working space 36.
  • the membrane 41 can be firmly clamped over beads 2 without a higher flexing work being expected or a separate load being created at the clamping points of the membrane 41.
  • FIG. 8 shows an additional possible application of the invention, namely as a drive means for a ship.
  • the representation is greatly simplified.
  • a drive space 45 delimited by a membrane 44 is arranged.
  • This drive space has an inflow opening 46 and an output opening 47.
  • ambient water of the ship is sucked in via the inflow opening and repelled via the output opening after flowing through the drive space.
  • Ship drives based on the displacement principle are of course known.
  • the seal effect is advantageous here, so that propulsion would also be conceivable in the case of mud or mud, possibly also on non-sticky, flowing types of sand.
  • Such a ship would have amphibian character under certain conditions, which would be advantageous in swampy areas.
  • the membrane 44 can of course not be driven in the most varied of ways up to wind turbines above the ship, which could drive the membrane via a corresponding transmission.
  • the membrane can be used to drive a ship, the membrane for conveying liquids, but also sludge, debris such as sand or the like, can take place according to the invention in reverse of the function, the membrane being able to form the bottom of an open channel and being driven accordingly is. All the features shown in the description, the following claims and the drawing can be essential to the invention both individually and in any combination with one another.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Control And Other Processes For Unpacking Of Materials (AREA)
  • Seasonings (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Abstract

Disclosed is a method and a machine (displacement machine or similar) used to convey transportable media (gaseous, liquid, pasty or trickling). The drive produces a migrating wave.

Description

Verfahren und Maschine zur Förderung von MedienMethod and machine for conveying media
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren bzw. einer Maschine (Verdrangungskraftmaschine odgl.) zur Förderung von förderbaren Medien (gasförmig, flüssig, pastös oder rieselartig) nach der Gattung des Hauptanspruchs bzw. des Nebenanspruchs 2.The invention is based on a method or a machine (displacement engine or the like) for conveying conveyable media (gaseous, liquid, pasty or trickle-like) according to the preamble of the main claim or the secondary claim 2.
Fördereinrichtungen mit einem elastisch verformbaren Wandteil des Arbeitsraums sind meist als Membranpumpe bekannt, beispielsweise mit Pendelpleuelantrieb (De-OS 2212322 oder De-OS 19919908 und De-PS 2211096) oder mit Taumelscheibenantrieb (De-OS 4244619) odgl. auch als Schlauchpumpe, wobei jedenfalls der Antrieb der den Arbeitsraum abschnittsweise begrenzenden elastisch verformbaren Wandteile (Membran, Schlauchwand oder dgl.) durch quer zur Strömungsrichtung des zu verdrängenden Mediums auf diese Wandteile wirkende Kräfte erfolgt. Gemäß der Funktion einer Arbeitsmaschine wird diesem Antrieb Energie zugeführt und zur Förderung entsprechend auf das Medium übertragen, wobei es sich immer um eine intermittierende, also keine lineare Förderung handelt. Entsprechend der Funktion dieser bekanntenConveyors with an elastically deformable wall part of the work space are mostly known as a diaphragm pump, for example with a pendulum connecting rod drive (De-OS 2212322 or De-OS 19919908 and De-PS 2211096) or with a swash plate drive (De-OS 4244619) or the like. also as a peristaltic pump, the drive of the elastically deformable wall parts (membrane, hose wall or the like) that delimit the working space in any case takes place by forces acting on these wall parts transversely to the direction of flow of the medium to be displaced. According to the function of a work machine, this drive is supplied with energy and is correspondingly transferred to the medium for conveyance, whereby it is is always an intermittent, not linear, promotion. According to the function of this known
Verdrängungsarbeitsmaschinen entsteht z.B. bei einer Pendelpumpe eine stehende Welle mit festen Schnittpunkten auf der fiktiven Achse, wodurch auch ein weitgehender Schwingungsausgleich von Schwingungsbauch und Schwingungstal erzielt wird. Auch bei mit Schiebern angetriebene Membranpumpen (siehe oben US 4854836), bei denen mehrere Schieber hintereinander angeordnet eine Förderwelle beim zu fördernden Medium (dort bei Schlauchpumpe) erzeugen, handelt es sich um stehende Wellen. So wird bei Schlauchpumpen odgl. Pumpen, wie bei einer Abrollbewegung eines Reifens, der Schlauch zusammen gepresst, um sich danach zur Erzeugung der Saugbewegung radial wieder auszudehnen. Es handelt sich jeweils entweder um einen gleichmäßig hin- und hergehenden, eine stehende Welle erzeugenden Antrieb oder um eine fortgesetzt wellenartige Bewegung.Displacement machines are e.g. in the case of a pendulum pump, a standing shaft with fixed intersection points on the fictitious axis, which also achieves extensive vibration compensation between the antinode and the oscillation valley. Also in diaphragm pumps driven with slides (see above US 4854836), in which several slides arranged one behind the other produce a delivery shaft for the medium to be delivered (there per hose pump), these are standing shafts. So or the like with peristaltic pumps. Pumps, like a rolling motion of a tire, compress the tube together to then radially expand again to generate the suction motion. It is either a smoothly reciprocating drive that generates a standing shaft or a continuous wave-like movement.
Der Nachteil dieser bekannten Antriebsmethode besteht vor allem in einer verhältnismäßig hohen Abnutzung, da die seitliche Begrenzung der Welle immer an der gleichen Stelle ist, d.h. auch immer an den gleichen Stellen eine Maximalbelastung stattfindet, abgesehen davon, dass hier jeweils Totpunkte erzeugt werden, die bei langsam laufenden Maschinen, beispielsweise für zähes zu förderndes Medium, eine analog der Antriebs requenz laufende wechselnde Beanspruchung der Antriebskräfte erfordert. Erforderlichenfalls müssenThe disadvantage of this known drive method is above all a relatively high degree of wear, since the lateral limitation of the shaft is always in the same place, i.e. also always at the same places a maximum load takes place, apart from the fact that here dead spots are generated which, in the case of slow-running machines, for example for tough medium to be conveyed, requires an alternating load on the driving forces that is analogous to the drive requirement. If necessary, must
Zusatzeinrichtungen zum Überwinden dieser Totpunkte vorgesehen werden.Additional devices for overcoming these dead centers can be provided.
Bei einem anderen bekannten Verfahren zur Förderung von insbesondere pastösen oder rieselartigen Medien wird beispielsweise über eine Schnecke das Medium in einem nach oben offenen Raum, beispielsweise einer Rille, befördert, mit dem Nachteil, dass aufgrund der Reibung zwischen Schnecke und Medium oder auch Rinne erhebliche Verluste entstehen.In another known method for conveying pasty or trickle-like media in particular, the medium is conveyed, for example, via a screw in a space open at the top, for example, a groove, with the disadvantage that considerable losses occur due to the friction between the screw and the medium or the channel.
Es sind auch Membranpumpen bekannt, bei denen der Atrieb über piezoelektrische Elemente erfolgt (De-OS 198934536 und De-OS 3618106) mit grundsätzlich den gleichen Nachteilen und insbesondere auch nur für kleine Fördermengen geeignet.Diaphragm pumps are also known in which the drive takes place via piezoelectric elements (De-OS 198934536 and De-OS 3618106) with fundamentally the same disadvantages and in particular also only suitable for small delivery quantities.
Nicht zuletzt sind auch Verfahren zum Antrieb von Schiffen bekannt (De-GM 7712359), bei denen das Medium, in diesem Fall Wasser, in einem in Fahrtrichtung des Schiffes sich erstreckenden Raum mit einem vorderseitigen Eingang und einem rückseitigen Ausgang befördert werden. Aufgrund der Schubwirkung des geförderten Wassern und der entsprechenden Anordnung von Eingang und Ausgang, die weitgehend unter dem Wasserspiegel liegen, wird das Schiff bewegt. Auch hier gilt, dass die Antriebsverluste des Wassers verhältnismäßig hoch sind.Last but not least, methods for propelling ships are known (De-GM 7712359), in which the medium, in this case water, is conveyed in a space extending in the direction of travel of the ship with a front entrance and a rear exit. The ship is moved due to the thrust effect of the extracted water and the corresponding arrangement of the entrance and exit, which are largely below the water level. Here, too, the drive losses of the water are relatively high.
Die Erfindung und ihre VorteileThe invention and its advantages
Die erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs bzw. die erfindungsgemäße Fördermaschine und die kennzeichnenden Merkmale des Nebenanspruchs 2 hat demgegenüber den Vorteil, dass die bei der Förderung des Mediums aufgrund des Antriebs sich ergebenden Schnittpunkte der durch die Art des Antriebs sich ergebenden Wellen in Strömungsrichtung des Mediums wandern, d.h. nicht auf einer Stelle verharren bzw. die Schnittpunkte mit einer fiktiven Strömungsachse mit dem Medium in Strömungsrichtung mitwandern. Derartige wandernde Wellen sind in der Natur bekannt bei der Fortbewegung von Schlangen, Aalen und dgl.. Entsprechend ist die Abnutzung bei einer solchen Maschine wesentlich gleichmäßiger auf die antreibenden und getriebenen Teile verteilt und es erfolgt auch eine wesentlich gleichmäßigere Förderung des Mediums. Durch das Antriebssystem wird aufgrund einer zusätzlichen, der Grundbewegung überlagerten, anders gerichteten Bewegung ein Pulsieren erreicht, welches erfindungsgemäß so ausgebildet ist, dass es die wandernde Welle beim Medium erzeugt. Hierdurch wird eine Reibung zwischen den beweglichen Wandteilen und der starren Wand vermieden bzw. ein Abtrieb vermieden, was u.a zu einem geringeren Verschleiß bei der erfindungsgemäßen Maschine führt und auch zu einer geringeren Geräuschentwicklung sowie der Einsatzmöglichkeit biegesteifer Materialien flexible Wand. Da die Materialien insbesondere der elastisch verformbaren Wandteile weniger beansprucht werden, wie bei bekannten Maschinen, können diese Materialien sowohl anders wie auch dünner ausgebildet sein, aber es können auch neuartige Materialien zum Einsatz kommen, die den Forderungen bei den bekannten Maschinen nicht gewachsen wären. Zu solchen nunmehr einsetzbaren Materialien gehören vor allem und unter anderem faserverstärkte Kunststoffe, die durch Einlagerung von dünnen Metallschichten gasdicht gemacht werden können, so dass die erfindungsgemäße Verdrängungsarbeitsmaschine auch neuen Anwendungsbereichen zugeführt werden könnte, wie beispielsweise im Kälte- und Klimabereich. So kann erfindungsgemäß die Rückstellung der elastisch verformbaren Wandteile automatisch in Druck- und/ oder Saugrichtung erfolgen - im Unterschied zu bekannten gattungsgemäßen Verdrängungsarbeitsmaschinen .The method according to the invention with the characterizing features of the main claim or the conveyor machine according to the invention and the characterizing features of the dependent claim 2 has the advantage that the intersections of the waves resulting from the type of drive resulting from the type of drive in the direction of flow when conveying the medium of the medium migrate, ie do not remain in one place or the intersection points with a fictitious flow axis move with the medium in the flow direction. Such traveling waves are known in nature during the movement of snakes, eels and the like. Accordingly, the wear on such a machine is distributed much more evenly between the driving and driven parts, and the medium is conveyed much more evenly. A pulsation is achieved by the drive system due to an additional, differently directed movement superimposed on the basic movement, which according to the invention is designed such that it generates the traveling wave in the medium. As a result, friction between the movable wall parts and the rigid wall is avoided or an output is avoided, which leads, among other things, to less wear and tear on the machine according to the invention and also to less noise and the possibility of using rigid, flexible wall materials. Since the materials, in particular the elastically deformable wall parts, are less stressed than in known machines, these materials can be designed differently or in a thinner manner, but novel materials can also be used which would not be able to meet the requirements of the known machines. Such materials that can now be used include, above all, and among other things, fiber-reinforced plastics, which can be made gas-tight by embedding thin metal layers, so that the displacement machine according to the invention could also be used in new areas of application, such as in the refrigeration and air-conditioning sector. Thus, according to the invention, the resiliently deformable wall parts can be automatically reset in the pressure and / or suction direction - in contrast to known displacement machines of the generic type.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fördermaschine ist mit den elastisch verformbaren Wandteilen in Zusammenwirkung mit den ihnen gegenüberliegenden, den Arbeitsraum begrenzenden Wandteilen, die meist starr sind, eine quer zur Strömungsrichtung verlaufende Abdichtung erzielbar, ähnlich einer einwandigen Schlauchpumpe, bei der die einander gegenüberliegenden Wände meist querlinienförmig zusammengepresst werden. Durch ein solches Zusammenwirken von meist elastischen und starren Wandteilen, nämlich je nach verbleibendem Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Wandteilen, kann auch die Fördermenge des Mediums gesteuert werden bis hin zur tatsächlichen auch einen höheren Druck zulassenden Abdichtung.According to an advantageous embodiment of the conveyor machine according to the invention, the elastically deformable wall parts in Interaction with the wall parts opposite them, which delimit the working space and which are mostly rigid, achieves a seal running transversely to the direction of flow, similar to a single-walled hose pump, in which the walls opposite each other are usually pressed together in a transverse line. Through such an interaction of mostly elastic and rigid wall parts, namely depending on the remaining distance between the opposing wall parts, the flow rate of the medium can also be controlled up to the actual sealing, which also allows a higher pressure.
Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird durch das Zusammenwirken der elastischen verformbaren Wandteile mit der Zu- und/ oder Abströmöffnung des Arbeitsraums eine entsprechende Ventilfunktion übernommen. Sobald die elastischen Wandteile die Zuströmöffnung verschließen, kann bei entsprechendem Antrieb der Wandteile das Medium auch unter höherem Druck zur Abströmöffnung gefördert werden und es kann umgekehrt bei Verschließen der Abströmöffnung und Vergrößern des Arbeitsraums bei gleichzeitigem Öffnen der Zuströmöffnung ein Ansaugen des Mediums erfolgen.According to an advantageous embodiment of the invention in this regard, a corresponding valve function is taken over by the interaction of the elastic deformable wall parts with the inflow and / or outflow opening of the working space. As soon as the elastic wall parts close the inflow opening, if the wall parts are driven appropriately, the medium can be conveyed to the outflow opening under higher pressure, and vice versa, if the outflow opening is closed and the working space is enlarged while the inflow opening is opened, the medium can be sucked in.
Die diesbezügliche Ausgestaltung der Erfindung kann die quer zur Strömungsrichtung gegebene Abdichtung bzw. dieses sich Nähern zwischen elastischem Wandteil und starrem Wandteil als in Strömungsrichtung wandernd ausgebildet werden, wodurch die wandernde Welle des Mediums entsprechend beeinflussbar ist.The relevant embodiment of the invention, the seal given transversely to the direction of flow or this approaching between the elastic wall part and the rigid wall part can be designed as migrating in the flow direction, as a result of which the migrating wave of the medium can be influenced accordingly.
Nach einer grundsätzlichen Ausgestaltung der Erfindung ist das elastisch verformbare Wandteil des Arbeitsraums als Membrane ausgebildet, die entsprechend quer zur Strömungsrichtung für den erwünschten Antrieb beaufschlagbar ist. Bevorzugt weist eine solche Membran eine längliche, beispielsweise ovale Erstreckung auf, wobei an einem der Längsenden die Zuström- und am anderen die Abströmöffnung angeordnet ist. Vorteilhafter Weise kann für die Funktion der Maschine eine sehr günstige Einspannung und Abdichtung durch eine solche Membran erzielt werden, sowohl bei schnell laufenden als auch bei langsam laufenden Maschinen. Durch die Art der Einspannung kann je nach Konstruktion für bestimmte Ausführungen ein natürlicher Rückstelleffekt erzielt werden.According to a basic embodiment of the invention, the elastically deformable wall part of the work space is designed as a membrane, which is correspondingly transverse to the direction of flow for the desired drive can be acted upon. Such a membrane preferably has an elongated, for example oval, extension, the inflow opening being arranged on one of the longitudinal ends and the outflow opening on the other. Advantageously, a very favorable clamping and sealing can be achieved by such a membrane for the function of the machine, both in fast-running and in slow-running machines. Depending on the construction, the type of clamping can achieve a natural reset effect for certain designs.
Nach einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung besteht der Antrieb aus einem Kurbeltrieb und einem die Hubbewegung auf die elastischen Wandteile übertragenden Pleuel, wobei zur Erzeugung der wandernden Welle der Pleuel bei seiner Pendelhubbewegung in Hubrichtung entlang einer vorbestimmten Bahn geführt wird, so daß der Pleuel außer jener durch den Kurbeltrieb bedingten Pendelbewegung eine zusätzlich quer zur Strömungsrichtung verlaufende Bewegungskraft (Kippbewegung) erfährt. Diese durch die Pendelbewegung, erzeugte und durch die Nockenbahnführung, überlagerte Kippbewegung kann eine Nockenbahnführung im Abschnitt des Pleuels zwischen Kurbeltrieb und elastischem Wandteil sein, sie kann aber auch auf der dem elastischen Wandteil abgewandten Seite des Kurbeltriebs angeordnet sein. Maßgebend ist lediglich, dass der durch den Kurbeltrieb verursachten Pendelbewegung eine quasi Störgröße überlagert wird, die aus der bei einer Pendelbewegung gegebenen stehenden Welle eine wandernde Welle macht..According to a special embodiment of the invention, the drive consists of a crank mechanism and a connecting rod which transmits the lifting movement to the elastic wall parts, the connecting rod being guided along its predetermined path during its pendulum lifting movement in the lifting direction in order to generate the traveling shaft, so that the connecting rod passes through it the pendulum movement caused by the crank mechanism experiences an additional movement force (tilting movement) running transversely to the flow direction. This tilting movement generated by the pendulum movement and superimposed by the cam track guide can be a cam track guide in the connecting rod section between the crank mechanism and the elastic wall part, but it can also be arranged on the side of the crank mechanism facing away from the elastic wall part. The only decisive factor is that the pendulum movement caused by the crank mechanism is superimposed on a quasi-disturbance variable which turns the standing wave given by a pendulum movement into a traveling wave.
Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dient zur Übertragung der die wandernde Welle erzeugende Pendelkippbewegung auf das elastisch Wandteile eine seitlich nachgiebige Formschlussauflage dient. Hierdurch wird zwischen Abtriebsende des Pleuels und Angriffsstelle der elastischen Wandteile in Querrichtung ein entsprechender Freiheitsgrad erzielt.According to an advantageous embodiment of the invention in this regard, one serves to transmit the pendulum tilting movement generating the traveling wave to the elastic wall parts laterally resilient form fit serves. As a result, a corresponding degree of freedom is achieved between the output end of the connecting rod and the point of attack of the elastic wall parts in the transverse direction.
Nach einer diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung dient als Formschlussauflage ein Gleitstein, welcher zwischen Pleuelende und elastisch verformbarem Wandteil angeordnet ist.According to a related embodiment of the invention, a sliding block, which is arranged between the connecting rod end and the elastically deformable wall part, serves as a form-fit support.
Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Formschlussauflage eine rechteckige balkenartige Ausdehnung auf, wobei die Kippbewegung der Formschlussauflage direkt auf das bewegliche Wand teil übertragen wird. Hierdurch wird diese Pendelkippbewegung unmittelbar an das zu fördernde Medium weitergegeben, was einerseits eine pulsierende Wirkung, andererseits die wandernde Welle verursacht.According to an advantageous embodiment of the invention in this regard, the interlocking support has a rectangular bar-like extension, the tilting movement of the interlocking support being transferred directly to the movable wall part. As a result, this pendulum tilting movement is passed on directly to the medium to be conveyed, which on the one hand causes a pulsating effect and on the other hand the traveling wave.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen Pleuel und elastischen Wandteilen eine elastisch nachgiebige biege steife Platte angeordnet, über die die beim Hub vollzogene Pendelkippbewegung großflächiger auf die elastischen Wandteile übertragen wird. Hierbei kann diese Platte schwimmend mit den elastischen Wandteilen zusammenwirken, oder aber mit diesen verbunden sein und entsprechend schwimmend zum Pleuelende hin gelagert sein. Maßgebend ist, dass diese Platte eine entsprechende Stützwirkung auf die elastischen Wandteile ausüben kann, so dass diese aus anderen praktischen Gründen aus einer weichen Membran bestehen kann.According to an additional advantageous embodiment of the invention, an elastically resilient, rigid plate is arranged between the connecting rod and the elastic wall parts, via which the pendulum tilting movement carried out during the stroke is transmitted over a large area to the elastic wall parts. In this case, this plate can interact with the elastic wall parts in a floating manner, or else can be connected to them and be appropriately floating towards the end of the connecting rod. It is essential that this plate can have a corresponding support effect on the elastic wall parts, so that it can consist of a soft membrane for other practical reasons.
Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Platte aus federndem Material, beispielsweise aus Stahl oder härterem Kunststoff. Erfindungsgemäß können die in den Ansprüchen 9 bis 12 genannten Merkmale auch auf andere Antriebsmittel übertragen werden, jedenfalls immer dann, wenn ein Antrieb quer zur elastischen Wand bzw. Membran erfolgt und ähnliche Probleme bestehen.According to an advantageous embodiment of the invention in this regard, the plate is made of resilient material, for example steel or harder plastic. According to the invention, the features mentioned in claims 9 to 12 can also be transferred to other drive means, at least whenever a drive takes place transversely to the elastic wall or membrane and there are similar problems.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die pulsierende Arbeit mittels mehreren quer zur Strömungsrichtung und nacheinander angeordneten sowie auf die elastisch verformbaren Wand teile gesteuert wirkenden Antriebselemente erzielt (siehe oben US 4854836 oder auch US 5961298).According to an additional advantageous embodiment of the invention, the pulsating work is achieved by means of a plurality of drive elements arranged transversely to the flow direction and one after the other and acting in a controlled manner on the elastically deformable wall parts (see above US 4854836 or also US 5961298).
^ Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind, wie auch bei oben beschriebenen Ausführungsbeispielen, die elastisch verformbaren Wandteile als Membran ausgebildet mit einer dem Antrieb aus mehreren Elementen entsprechenden Längsausdehnung. Diese Membran kann oval oder nahezu rechteckig ausgebildet sein, was im Wesentlichen davon abhängt, welche Zusatzfunktionen, beispielsweise Ventilfunktionen, die Membran zu übernehmen hat oder wie viel Antriebselemente nacheinander vorgesehen sind und dgl. mehr.According to an advantageous embodiment of the invention in this regard, as in the exemplary embodiments described above, the elastically deformable wall parts are designed as a membrane with a longitudinal extension corresponding to the drive consisting of several elements. This membrane can be oval or almost rectangular, which essentially depends on which additional functions, for example valve functions, the membrane has to take over or how many drive elements are provided in succession and the like. More.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dient als Antrieb eine Nockenwelle mit den Nocken zugeordneten Kulissenschiebern, die mindestens mittelbar (siehe auch Anspruch 9 bis 12)an der Membran zu deren Antrieb angreifen. Hierbei kann es sich aber auch um Kurbeltrieb betätigte Pleuel handeln oder um an den elastischen Wandteilen angreifenden Querschiebern, Schwingankern odgl. So ist es auch denkbar, dass für den Antrieb eine Art Förderschnecke dient, deren Drehachse in Strömungsrichtung verläuft und deren beim Antrieb wirksame Außenflanke schraubenförmig an der Membran angreift. Entsprechend dem Radius der Förderschnecke ist dann auch die der Membran gegenüberliegende feste Begrenzungswand des Arbeitsraums zum Raum hin konkav ausgebildet, mit am Anfang und Ende dieses tunnelförmig ausgebildeten Arbeitsraums vorhandene Zuström- und Abströmöffnungen .According to an additional advantageous embodiment of the invention, a camshaft is used as the drive with the link slides assigned to the cams, which act at least indirectly (see also claims 9 to 12) on the membrane to drive it. However, this can also be a connecting rod actuated by a crank mechanism, or transverse slides, oscillating anchors or the like acting on the elastic wall parts. It is also conceivable that a kind of screw conveyor is used for the drive, the axis of rotation of which runs in the direction of flow and the outer flank which is effective during the drive attacks the membrane in a helical manner. Corresponding to the radius of the screw conveyor, the fixed boundary wall of the work space opposite the membrane is then concave towards the space, with inflow and outflow openings present at the beginning and end of this tunnel-shaped work space.
So ist nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das Maschinengehäuse rohrförmig ausgebildet, wobei die Rohrwand als starres Wandteil dient.Thus, according to an additional advantageous embodiment of the invention, the machine housing is tubular, the tube wall serving as a rigid wall part.
Nach einer zusätzlichen im Sonderfall auch diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung sind im Maschinengehäuse zwei Membranen parallel zueinander angeordnet, wobei der Antrieb doppelt wirkend zwischen den Membranen angeordnet ist. Hierdurch kann ein Antrieb ähnlich wie bei einer Boxereinrichtung erfolgen, wobei ein besonderer Vorteil darin besteht, dass die jeweils durch einen Antrieb bewirkte Förderung versetzt zur anderen erfolgt, wodurch, abgesehen von der erhöhten Förderleistung, auch eine gleichmäßigere Förderung erzielbar ist.According to an additional, in a special case, embodiment of the invention, two membranes are arranged parallel to one another in the machine housing, the drive being arranged between the membranes in a double-acting manner. This enables a drive to take place similarly to a boxer device, a particular advantage being that the conveyance effected by one drive is offset from the other, which means that apart from the increased conveying capacity, more uniform conveyance can also be achieved.
Nach einer vorteilhaften generellen aber auch diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung weist das rohrförmige Gehäuse einen kreisförmigen Arbeitsraumquerschnitt auf. Im Unterschied zu dem ebenfalls möglichen abgeflachten Gehäuse, bei dem die Membran immer wieder in Berührung mit der fest stehenden Wand gelangt, wodurch eine gewisse Ventilwirkung erzeugt wird, kann eine solche, ein kreisförmiges Gehäuse aufweisende Maschine, als Strömungsmaschine optimiert werden, bei der keine Berührung zwischen der Membran und der gegenüberliegenden feststehenden Wand stattfindet. Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt der Antrieb durch mindestens mittelbar übertragene Magnetkräfte. Besonders bei kleineren Pumpen im medizinischen oder Mikropumpenbereich kann diese Antriebsart vorteilhaft sein.According to an advantageous general but also related embodiment of the invention, the tubular housing has a circular cross section of the working space. In contrast to the also possible flattened housing, in which the membrane repeatedly comes into contact with the fixed wall, which produces a certain valve effect, such a machine, which has a circular housing, can be optimized as a turbomachine in which there is no contact between the membrane and the opposite fixed wall takes place. According to an additional advantageous embodiment of the invention, the drive is carried out by at least indirectly transmitted magnetic forces. This type of drive can be particularly advantageous for smaller pumps in the medical or micropump sector.
Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Magnetkräfte oder Piezokräfte elektrisch erzeugt und auch gesteuert. Auf diese Weise können über Magnetspulen in einfacher Art beispielsweise wandernde elektromagnetische Felder wie in einem linearen Synchronmotor erzeugt und bewegt und dadurch eine Membran angetrieben werden. Besonders bei Mikropumpen mit geringem Druck oder bei Kleinkompressoren bis ca. fünf bar kann dies auch durch linear oder in Kurven wandernde elektromagnetische Felder erfolgen So können sich ebenso durch eigene Federkraft wellenförmig wandernd wieder schließen. Das Gesamtsystem las st auch analog von Chips durch einzelne Schichten konzipieren bis nahe an hygroskopischen Grenzwerten. Der Antrieb kann über Magnetspulen im Einsatz ähnlich wie bei Lautsprechern erfolgen oder aber auch durch Schwinganker mit entsprechender Umsetzung der Bewegung.According to an advantageous embodiment of the invention in this regard, the magnetic forces or piezo forces are generated and also controlled electrically. In this way, moving electromagnetic fields, for example, can be generated and moved in a simple manner via magnetic coils, as in a linear synchronous motor, and a membrane can thereby be driven. Particularly in the case of micropumps with low pressure or in the case of small compressors up to approximately five bar, this can also be done by electromagnetic fields moving linearly or in curves. The overall system can also be designed analogously from chips through individual layers to close to hygroscopic limit values. The drive can be carried out using magnetic coils similar to loudspeakers or by means of a vibrating armature with the corresponding implementation of the movement.
Eine Fördermaschine der erfindungsgemäßen Art, nämlich bei der der Antrieb pulsierend auf das Medium wirkt, so dass im Medium eine wandernde Welle erzeugt wird, kann nicht nur in vielfältiger Weise maschinell umgesetzt werden, sondern auch der Anwendungsbereich dieser Erfindung ist entsprechend vielseitig. So kann bei Pumpen im großen und mittleren Leistungsbereich die Erfindung eingesetzt werden als auch im Mikrobereich, bei welchem wellenförmig pumpende Folien als elastische Wand teile Verwendung finden können. Besonders auch im medizinischen Mikrotechnikbereich ist die Erfindung einsetzbar, nämlich dort, wo ein Achsantrieb nicht mehr unterbringbar wäre. Ein anderer Anwendungsbereich ist bei Verdichtern ebenfalls von großen Maschinen bis zur Mikroausführung.A conveyor machine of the type according to the invention, namely in which the drive has a pulsating effect on the medium, so that a traveling wave is generated in the medium, can not only be implemented mechanically in a variety of ways, but also the field of application of this invention is correspondingly versatile. So the invention can be used in pumps in the large and medium performance range as well as in the micro range, in which wave-pumping foils can be used as elastic wall parts. The invention can also be used particularly in the field of medical microtechnology, namely where an axle drive is no longer available would be accommodable. Another area of application for compressors is from large machines to micro-designs.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften, die Anwendung der Erfindung betreffenden Ausgestaltung, dient sie zum Antrieb von Schiffen odgl.. Durch die erfindungsgemäße "wandernde Welle" erfolgt eine schlingelnde Fortbewegungsart wie von Fischen und Schlangen oder der pumpenden Fortbewegung von Quallen, wobei der grundsätzliche Antrieb ähnlich wie bei einer Schiffsschraube durch Ansaugen einerseits und Ausstoßen andererseits bewirkt wird. Hierbei wird die Erfindung als Strömungsmaschine eingesetzt. So wie ein Vortrieb von Seeelefanten auf morastisch oder schlammigem Boden denkbar ist, so ist auch ein Einsatz als quasi Amphibienfahrzeug in Sumpfgebieten, aber möglicherweise auch auf Sand, denkbar. Die umgekehrte Anwendung der Erfindung wäre der Boden einer Rinne, in der durch den wandernden wellenförmigen Antrieb des Bodens das Schüttgut transportierbar wäre - ähnlich Rütteltransport auf Laufbändern. Nach einem den Schiffsantrieb betreffenden vorteilhaften Einsatz der Erfindung ist in einem Schiffsrumpf unterhalb des Wasserspiegels eine Zuströmöffnung im Bug und entsprechende Abtriebsöffnung im Heck und ein dazwischen gelegener Abtriebsraum vorgesehen, wobei der Antrieb der dem Deck zugewandten Membran in unterschiedlichster Weise erfolgen kann. So können auch zwei derartige Antriebssysteme nebeneinander angeordnet sein, um damit je nach unterschiedlicher Förderleistung auch das Schiff zu manövrieren oder es kann sich um eine Rohrpumpe handeln mit Boxenordnung als ausliegendem Bootsantrieb..According to an additional advantageous embodiment relating to the application of the invention, it is used to drive ships or the like. The "traveling wave" according to the invention results in a wobbling form of movement such as fish and snakes or the pumping movement of jellyfish, the basic drive being similar to in a propeller is caused by suction on the one hand and ejection on the other. Here, the invention is used as a turbomachine. Just as sea elephants can be propelled on muddy or muddy ground, so it can also be used as a quasi amphibious vehicle in swamp areas, but possibly also on sand. The reverse application of the invention would be the floor of a trough in which the bulk material could be transported by the traveling wave-shaped drive of the floor - similar to vibratory transport on treadmills. According to an advantageous use of the invention relating to ship propulsion, an inflow opening in the bow and corresponding output opening in the stern and an output space located in between are provided in a ship's hull below the water level, the membrane facing the deck being able to be driven in a wide variety of ways. Two drive systems of this type can also be arranged next to one another, so that the ship can also be maneuvered depending on the different conveying capacity, or it can be a tube pump with a box arrangement as the boat drive laid out.
Nach einer grundsätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das elastisch verfahrbare Wandteil als Membran ausgebildet und im Randbereich eingespannt, wobei im Querschnitt der Membran gesehen stets eine gewellte Kontur verbleibt, ähnlich wie bei der Membran von Lautsprechern. Hierdurch wird vermeiden, dass beim Durchfahren der Membran der Einspannebene ein Stau entsteht, da natürlich der Querschnitt im Einspannbereich kleiner ist als im ausgefahrenen Bereich der Membran, dieser Einspannbereich von der gleichen Membran erfasst werden muss wie auch der ausgefahrene Bereich der Membran, bei der sie beispielsweise an der festen Wand anliegt. Die gewellte Kontur ermöglicht, ähnlich wie beim Lautsprecher, hohe Frequenzen ohne Walknachteil.According to a basic advantageous embodiment of the invention, the elastically movable wall part is designed as a membrane and clamped in the edge area, with the cross section of the membrane seen always a wavy contour remains, similar to the membrane of speakers. This prevents jamming when driving through the membrane of the clamping level, since of course the cross section in the clamping area is smaller than in the extended area of the membrane, this clamping area must be covered by the same membrane as the extended area of the membrane where it is for example, against the fixed wall. The corrugated contour, similar to the loudspeaker, enables high frequencies without disadvantage in terms of walking.
Nach einer zusätzlichen, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Profile in die Membranflächen eingearbeitet, wodurch die Membran selbst in der Lage ist, sich fortgesetzt wellenförmig zu bewegen. Nach einer zusätzlichen, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind länglich-flache und/ oder faserförmige Piezo- Elemente als flexible Profile in die Membran eingearbeitet, um diese zu verformen, beispielsweise für einen erfinderischen Antrieb derselben. Das Verformen von Flächenteilen durch Piezoelemente ist bei Flugzeugflügeln und Hubschreiberrotoren bekannt.According to an additional, advantageous embodiment of the invention, hydraulically or pneumatically actuated profiles are incorporated into the membrane surfaces, as a result of which the membrane itself is able to continue to move in an undulating manner. According to an additional, advantageous embodiment of the invention, elongated-flat and / or fibrous piezo elements are incorporated into the membrane as flexible profiles in order to deform them, for example for an inventive drive thereof. The deformation of flat parts by piezo elements is known in aircraft wings and helicopter rotors.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar. ZeichnungFurther advantages and advantageous embodiments of the invention can be found in the following description of the drawing and the claims. drawing
Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:Two embodiments of the object of the invention are shown in the drawing and described in more detail below. Show it:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Pumpe gemäß der Linie I-I inFig. 1 shows a cross section through a pump along the line I-I in
Figur 2;Figure 2;
Fig. 2 einen Querschnitt gemäß der Linie II-II in Figur 1;;2 shows a cross section along the line II-II in Figure 1;
Fig. 3 einen Teillängsschnitt gemäß der Linie III-III in Figur 2;Figure 3 is a partial longitudinal section along the line III-III in Figure 2.
Fig . 4 sechs verschiedene Arbeitsstellungen in verkleinertemFig. 4 six different working positions in reduced size
Maßstab; Fig. 5 stark vereinfacht ein zweites Ausführungsbeispiel im Quer- und Längsschnitt und in verschiedenen Arbeitsstellungen Fig. 6 eine Variante des zweiten Ausführungsbeispiels; Fig. 7 eine optimierte Membrankontur und Fig. 8 eine Anwendung als Schiffsantrieb. Scale; Fig. 5 greatly simplified a second embodiment in cross and longitudinal section and in different working positions; Fig. 6 shows a variant of the second embodiment; 7 an optimized membrane contour and FIG. 8 an application as a ship propulsion system.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Bei dem in den Figuren 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel wird anhand einer Pumpe die Erfindung erläutert. In einem Pumpengehäuse 1 ist ein Kurbeltrieb 2 angeordnet mit einem auf einer Antriebswelle 3 angeordneten Exzenter 4 und einem von diesem betätigten Pleuel 5. Der Pleuel weist in seinem oberen Bereich einen Nocken 6 auf, der in einer Bahn 7 des Pumpengehäuses 1 geführt ist, so dass der Pleuel 5 bei seiner über den Kurbeltrieb bewirkten Hub- und Pendelbewirkung ein durch die Bahn 7 und den Nocken 6 bewirkte Kippbewegung ausführt.In the first exemplary embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the invention is explained using a pump. A crank mechanism 2 is arranged in a pump housing 1 with an eccentric 4 arranged on a drive shaft 3 and a connecting rod 5 actuated by the latter. The connecting rod has in its upper region a cam 6 which is guided in a track 7 of the pump housing 1, so that the connecting rod 5 performs a tilting movement caused by the track 7 and the cams 6 when it is lifted and oscillated by the crank mechanism.
Am oberen Ende wirkt der Pleuel 5 auf einen Gleitstein 8, der die Hubpendelkippbewegung über eine Formschlussauflage 9 auf eine federnde Platte 10 überträgt. Die Federplatte 10 folgt im Bereich der Formschlussauflage somit nicht nur der Hubbewegung des Pleuels, sondern auch dessen Kipppendelbewegung. Diese Bewegung wird von der Federplatte 10 auf eine Membran 11 übertragen, welche in ihrem Randbereich durch Wülste 12 zwischen dem Gehäuse 1 und einem Gehäusedeckel 13 eingespannt ist. Zwischen der Membran 11 und dem Gehäusedeckel 13 ist der Pumpenarbeitsraum 14 eingeschlossen, welcher über eine Zuströmöffnung 15 mit einem zu fördernden Medium versorgt wird, welches über eine Abströmöffnung 16 dann aus dem Pumpenarbeitsraum 14 verdrängt wird. Abschnitte 17 und 18 der Membran 11, die den Mündungen der Zuströmöffnung 15 und der Abströmöffnung 16 gegenüberliegen, wirken mit diesen Mündungen als Ventil. Sobald die Membran 11 mit diesen Abschnitten 17 oder 18 nach unten bewegt wird, öffnet sich dieses Ventil und sobald sie die in Figur 1 dargestellte Stellung einnehmen, schließen diese Abschnitte 17, 18 die Öffnungen 15 oder 16.At the upper end, the connecting rod 5 acts on a sliding block 8, which transmits the lifting pendulum tilting movement to a resilient plate 10 via a form-fitting support 9. The spring plate 10 thus follows not only the lifting movement of the connecting rod, but also its tilting pendulum movement in the area of the form-fitting support. This movement is transmitted from the spring plate 10 to a membrane 11, which is clamped in its edge region by beads 12 between the housing 1 and a housing cover 13. Between the membrane 11 and the housing cover 13, the pump working space 14 is enclosed, which is supplied with a medium to be conveyed via an inflow opening 15, which is then displaced from the pump working space 14 via an outflow opening 16. Sections 17 and 18 of the membrane 11, which lie opposite the mouths of the inflow opening 15 and the outflow opening 16, act as a valve with these orifices. As soon as the membrane 11 is moved down with these sections 17 or 18, this valve opens and as soon as they assume the position shown in FIG. 1, these sections 17, 18 close the openings 15 or 16.
In Figur 4 ist die Pumpwirkung anhand von sechs Arbeitsstellungen gezeigt:The pumping action is shown in FIG. 4 using six working positions:
In Arbeitsstellung 4.6 hat der Kurbeltrieb 2 die Membran 11 vollständig an den Gehäusedeckel 13 gedrückt, wodurch sowohlIn working position 4.6, the crank mechanism 2 has pressed the membrane 11 completely against the housing cover 13, whereby both
Zuströmöffnung 15 als Abströmöffnung 16 verschlossen sind. Bei 4.1 ist zu erkennen, dass trotz einer Rechtsdrehung gemäß Pfeil IV der Antriebswelle 3 die Formschlussplatte 9 nach links gekippt wird, wodurch von der Federplatte 10 übertragen die Membran 11 die Zuströmöffnung 15 zum Pumpenarbeitsraum 14, hin öffnet, so dass jenes zu fördernde Medium einströmen kann.Inflow opening 15 are closed as outflow opening 16. At 4.1 it can be seen that, despite a clockwise rotation according to arrow IV of the drive shaft 3, the positive locking plate 9 is tilted to the left, as a result of which the membrane 11, transmitted from the spring plate 10, opens the inflow opening 15 to the pump work chamber 14, so that the medium to be conveyed flows in can.
Bei 4.2 erfolgt eine weitere Verdrehung der Antriebswelle 3 mit der Folge einer Vergrößerung des Pumpenarbeitsraums 14.At 4.2, the drive shaft 3 is rotated further, with the result that the pump work space 14 is enlarged.
Bei 4.3 hat der Pleuel 5 seinen Tiefstpunkt erreicht, wobei die Zuströmöffnung 15 des Pumpenarbeitsraumes 14 durch die Membran 14 wieder geschlossen ist, jedoch die Abströmöffnung 16 noch nicht geöffnet hat.At 4.3 the connecting rod 5 has reached its lowest point, the inflow opening 15 of the pump working space 14 being closed again by the membrane 14, but the outflow opening 16 has not yet opened.
Dies findet dann bei 4.4 statt, bei dem die Formschlussauflage 9 nach rechts gekippt ist, wodurch die Zuströmöffnung 15 gesperrt bleibt, aber die Abströmöffnung 16 geöffnet wird, so dass bei dem nunmehr verkleinerten Arbeitsraum 14 das Medium durch die Membran 11 verdrängt abströmen kann.This then takes place at 4.4, in which the interlocking support 9 is tilted to the right, as a result of which the inflow opening 15 remains blocked, but the outflow opening 16 is opened, so that the medium can flow out through the membrane 11 in the now reduced working space 14.
Bei 4.5 ist gezeigt, dass sich bei Fortsetzung der Verdrehung der Pumpenarbeitsraum 14 weiter verkleinert, um dann endgültig die bei 4.6 gezeigte Stellung einzunehmen.At 4.5 it is shown that as the rotation continues, the pump working space 14 further decreases in order to finally assume the position shown at 4.6.
Dieser in Figur 4 gezeigte Zyklus wiederholt sich bei jeder Umdrehung der Antriebswelle 3, wobei aufgrund der Nockenführung 6,7 des Pleuels 5 dieser außer seiner Hubbewegung eine Pendelkippbewegung mit seiner oberen Stirnseite ausführt, die einerseits eine pulsierende Wirkung auf das zu fördernde Medium ausübt und andererseits eine wandernde Welle im geförderten Medium bewirkt.This cycle shown in Figure 4 is repeated with each revolution of the drive shaft 3, whereby due to the cam guide 6, 7 of the connecting rod 5, it carries out a pendulum tilting movement with its upper end face in addition to its lifting movement, which on the one hand exerts a pulsating effect on the medium to be conveyed and on the other hand causes a traveling wave in the pumped medium.
Bei dem in Figur 5 stark vereinfacht dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel sind zwei einander gegenüberliegende Fördermembranen 19 in einem nahezu rohförmig sich erstreckenden Pumpengehäuse 20 angeordnet und werden durch eine zwischen den Fördermembranen 19 angeordnete Nockenwelle 21 zu Erzeugung einer wandernden Welle angetrieben. Die Förderung des Mediums, die durch Pfeile IV angedeutet ist, erfolgt hier in Längsrichtung der Nockenwelle 21. Die Exzenter 22 der Nockenwelle 21 greifen hierbei jeweils über eine Kulisse 23, in deren zentraler Öffnung 24 der Exzenter 22 läuft, sowie über je eine Federplatte 25 an den Fördermembranen 19 an. Die Kulisse 23 wird hierbei auf Bahnen 26 des Gehäuses 20 geführt. Die wandernde welle wird hier nicht durch diese Kulissenführung erzielt, sondern vielmehr um die Zuordnung der vier Nocken in ihrer nacheinander erfolgenden Auswirkung auf die Membran. Die Funktion ist entsprechend nicht linear. In jeden Fall wird aber durch die Verwendung von zwei Membranen eine quasi doppelt wirkende Förderung erzielt, wobei die beiden Pumpräume aufgrund der Abwicklung der Nocken zeitlich gesehen leicht versetzt zueinander fördern.In the second exemplary embodiment, shown in a highly simplified form in FIG. 5, two mutually opposite delivery membranes 19 are arranged in a pump housing 20 which extends almost in the shape of a tube and are separated by a Conveying membranes 19 arranged camshaft 21 driven to generate a traveling shaft. The delivery of the medium, which is indicated by arrows IV, takes place here in the longitudinal direction of the camshaft 21. The eccentrics 22 of the camshaft 21 each grip over a link 23, in the central opening 24 of which the eccentric 22 runs, as well as via a spring plate 25 on the conveyor membranes 19. The backdrop 23 is guided on tracks 26 of the housing 20. The traveling wave is not achieved by this guide, but rather by the assignment of the four cams in their successive effects on the membrane. Accordingly, the function is not linear. In any case, however, the use of two membranes achieves a quasi double-acting delivery, the two pumping spaces delivering slightly offset from one another due to the development of the cams.
In Figur 5 sind in den Einzeldarstellungen 5. Ibis 5.6 verschiedene Förderphasen gezeigt, die im Folgenden näher beschrieben werden. In jedem Fall ist bei 27 und 28 je eine Zuströmöffnung und bei 29 bzw. 30 je eine Abströmöffnung. Die Pumpenarbeitsräume sind mit 31 und 32 bezeichnet.In FIG. 5, the individual representations 5. Ibis 5.6 show different funding phases, which are described in more detail below. In each case there is an inflow opening at 27 and 28 and an outflow opening at 29 and 30, respectively. The pump work rooms are labeled 31 and 32.
In Phase 5.1 bzw. 5.2 ist die Zuströmöffnung 27des Pumpenarbeitsraums 31 geschlossen, während dieIn phases 5.1 and 5.2, the inflow opening 27 of the pump work space 31 is closed, while the
Zuströmöffnung 28 des Pumpenarbeitsraums 32 aufgrund der Relage der Nockenwelle 21 weitgehend geöffnet ist. Die Abströmöffnung 29 und die Abströmöffnung 30 sind hingegen geöffnet, so dass das zu fördernde Medium austreten kann. Bei Phase 5.3 ist die Nockenwelle um 90° weitergedreht, wodurch die Membran 19 das zu fördernde Medium aus dem Pumpenarbeitsraum 31 durch die Abströmöffnung 29 herausdrängt und andererseits über die Zuströmöffnung 27 ansaugt. Im Pumpenarbeitsraum 32 hingegen wird im mittleren Bereich durch Vergrößern des Raumes noch über die Zuströmöffnung 28 angesaugt, während der Fördervorgang in der Abströmöffnung 30 beendet ist, da die Membran 19 in diesem Bereich am Pumpengehäuse 20 anliegt.Inflow opening 28 of the pump work chamber 32 is largely open due to the relocation of the camshaft 21. The outflow opening 29 and the outflow opening 30, on the other hand, are open so that the medium to be conveyed can escape. In phase 5.3, the camshaft is rotated through 90 °, as a result of which the membrane 19 forces the medium to be pumped out of the pump work chamber 31 through the outflow opening 29 and, on the other hand, sucks it in via the inflow opening 27. In the pump work chamber 32, on the other hand, in the middle area, suction is still sucked in through the inflow opening 28 during the conveying process in the middle Outflow opening 30 is ended because the membrane 19 abuts the pump housing 20 in this area.
In Phase 5.4, 5.5, bei der 4.4 einem Schnitt entsprechend der Linie VII-7 entspricht, liegt an dieser Schnittstelle die untere Fördermembran 19 am Pumpengehäuse 20 an, so dass die Zuströmöffnung 20 quasi geschlossen ist. In dieser Phase ist die Nockenwelle 21 wiederum um 90° weitergedreht. Der obere Pumpenarbeitsraum 31 hat sich auf der linken Seite entsprechend vergrößert, während er auf der rechten Seite über die Abströmöffnung 29 gefördert hat.In phases 5.4, 5.5, in which 4.4 corresponds to a section along line VII-7, the lower delivery membrane 19 bears against the pump housing 20 at this interface, so that the inflow opening 20 is virtually closed. In this phase, the camshaft 21 is turned through 90 ° again. The upper pump working space 31 has increased correspondingly on the left-hand side, while it has conveyed via the outflow opening 29 on the right-hand side.
In Phase 5.6, in der die Nockenwelle 21 wiederum um 90° weitergedreht hatte, ist die Abströmöffnung 29 geschlossen und die Zuströmöffnung 27 noch geöffnet, so dass das Medium entsprechend dem Pfeil V in den Pumpenarbeitsraum 31 nachströmen kann. Der Pumpenarbeitsraum 32 hingegen fördert das Medium zur Abströmöffnung 30, während über die Zuströmöffnung 28 Medium in diesen Raum nachströmt.In phase 5.6, in which the camshaft 21 had again turned through 90 °, the outflow opening 29 is closed and the inflow opening 27 is still open, so that the medium can flow into the pump work chamber 31 in accordance with the arrow V. The pump work chamber 32, on the other hand, conveys the medium to the outflow opening 30, while medium flows into this space via the inflow opening 28.
Natürlich kann eine solche Fördervorrichtung auch mit nur einer Membran arbeiten bei entsprechend eingeschränkter Förderkapazität. So ist es auch erfindungsgemäß möglich, eine kaskadenartige Förderung zu erzielen, bei der statt einer Nockenwelle elektromechanische Antriebssysteme verwendet werden. So kann eine Kaskade von mehreren elektromechanischen Wandlern durch einen Frequenzgenerator angeregt sein, wobei der Generator so viele Ausgänge hat, wie Wandler in der Kaskade zu schalten sind. Die Ausgänge des Frequenzgenerators sind bei einer Kaskade von 4 dann um jeweils 90° gegeneinander phasenversetzt. Dabei wird die Kaskade in aufsteigender Reihenfolge mit ebenfalls aufsteigender Phase betrieben. Erfindungsgemäß wird mit einer derartigen Anordnung und der damit versorgten Kaskade von Hubsystemen mittels einer damit verbundenen länglichen Membran eine sich fortpflanzende Welle erzeugt. Fortpflanzungsgeschwindigkeit, Hubhöhe und Anstiegszeit werden über die Frequenz des Generators geregelt. In Figur 6 ist eine Variante dieses zweiten Ausführungsbeispiels dargestellt, bei der lediglich das Pumpengehäuse 33 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, obwohl der Antrieb mit Nockenwelle 21 sowie die Membranen 19 wie bei dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ausgebildet sind. Hierdurch gelangt beim Verdrehen der Nockenwelle die Membran 19 nicht mehr an die Wand des Pumpengehäuses 33, so dass statt einer Umförderung mit entsprechenden Förderunterbrechungen eine kontinuierliche Förderung stattfindet, wie sie bei Strömungsmaschinen typisch ist.Of course, such a conveying device can also work with only one membrane with a correspondingly limited conveying capacity. It is thus also possible according to the invention to achieve a cascade-like delivery in which electromechanical drive systems are used instead of a camshaft. A cascade of several electromechanical transducers can be excited by a frequency generator, the generator having as many outputs as the transducers to be switched in the cascade. With a cascade of 4, the outputs of the frequency generator are then 90 ° out of phase with each other. The cascade is operated in ascending order with an ascending phase. According to the invention, a propagating wave is generated with such an arrangement and the cascade of lifting systems supplied with it by means of an elongated membrane connected to it. The reproductive speed, lifting height and rise time are regulated by the frequency of the generator. FIG. 6 shows a variant of this second exemplary embodiment, in which only the pump housing 33 has a circular cross section, although the drive with camshaft 21 and the diaphragms 19 are designed as in the exemplary embodiment shown in FIG. As a result, when the camshaft is rotated, the membrane 19 no longer reaches the wall of the pump housing 33, so that instead of being conveyed around with corresponding interruptions in conveyance, continuous conveyance takes place, as is typical in turbomachines.
In Figur 7 ist anhand von Funktionslinien erläutert, bei welcher Gestaltung von Membranen bzw. mit der Membran zusammenwirkenden starren Wandteil ein Minimum an Walkverlusten entsteht. Hierdurch ist es möglich, die Randbereiche der Membran un verschiebbar fest einzuspannen.FIG. 7 uses functional lines to explain the design of membranes or rigid wall parts interacting with the membrane, which results in a minimum of flexing losses. This makes it possible to clamp the edge areas of the membrane in a non-displaceable manner.
Bei 7.1 ist in Figur 7 das klassische Beispiel eines Arbeitsraums gezeigt mit einer leicht nach oben gewellten Innenwand 34 und einer entsprechend nach außen gewölbten Membran 35, die gemeinsam den Arbeitsraum 36 begrenzen und an ihren Randbereichen 37, an denen die Membran eingespannt ist, sich asymptotisch nähern. Bei dem durch den Pfeil VIII vorgesehenen Arbeitsweg der Membran hin zur festen Wand 34 erfolgt eine Art Stauchung der Membran in ihrer Ebene, die ihren Höhepunkt etwa auf der Linie XII erreicht. Die Stauchung hängt damit zusammen, dass das Gehäuse mit der festen Wand 34 und die Einspannstellen 37 starr sind, während die Membran 35 in ihrer ausgefahrenen Lage eine wesentliche größere Spannfläche bedarf als in der Lage gemäß Linie IX.At 7.1, the classic example of a work space is shown in FIG. 7, with an inner wall 34 which is slightly upwardly corrugated and a correspondingly outwardly curved membrane 35 which jointly delimit the work space 36 and asymptotically at its edge regions 37, on which the membrane is clamped approach. In the working path of the membrane towards the fixed wall 34 provided by the arrow VIII, a kind of compression of the membrane takes place in its plane, which reaches its peak approximately on the line XII. The compression is related to the fact that the housing with the fixed wall 34 and the clamping points 37 are rigid, while the membrane 35 in its extended position requires a much larger clamping surface than in the position according to line IX.
In 7.2 von Figur 7 ist die erfindungsgemäße Gestaltung gezeigt, bei der die feste Wand 38 eine lippenförmige Gestaltung aufweist, wo hingegen die Membran 39 in ihrer ausgefahrenen, also der unteren Stellung eine leicht geschwungene Form einnimmt. Beim nach oben Schieben durchläuft sie die Mittellinie X, wobei, wie deutlich erkennbar ist, augrund der wellenförmigen Gestaltung kein Waldproblemmehr darstellt. Bei 7.3 von Figur 7 ist ein konstruktives Beispiel gezeigt mit einem Pumpengehäuse 40 und der Membran 39, welche den Pumpenarbeitsraum 36 einschließen.7.2 of FIG. 7 shows the design according to the invention, in which the fixed wall 38 has a lip-shaped design, whereas the membrane 39 assumes a slightly curved shape in its extended, that is to say the lower, position. When it is pushed upwards, it passes through the center line X, whereby, as can clearly be seen, due to the undulating design, it no longer represents a forest problem. At 7.3 of FIG. 7, a constructive example is shown with a pump housing 40 and the membrane 39, which enclose the pump working space 36.
Bei 7.4 ist dem gegenüber lediglich gezeigt, dass die Membran 41 über Wülste 2 fest einspannbar ist, ohne dass deshalb eine höhere Walkarbeit zu erwarten ist oder eine gesonderte Belastung an den Einspannstellen der Membran 41 entsteht.At 7.4, on the other hand, it is only shown that the membrane 41 can be firmly clamped over beads 2 without a higher flexing work being expected or a separate load being created at the clamping points of the membrane 41.
In der Figur 8 ist eine zusätzliche Anwendungsmöglichkeit der Erfindung gezeigt, nämlich als Antriebsmittel für ein Schiff. Auch hier ist die Darstellung stark vereinfacht. Mit 43 ist der Kielboden eines Schiffes angedeutet, oberhalb dem ein durch eine Membran 44 begrenzter Antriebsraum 45 angeordnet ist. Dieser Antriebsraum weist eine Zuströmöffnung 46 und eine Abtriebsöffnung 47 auf. Durch das Betätigen der Membran in oben beschriebener Art wird über die Zuströmöffhung Umgebungswasser des Schiffes angesaugt und über die Abtriebsöffnung nach Durchströmen des Antriebsraums abgestoßen. Schiffsantriebe aufgrund des Verdrängerprinzips sind natürlich bekannt. Vorteilhaft ist hier der Robbeneffekt, so dass ein Vortrieb auch denkbar wäre bei Morast oder Schlamm, möglicherweise auch auf nicht klebenden rieselnden Sandarten. Ein solches Schiff hätte durchaus unter gewissen Voraussetzungen Amphibiencharakter, was bei sumpfigen Gebieten vorteilhaft wäre. Der Antrieb der Membran 44 kann natürlich weder in unterschiedlichster Art erfolgen bis hin zu Windrädern oberhalb des Schiffes, die über eine entsprechende Transmission die Membran antreiben könnten.FIG. 8 shows an additional possible application of the invention, namely as a drive means for a ship. Here too, the representation is greatly simplified. With 43 the keel floor of a ship is indicated, above which a drive space 45 delimited by a membrane 44 is arranged. This drive space has an inflow opening 46 and an output opening 47. By actuating the membrane in the manner described above, ambient water of the ship is sucked in via the inflow opening and repelled via the output opening after flowing through the drive space. Ship drives based on the displacement principle are of course known. The seal effect is advantageous here, so that propulsion would also be conceivable in the case of mud or mud, possibly also on non-sticky, flowing types of sand. Such a ship would have amphibian character under certain conditions, which would be advantageous in swampy areas. The membrane 44 can of course not be driven in the most varied of ways up to wind turbines above the ship, which could drive the membrane via a corresponding transmission.
So wie die Membran zum Antrieb eines Schiffes dienen kann, kann erfindungsgemäß in Umkehrung der Funktion die Membran zum Fördern von Flüssigkeiten, aber auch Schlamm, Schuttgut wie beispielsweise Sand odgl., erfolgen, wobei die Membran den Boden einer offenen Rinne bilden kann und entsprechend angetrieben ist. Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein. Just as the membrane can be used to drive a ship, the membrane for conveying liquids, but also sludge, debris such as sand or the like, can take place according to the invention in reverse of the function, the membrane being able to form the bottom of an open channel and being driven accordingly is. All the features shown in the description, the following claims and the drawing can be essential to the invention both individually and in any combination with one another.
Verfahren und Maschine zur Förderung von MedienMethod and machine for conveying media
BezugszahlenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Pumpengehäuse1 pump housing
2 Kurbeltrieb2 crank mechanism
3 Antriebswelle3 drive shaft
4 Exzenter4 eccentrics
5 Pleuel5 connecting rods
6 Nocken6 cams
7 Bahn7 lane
8 Gleitstein8 sliding block
9 Formschlussauflage9 form-fit support
10 Federplatte10 spring plate
11 biegesteife Membran11 rigid membrane
12 Wulst12 bead
13 Gehäusedeckel 14 Pumpenarbeitsraum13 housing cover 14 Pump work room
15. Zuströmöffnung15. Inflow opening
16. Ab strömöffnung16. From flow opening
17. Abschnitt von 11Section 17 of 11
18. Abschnitt von 11Section 18 of 11
19. Fördermembran19. Conveying membrane
20. Pumpengehäuse20. Pump housing
21 / Nockenwelle21 / camshaft
22. Exzenter22. Eccentric
23. Kulisse23rd backdrop
24. Zentrale Öffnung24. Central opening
25. Federplatte25. Spring plate
26. Bahn26. Track
27. Zuströmöffnung27. Inflow opening
28. Zuströmöffnung28. Inflow opening
29. Abströmöffnung29. Outflow opening
30. Abströmöffnung30. Outflow opening
31. Pumpenarbeitsraum31. Pump work room
32. Pumpenarbeitsraum32. Pump work room
33. Pumpengehäuse33. Pump housing
34 Feste Wand34 Fixed wall
35. Membran35. membrane
36. Arbeitsraum36. Work room
37. Randbereich37. Border area
38. Feste Wand38. Fixed wall
39. biegesteife Membran39. rigid membrane
40. Pumpengehäuse40. Pump housing
41. biegesteife Membran41. rigid membrane
42. Scharnierwulst42. Hinge bead
43. Kielboden43. Keel floor
44. Membran 45. Antriebsraum44. membrane 45. Drive room
46. Zuströmöffnung46. Inflow opening
47. Abtriebsöffnung47. Output opening
I SchnittI cut
II SchnittII cut
III SchnittIII cut
IV DrehrichtungIV direction of rotation
V StrömungsrichtungV flow direction
VI SchnittVI section
VII SchnittVII cut
VIII WegVIII way
IX LinieIX line
X Zwischenstufen X intermediate stages

Claims

Verfahren und Maschine zur Förderung von MedienMethod and machine for conveying media
AnsprücheExpectations
Verfahren zur Förderung von förderbaren (gasförmigen, flüssigen, pastösen oder rieselartigen) Medien innerhalb eines, mindestens einen Eingang und einen Ausgang aufweisenden Förderraumes und mittels mindestens einem quer oder längs zur Förderrichtung des Mediums angetriebenen, elastisch nachgiebigen Wandteil des Förderraumes, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb als pulsierende Wellenbewegung ausgeübt wird und dass dadurch im Medium zu dessen Förderung im Medium eine definiert gerichtete wandernde Welle erzeugt wird.Method for conveying conveyable (gaseous, liquid, pasty or trickle-like) media within a conveying space having at least one input and one outlet and by means of at least one elastically flexible wall part of the conveying space which is driven transversely or longitudinally to the conveying direction of the medium, characterized in that the Drive is exerted as a pulsating wave movement and that a defined directional traveling wave is generated in the medium to promote it.
Maschine insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,Machine in particular for performing the method according to claim 1,
- mit einem in Strömungsrichtung des zu fördernden Mediums von einer Zuström- zu einer Abströmöffnung (15, 16, 25, 27 bis 30, 46, 47) durchströmbaren Arbeitsraum (14, 31, 32, 36, 45), welcher mindestens ein elastisch verformbaren Wandteil (11, 19, 39, 41,44) ausweist und- With a in the flow direction of the medium to be conveyed from an inflow to an outflow opening (15, 16, 25, 27 to 30, 46, 47) flow-through working space (14, 31, 32, 36, 45), which has at least one elastically deformable wall part (11, 19, 39, 41, 44) and
- mit mindestens einem auf den elastisch verformbaren Wandteil (11, 19, 39, 41, 44) zu dessen Förderbetätigung wirkenden Antrieb (2 bis 10, 21 bis 26)- With at least one drive (2 to 10, 21 to 26) acting on the elastically deformable wall part (11, 19, 39, 41, 44) to actuate its conveyance.
- dadurch gekennzeichnet,- characterized,
- dass der Antrieb (2 bis 10, 21 bis 26) eine pulsierende Arbeit auf das verformbare Wandteil (11, 19, 39, 41, 44) und damit auf das Medium ausübt, so- That the drive (2 to 10, 21 to 26) performs a pulsating work on the deformable wall part (11, 19, 39, 41, 44) and thus on the medium, so
- dass im Medium von Zuström- zu Abströmöffnung (15, 16, 25, 27 bis 30, 46, 47) eine „wandernde Welle" erzeugt wird.- That a "traveling wave" is generated in the medium from inflow to outflow opening (15, 16, 25, 27 to 30, 46, 47).
3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit den elastisch verformbaren Wand teilen (10, 11, 19) in Zusammenwirkung mit den diesen gegenüberliegenden, den Arbeitsraum (14, 26, 31, 32) begrenzenden, meist starren Wandteilen (13, 24) eine quer zur Strömungsrichtung (V) wandernde Abdichtung (bei sich nähern der Wandteile) erzielbar ist (Figur 1 bis 5).3. Machine according to claim 2, characterized in that with the elastically deformable wall parts (10, 11, 19) in cooperation with the opposite, the working space (14, 26, 31, 32) delimiting, mostly rigid wall parts (13, 24) a seal moving transversely to the direction of flow (V) (when the wall parts are approaching) can be achieved (FIGS. 1 to 5).
4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Abschnitte (17, 18) der elastisch verformbaren Wandteile (11, 19) mit der Zuström- und/oder Abströmöffnung (15, 16, 25) ventilartig zusammenwirken (Figur 1 bis 4).4. Machine according to claim 3, characterized in that sections (17, 18) of the elastically deformable wall parts (11, 19) interact with the inflow and / or outflow opening (15, 16, 25) in a valve-like manner (FIGS. 1 to 4).
5. Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den elastisch verformbaren Wandteilen (11, 19) und den starren Wandteilen (13, 20) durch deren Antrieb (2 bis 10, 21 bis 26) gegebene Abdichtung (Förderwulst) in Strömungsrichtung (V) des Mediums weiterwandert. 5. Machine according to claim 3 or 4, characterized in that between the elastically deformable wall parts (11, 19) and the rigid wall parts (13, 20) by their drive (2 to 10, 21 to 26) given seal (conveyor bead) migrates in the direction of flow (V) of the medium.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der elastisch verformbaren Wandteile (11, 19) als Membrane ausgebildet ist, welche über den Antrieb (2 bis 10, 21 bis 26) pulsierend eine wandernde Welle im Medium erzeugend, angetrieben wird.6. Machine according to one of claims 2 to 5, characterized in that at least a part of the elastically deformable wall parts (11, 19) is designed as a membrane which, via the drive (2 to 10, 21 to 26), pulsates a traveling wave in Generating medium is driven.
7. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet,7. Machine according to one of claims 2 to 6, characterized in that
Hubbewegung auf die elastisch verformbaren Wandteile (10, 11, 19) übertragenden Pleuel (5) besteht,There is a lifting movement on the connecting rods (5) transmitting the elastically deformable wall parts (10, 11, 19),
- dass zur Erzeugung der wandernden Welle der Pleuel (5) bei seiner Pendelhubbewegung in Hubrichtung entlang einer vorbestimmten Bahn (7) geführt wird, so- That for generating the traveling wave of the connecting rod (5) is guided along its predetermined path (7) during its pendulum stroke movement in the stroke direction, so
- dass der Pleuel (5), bzw. dessen auf die elastisch verformbaren Wandteile (10, 11, 19) wirkende Endseite, außer jener durch den Kurbeltrieb (2) bedingten Pendelbewegung eine zusätzliche quer zur Strömungsrichtung verlaufende Bewegungskraft (Kippbewegung) erfährt (Figur 1 bis 4).- That the connecting rod (5) or its end side acting on the elastically deformable wall parts (10, 11, 19), in addition to the pendulum movement caused by the crank mechanism (2), experiences an additional movement force (tilting movement) running transversely to the direction of flow (FIG. 1 to 4).
8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung der die wandernde Welle erzeugenden Pendelkippbewegung auf die elastisch verformbaren Wandteile (11) eine quer zur Hubrichtung nachgebende Formschlussauflage (8) vorhanden ist. 8. Machine according to claim 7, characterized in that for the transmission of the traveling wave generating pendulum tilting movement on the elastically deformable wall parts (11) there is a form-fitting support (8) which gives transverse to the stroke direction.
. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Formschlussauflage ein Gleitstein dient, zwischen Pleuelende und elastisch verformbarem Wandteil (10, 11)., Machine according to claim 8, characterized in that a sliding block serves as a form-fit support between the connecting rod end and the elastically deformable wall part (10, 11).
10. Maschine nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlussauflage (8, 9) eine rechteckige balkenartige Ausdehnung aufweist, die quer zur Strömungsrichtung verläuft.10. Machine according to claim 7, 8 or 9, characterized in that the interlocking support (8, 9) has a rectangular bar-like extension which extends transversely to the direction of flow.
11. Maschine nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Formschlussauflage (9) und elastisch verformbaren Wandteilen (11) eine elastisch nachgiebige, die Bewegung der elastisch verformbaren Wandteile (11) bestimmenden Platte (10) angeordnet ist.11. Machine according to one of claims 7 to 10, characterized in that an elastically flexible plate (10) determining the movement of the elastically deformable wall parts (11) is arranged between the form-fitting support (9) and the elastically deformable wall parts (11).
12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (10) aus federndem Material (Metall, armiertem Kunststoff odgl.) besteht.12. Machine according to claim 11, characterized in that the plate (10) consists of resilient material (metal, reinforced plastic or the like.).
13. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die pulsierende Arbeit (Antrieb) mittels mehrerer, quer zur Strömungsrichtung (V) und nacheinander angeordneten, sowie auf die elastisch verformbaren Wandteile (19) gesteuert wirkenden Antriebselemente ( 1 bis 26) erzielbar ist.13. Machine according to one of claims 2 to 6, characterized in that the pulsating work (drive) by means of a plurality of drive elements (1 to 26) acting transversely to the direction of flow (V) and arranged one after the other and acting on the elastically deformable wall parts (19) ) can be achieved.
14. Maschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elastisch verformbaren Wandteile als Membran (19) ausgebildet sind mit einer dem Antrieb aus mehreren Elementen (21, 22) entsprechenden Längsausdehnung.14. Machine according to claim 13, characterized in that the elastically deformable wall parts as a membrane (19) are formed with a longitudinal extension corresponding to the drive consisting of several elements (21, 22).
15. Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb eine Nockenwelle (21) mit den Nocken (22) zugeordneten Kulissenschiebern (23 bis 26) dient, die mindestens mittelbar an der Membran (19) zu deren Antrieb angreifen.15. Machine according to claim 14, characterized in that the drive is a camshaft (21) with the cams (22) associated link slides (23 to 26), which act at least indirectly on the membrane (19) to drive it.
16. Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengehäuse (20) rohrförmig ausgebildet ist und dass die Rohrwand (20, 33) als starres Wandteil dient.16. Machine according to claim 14, characterized in that the machine housing (20) is tubular and that the tube wall (20, 33) serves as a rigid wall part.
17. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Maschinengehäuse (20) zwei Membranen (19) parallel zueinander angeordnet sind und der Antrieb (21 bis 26) doppelt wirkend zwischen den Membranen (19) angeordnet ist (Figur 5 und 6).17. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that two membranes (19) are arranged parallel to one another in the machine housing (20) and the drive (21 to 26) is arranged between the membranes (19) in a double-acting manner (FIGS. 5 and 6) ).
18. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Gehäuse (33) einen kreisförmigen Arbeitsraum-Querschnitt aufweist (Figur 6).18. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that the tubular housing (33) has a circular cross-section of the working space (Figure 6).
19. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb mindestens mittelbar übertragene Magnetkräfte oder Piezokräfte dienen. 19. Machine according to one of claims 2 to 17, characterized in that serve as a drive at least indirectly transmitted magnetic forces or piezo forces.
20. Maschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetkräfte oder Piezokräfte elektrisch erzeugt und/ oder gesteuert werden.20. Machine according to claim 19, characterized in that the magnetic forces or piezo forces are generated and / or controlled electrically.
21. Maschine nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die elastisch verformbarem Wandteile magnetisierbares Material aufweisen.21. Machine according to claim 19 or 20, characterized in that the elastically deformable wall parts have magnetizable material.
22. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das sie zum Antrieb von Schiffen odgl. dient.22. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that it or the like for driving ships. serves.
23. Maschine nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch den Einsatz in oder unter einem Schiffsrumpf mit einer unter dem Wasserspiegel gelegenen Zuströmöffnung (46) und einer entsprechenden Abtriebsöffnung (47) im Heckbereich des Schiffes und einem dazwischen gelegenen Abtriebsraum (45). (Figur 8)23. Machine according to claim 22, characterized by the use in or under a ship's hull with an inflow opening (46) located below the water level and a corresponding output opening (47) in the stern region of the ship and an output space (45) located in between. (Figure 8)
24. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Wandteil (39, 41) als Membran ausgebildet im Randbereich (42) eingespannt ist und im Schnitt unabhängig von der Verstelllage stets eine gewellte Kontur aufweist, die ein fast neutrales Stauch-/Dehnungsverhalten aufweist (Figur 7).24. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that the elastically deformable wall part (39, 41) formed as a membrane is clamped in the edge region (42) and always has a corrugated contour on average regardless of the adjustment position, which is an almost neutral compression - / Strain behavior (Figure 7).
25. Maschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass in die Membranflächen (nach den Konturen 7.1 bis 25. Machine according to claim 24, characterized in that in the membrane surfaces (according to the contours 7.1 to
7.4) hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Profile eingearbeitet sind, wodurch die Membrane selbst in der Lage ist, sich fortgesetzt wellenförmig zu bewegen.7.4) hydraulically or pneumatically actuated profiles are incorporated, whereby the membrane itself is able to continue to move in an undulating manner.
26. Maschine nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass als flexible Profile in die Membran eingearbeitete länglich-flache und/ oder faserförmige Piezo- Elemente sind. 26. Machine according to one of claims 19 to 25, characterized in that elongated flat and / or fibrous piezo elements are incorporated as flexible profiles in the membrane.
EP01978142A 2000-09-14 2001-09-14 Method and device for conveying media Expired - Lifetime EP1317626B1 (en)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10045866 2000-09-14
DE10045866 2000-09-14
DE10054126 2000-10-31
DE10054126 2000-10-31
DE10137798 2001-08-06
DE10137798 2001-08-06
PCT/DE2001/003527 WO2002023043A1 (en) 2000-09-14 2001-09-14 Method and device for conveying media

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1317626A1 true EP1317626A1 (en) 2003-06-11
EP1317626B1 EP1317626B1 (en) 2006-08-02

Family

ID=27214068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP01978142A Expired - Lifetime EP1317626B1 (en) 2000-09-14 2001-09-14 Method and device for conveying media

Country Status (14)

Country Link
EP (1) EP1317626B1 (en)
JP (1) JP5231706B2 (en)
KR (1) KR100907118B1 (en)
CN (1) CN100494680C (en)
AT (1) ATE335130T1 (en)
AU (1) AU2002210359A1 (en)
BR (1) BR0113901B1 (en)
CA (1) CA2422579C (en)
DE (2) DE10146190A1 (en)
ES (1) ES2269470T3 (en)
HK (1) HK1062841A1 (en)
IL (2) IL154779A0 (en)
MX (1) MXPA03002184A (en)
WO (1) WO2002023043A1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008039956A1 (en) 2008-08-27 2010-03-04 Patrice Weiss Method for producing and utilization of travelling wave and travelling field in e.g. vehicle drive, involves exciting oscillating element, and gradually changing feed pressure and feed speed with equal output by terminal switching
DE102012012229A1 (en) 2012-06-19 2013-12-19 Thomas Magnete Gmbh Dosing pump for conveying and dosing viscous fluids, has hose for enclosing dosing fluid, where hose is pressed against bearing by flexible devices so that fluid cannot flow back and forth of in zone of hose
DE102013020560B3 (en) * 2013-12-09 2015-04-16 Thomas Magnete Gmbh Dosing pump for conveying pasty media with high hygiene and operational safety requirements
EP2886866A1 (en) 2013-12-09 2015-06-24 Thomas Magnete GmbH Dosing pump for conveying pasty media with high demands on hygiene and operational reliability
WO2016097184A1 (en) * 2014-12-17 2016-06-23 Qonqave Gmbh Delivery device
WO2016097185A1 (en) * 2014-12-17 2016-06-23 Qonqave Gmbh Conveying device
US10260496B2 (en) 2014-12-17 2019-04-16 Qonqave Gmbh Delivery device
US11661934B2 (en) 2016-07-20 2023-05-30 Qonqave Gmbh Clamping device for a delivery device

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9145875B2 (en) 2007-05-01 2015-09-29 Pliant Energy Systems Llc Ribbon transducer and pump apparatuses, methods and systems
US8043075B2 (en) 2007-06-19 2011-10-25 Smiths Medical Asd, Inc. Progressive cavity propagation pump
DE102007034125A1 (en) * 2007-07-21 2009-01-22 Rolf Kammerer Positive displacement pump with membrane held between plate and opposite holder, and rectilinear pump channel useful for pumping liquids. e.g. mortar suspensions, is simple in design and efficiency can be improved by use of rollers
CN102483030B (en) * 2009-07-21 2015-02-25 顺从能源***有限责任公司 Pliant mechanisms for extracting power from moving fluid
CN105164416B (en) * 2013-05-23 2018-02-02 汉宁电气工厂有限责任两合公司 The application of pumping unit, the method for conveying heat-conducting medium and pumping system
CN108050051B (en) * 2014-02-21 2019-12-31 株式会社村田制作所 Fluid control device and pump
DE102014103459A1 (en) * 2014-03-13 2015-09-17 Pfeiffer Vacuum Gmbh diaphragm pump
DE102014017150B3 (en) * 2014-11-19 2016-04-21 Thomas Magnete Gmbh Hose pump with low flow pulsation
DE102014020115B3 (en) 2014-12-17 2023-03-16 Watson Marlow Gmbh conveyor
DE102014118925B4 (en) * 2014-12-17 2022-09-29 Watson Marlow Gmbh conveyor
DE102016000816B3 (en) * 2016-01-26 2017-01-12 Thomas Magnete Gmbh Hose pump with low flow pulsation
DE102017104395A1 (en) 2017-03-02 2018-09-06 Qonqave Gmbh Pump device for conveying at least one conveying means
DE102017104400A1 (en) 2017-03-02 2018-09-06 Qonqave Gmbh Pump device for conveying at least one conveying means
DE102017104376A1 (en) 2017-03-02 2018-09-06 Qonqave Gmbh Delivery diaphragm for a pump device
CN107175900A (en) * 2017-07-05 2017-09-19 坚毅机械工程(高要)有限公司 A kind of automatic solvent adding set
WO2019014730A1 (en) * 2017-07-21 2019-01-24 Aluizio Dos Santos Edson Nicassio Low- and medium-pressure two-stage membrane compressor
DE102019128678A1 (en) * 2019-10-23 2021-04-29 Qonqave Gmbh Delivery device at least for delivering a fluid and pump with such a delivery device
DE102019128682A1 (en) 2019-10-23 2021-04-29 Qonqave Gmbh Delivery device at least for delivering a fluid and pump with such a delivery device
DE102019128680A1 (en) 2019-10-23 2021-04-29 Qonqave Gmbh Pump with a delivery device at least for delivering a fluid and such delivery device
DE102019128679A1 (en) 2019-10-23 2021-04-29 Qonqave Gmbh Delivery device at least for delivering a fluid and pump with such a delivery device
CN113495521B (en) * 2020-03-19 2022-06-07 东北大学秦皇岛分校 Powder material creeping feeding and controlling device
WO2022157915A1 (en) * 2021-01-22 2022-07-28 株式会社エンプラス Fluid handling system

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE637586C (en) * 1934-12-08 1939-06-15 Matthias Rehse Double-acting valveless diaphragm pump, especially deep well pump
FR1335006A (en) * 1962-06-12 1963-08-16 Rotary machine usable in particular as a pump
DE2212322A1 (en) 1972-03-15 1973-09-20 Erich Becker DIAPHRAGM PUMP FOR PRESSURE OR VACUUM GENERATION
DE7712359U1 (en) 1977-04-20 1977-09-29 Franzler, Bernd, 8091 Gars Bahnhof BOAT DRIVE
EP0015180A1 (en) * 1979-02-05 1980-09-03 Robert Evrard Pump and method for pumping a fluid
IL59942A (en) * 1980-04-28 1986-08-31 D P Lab Ltd Method and device for fluid transfer
US4854836A (en) 1986-02-18 1989-08-08 Baxter International Inc. Collapsible conduit for linear peristaltic pump and method of making the same
DE3618106A1 (en) 1986-05-30 1987-12-03 Siemens Ag PIEZOELECTRICALLY OPERATED FLUID PUMP
JPH06200901A (en) * 1992-12-28 1994-07-19 Kazuo Sugimura Wave type container for wave pattern type diaphragm
DE4244619A1 (en) 1992-12-31 1994-07-07 Knf Neuberger Gmbh Method for operating a diaphragm pump and diaphragm pump for performing the method
US5961298A (en) 1996-06-25 1999-10-05 California Institute Of Technology Traveling wave pump employing electroactive actuators
DE19834536C2 (en) 1998-07-31 2001-06-28 Daimler Chrysler Ag Device, microsystem and method for transporting and / or segregating liquids
DE19919908B4 (en) 1999-04-30 2004-09-23 Asf Thomas Industries Gmbh Diaphragm pump with an inlet opening controlled by the diaphragm

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0223043A1 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008039956A1 (en) 2008-08-27 2010-03-04 Patrice Weiss Method for producing and utilization of travelling wave and travelling field in e.g. vehicle drive, involves exciting oscillating element, and gradually changing feed pressure and feed speed with equal output by terminal switching
DE102012012229A1 (en) 2012-06-19 2013-12-19 Thomas Magnete Gmbh Dosing pump for conveying and dosing viscous fluids, has hose for enclosing dosing fluid, where hose is pressed against bearing by flexible devices so that fluid cannot flow back and forth of in zone of hose
DE102013020560B3 (en) * 2013-12-09 2015-04-16 Thomas Magnete Gmbh Dosing pump for conveying pasty media with high hygiene and operational safety requirements
EP2886859A2 (en) 2013-12-09 2015-06-24 THOMAS MAGNETE GmbH Dosing pump for conveying pasty media with high demands on hygiene and operational reliability
EP2886866A1 (en) 2013-12-09 2015-06-24 Thomas Magnete GmbH Dosing pump for conveying pasty media with high demands on hygiene and operational reliability
EP2886859A3 (en) * 2013-12-09 2016-03-09 THOMAS MAGNETE GmbH Dosing pump for conveying pasty media with high demands on hygiene and operational reliability
WO2016097184A1 (en) * 2014-12-17 2016-06-23 Qonqave Gmbh Delivery device
WO2016097185A1 (en) * 2014-12-17 2016-06-23 Qonqave Gmbh Conveying device
US10260496B2 (en) 2014-12-17 2019-04-16 Qonqave Gmbh Delivery device
US11661934B2 (en) 2016-07-20 2023-05-30 Qonqave Gmbh Clamping device for a delivery device

Also Published As

Publication number Publication date
CN1474912A (en) 2004-02-11
EP1317626B1 (en) 2006-08-02
BR0113901A (en) 2004-02-10
CA2422579A1 (en) 2003-03-14
KR20030051652A (en) 2003-06-25
DE50110636D1 (en) 2006-09-14
JP5231706B2 (en) 2013-07-10
JP2004509270A (en) 2004-03-25
ES2269470T3 (en) 2007-04-01
IL154779A0 (en) 2003-10-31
CN100494680C (en) 2009-06-03
DE10146190A1 (en) 2002-04-25
WO2002023043A1 (en) 2002-03-21
AU2002210359A1 (en) 2002-03-26
BR0113901B1 (en) 2011-04-05
IL154779A (en) 2008-03-20
CA2422579C (en) 2008-11-18
KR100907118B1 (en) 2009-07-09
HK1062841A1 (en) 2004-11-26
ATE335130T1 (en) 2006-08-15
MXPA03002184A (en) 2003-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1317626A1 (en) Method and device for conveying media
EP2761180B1 (en) Positive displacement pump
DE2502566C3 (en) Diaphragm pump
EP0716229A1 (en) Double diaphragm pump
US20030175138A1 (en) Method and device for conveying media
DE2004870A1 (en) Fluid flow device
DE102006016571B4 (en) Method and device for the automated conveyance of liquids or gases
DE102006027208A1 (en) Membrane dosing pump for dosing e.g. corrosion protection agents, has drive head with pressure stroke side that is connected with inlet line through control valve when delivery stroke side is connected with outlet line at time period
DE3041832A1 (en) COAXIAL DOUBLE PUMP
DE102012003288B3 (en) Liquid piston arrangement with plate exchanger for the quasi-isothermal compression and expansion of gases
DE3909800C2 (en)
EP1438514B1 (en) Valveless pump
DE10319671A1 (en) pump
DE202006011928U1 (en) Hose diaphragm pump for supplying fluid, has transducer drive for operating pressure transducer that is connected with annular space under formation of closed pressure space, where drive is designed as hydraulic piston drive
EP0138927B1 (en) Piston pump for liquid media contaminated by solid materials
DE19834536C2 (en) Device, microsystem and method for transporting and / or segregating liquids
DE102013109829B4 (en) Eccentric screw pump for conveying liquid and / or granular media comprising a stator with elastic lining
DE674496C (en) Process for conveying liquid, gaseous or powdery substances by means of a conveying device consisting of a self-resilient line and a rotating pressure body
DE10025188B4 (en) Booster station
DE102016102995A1 (en) peristaltic pump
DE3704588C2 (en)
EP0870924A3 (en) Feeding device with dosing pumps
DE2102957A1 (en) pump
DE19717704A1 (en) Fluid pump for closed hydraulic fluid circuits
DE3024237A1 (en) Intermediate drive for pneumatic conveyor installation - conveys material in underground mining and is positioned at distances along blow line pipe with intermittent energy input

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20030306

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK RO SI

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060802

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060802

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060802

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REF Corresponds to:

Ref document number: 50110636

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20060914

Kind code of ref document: P

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20060930

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20060930

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20061102

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20061102

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20061108

NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070102

ET Fr: translation filed
REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2269470

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: AEN

Free format text: DAS PATENT IST AUFGRUND DES WEITERBEHANDLUNGSANTRAGS VOM 01.06.2007 REAKTIVIERT WORDEN.

26N No opposition filed

Effective date: 20070503

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20060914

BERE Be: lapsed

Owner name: BEENKER, JAN, W.

Effective date: 20060930

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20061103

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20070930

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20060914

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20070930

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: AEN

Free format text: DAS PATENT IST AUFGRUND DES WEITERBEHANDLUNGSANTRAGS VOM 01.07.2008 REAKTIVIERT WORDEN.

PGRI Patent reinstated in contracting state [announced from national office to epo]

Ref country code: CH

Effective date: 20080709

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060802

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: AEN

Free format text: DAS PATENT IST AUFGRUND DES WEITERBEHANDLUNGSANTRAGS VOM 29.05.2009 REAKTIVIERT WORDEN.

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Payment date: 20130912

Year of fee payment: 13

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 50110636

Country of ref document: DE

Representative=s name: PATENT- UND RECHTSANWALTSKANZLEI DAUB, DE

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 16

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 50110636

Country of ref document: DE

Representative=s name: HL KEMPNER PATENTANWALT, RECHTSANWALT, SOLICIT, DE

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 50110636

Country of ref document: DE

Representative=s name: PATENT- UND RECHTSANWALTSKANZLEI DAUB, DE

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 50110636

Country of ref document: DE

Owner name: QONQAVE GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: BEENKER, JAN W., 70184 STUTTGART, DE

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 17

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 18

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: PC2A

Owner name: QONQAVE GMBH

Effective date: 20190729

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PUE

Owner name: QONQAVE GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: BEENKER, JAN, W., DE

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: 732E

Free format text: REGISTERED BETWEEN 20190829 AND 20190904

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20200923

Year of fee payment: 20

Ref country code: FR

Payment date: 20200922

Year of fee payment: 20

Ref country code: DE

Payment date: 20200924

Year of fee payment: 20

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20200925

Year of fee payment: 20

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20201016

Year of fee payment: 20

Ref country code: IT

Payment date: 20200930

Year of fee payment: 20

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 50110636

Country of ref document: DE

Representative=s name: HL KEMPNER PATENTANWALT, RECHTSANWALT, SOLICIT, DE

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R071

Ref document number: 50110636

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: PE20

Expiry date: 20210913

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

Effective date: 20210913

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20211227

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

Effective date: 20210915

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160914