DE10146190A1 - Verfahren und Maschine zur Förderung von Medien - Google Patents
Verfahren und Maschine zur Förderung von MedienInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren bzw. eine Maschine (Verdrängungskraftmaschine o. dgl.) zur Förderung von förderbaren Medien (gasförmig, flüssig, pastös oder rieselartig) vorgeschlagen, wobei der Antrieb eine wandernde Welle erzeugt.
Description
Die Erindung geht aus von einem Verfahren bzw. einer Maschine
(Verdrängungskraftmaschine o.dgl.) zur Förderung von förderbaren
Medien (gasförmig, flüssig, pastös oder rieselartig) nach der Gattung
des Hauptanspruchs bzw. des Nebenanspruchs 2.
Fördereinrichtungen mit einem elastisch verformbaren Wandteil des
Arbeitsraums sind meist als Membranpumpe bekannt, beispielsweise
mit Pendelpleuelantrieb (DE-OS 22 12 322 oder DE-OS 199 19 908 und
DE-PS 22 11 096) oder mit Taumelscheibenantrieb (DE-OS 42 44 619)
o.dgl. 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 bekannten
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 o.dgl. 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.
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 Antriebsfrequenz laufende wechselnde Beanspruchung der
Antriebskräfte erfordert. Erforderlichenfalls müssen
Zusatzeinrichtungen zum Überwinden dieser Totpunkte vorgesehen
werden.
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.
Es sind auch Membranpumpen bekannt, bei denen der Antrieb über
piezoelektrische Elemente erfolgt (DE-OS 19 89 34 536 und
DE-OS 36 18 106) mit grundsätzlich den gleichen Nachteilen und insbesondere
auch nur für kleine Fördermengen geeignet.
Nicht zuletzt sind auch Verfahren zum Antrieb von Schiffen bekannt
(DE-GM 77 12 359), 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.
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.
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.
Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erindung
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.
Die diesbezügliche Ausgestaltung der Erindung 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.
Nach einer grundsätzlichen Ausgestaltung der Erindung 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.
Nach einer speziellen Ausgestaltung der Erindung 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.
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.
Nach einer diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung dient als
Formschlussauflage ein Gleitstein, welcher zwischen Pleuelende und
elastisch verformbarem Wandteil angeordnet ist.
Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erindung
weist die Formschlussauflage eine rechteckige balkenartige
Ausdehnung auf, wobei die Kippbewegung der Formschlussauflage
direkt auf das bewegliche Wandteil übertragen wird. Hierdurch wird
diese Pendelkippbewegung unmittelbar an das zu fördernde Medium
weitergegeben, was einerseits eine pulsierende Wirkung, andererseits
die wandernde Welle verursacht.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist
zwischen Pleuel und elastischen Wandteilen eine elastisch nachgiebige
biegesteife 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.
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.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
wird die pulsierende Arbeit mittels mehreren quer zur
Strömungsrichtung und nacheinander angeordneten sowie auf die
elastisch verformbaren Wandteile gesteuert wirkenden
Antriebselemente erzielt (siehe oben US 4854836 oder auch
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.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erindung
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 o.dgl. 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.
So ist nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung das Maschinengehäuse rohrförmig ausgebildet, wobei die
Rohrwand als starres Wandteil dient.
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.
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 Erindung
erfolgt der Antrieb durch mindestens mittelbar übertragene
Magnetkräfte. Besonders bei kleineren Pumpen im medizinischen oder
Mikropumpenbereich kann diese Antriebsart vorteilhaft sein.
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 lässt
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.
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 Wandteile Verwendung finden können.
Besonders auch im medizinischen Mikrotechnikbereich ist die
Erindung einsetzbar, nämlich dort, wo ein Achsantrieb nicht mehr
unterbringbar wäre. Ein anderer Anwendungsbereich ist bei
Verdichtern ebenfalls von großen Maschinen bis zur Mikroausführung.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften, die Anwendung der Erfindung
betreffenden Ausgestaltung, dient sie zum Antrieb von Schiffen o.dgl.
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
Erindung 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 Erindung 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.
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.
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 Hubschrauberrotoren
bekannt.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung und den Ansprüchen
entnehmbar.
Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in
der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es
zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Pumpe gemäß der Linie I-I in
Fig. 2;
Fig. 2 einen Querschnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 einen Teillängsschnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 2;
Fig. 4 sechs verschiedene Arbeitsstellungen in verkleinertem
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.
Bei dem in den Fig. 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.
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
Fig. 1 dargestellte Stellung einnehmen, schließen diese Abschnitte
17, 18 die Öffnungen 15 oder 16.
In Fig. 4 ist die Pumpwirkung anhand von sechs Arbeitsstellungen
gezeigt:
In Arbeitsstellung 4.6 hat der Kurbeltrieb 2 die Membran 11 vollständig an den Gehäusedeckel 13 gedrückt, wodurch sowohl Zuströmöffnung 15 als Abströmöffnung 16 verschlossen sind.
In Arbeitsstellung 4.6 hat der Kurbeltrieb 2 die Membran 11 vollständig an den Gehäusedeckel 13 gedrückt, wodurch sowohl 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.
Bei 4.2 erfolgt eine weitere Verdrehung der Antriebswelle 3 mit der
Folge einer Vergrößerung des Pumpenarbeitsraums 14.
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.
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.
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.
Dieser in Fig. 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.
Bei dem in Fig. 5 stark vereinfacht dargestellten zweiten
Ausführungsbeispiel sind zwei einander gegenüberliegende
Fördermembranen 19 in einem nahezu rohrförmig 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 Fig. 5 sind in den Einzeldarstellungen 5.1 bis 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 Phase 5.1 bzw. 5.2 ist die Zuströmöffnung 27 des
Pumpenarbeitsraums 31 geschlossen, während die
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.
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 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.
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 Fig. 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 Fig. 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.
In Fig. 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
unverschiebbar fest einzuspannen.
Bei 7.1 ist in Fig. 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.
In 7.2 von Fig. 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,
aufgrund der wellenförmigen Gestaltung kein Waldproblemmehr
darstellt.
Bei 7.3 von Fig. 7 ist ein konstruktives Beispiel gezeigt mit einem
Pumpengehäuse 40 und der Membran 39, welche den
Pumpenarbeitsraum 36 einschließen.
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.
In der Fig. 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
Zuströmöffnung 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.
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 o.dgl., 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.
1
Pumpengehäuse
2
Kurbeltrieb
3
Antriebswelle
4
Exzenter
5
Pleuel
6
Nocken
7
Bahn
8
Gleitstein
9
Formschlussauflage
10
Federplatte
11
biegesteife Membran
12
Wulst
13
Gehäusedeckel
14
Pumpenarbeitsraum
15
Zuströmöffnung
16
Abströmöffnung
17
Abschnitt von
11
18
Abschnitt von
11
19
Fördermembran
20
Pumpengehäuse
21
Nockenwelle
22
Exzenter
23
Kulisse
24
Zentrale Öffnung
25
Federplatte
26
Bahn
27
Zuströmöffnung
28
Zuströmöffnung
29
Abströmöffnung
30
Abströmöffnung
31
Pumpenarbeitsraum
32
Pumpenarbeitsraum
33
Pumpengehäuse
34
Feste Wand
35
Membran
36
Arbeitsraum
37
Randbereich
38
Feste Wand
39
biegesteife Membran
40
Pumpengehäuse
41
biegesteife Membran
42
Scharnierwulst
43
Kielboden
44
Membran
45
Antriebsraum
46
Zuströmöffnung
47
Abtriebsöffnung
I Schnitt
II Schnitt
III Schnitt
IV Drehrichtung
V Strömungsrichtung
VI Schnitt
VII Schnitt
VIII Weg
IX Linie
X Zwischenstufen
I Schnitt
II Schnitt
III Schnitt
IV Drehrichtung
V Strömungsrichtung
VI Schnitt
VII Schnitt
VIII Weg
IX Linie
X Zwischenstufen
Claims (26)
1. 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.
2. Maschine insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 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
mit mindestens einem auf den elastisch verformbaren Wandteil (11, 19, 39, 41, 44) zu dessen Förderbetätigung wirkenden Antrieb (2 bis 10, 21 bis 26)
dadurch gekennzeichnet,
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
dass im Medium von Zuström- zu Abströmöffnung (15, 16, 25, 27 bis 30, 46, 47) eine "wandernde Welle" erzeugt wird.
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
mit mindestens einem auf den elastisch verformbaren Wandteil (11, 19, 39, 41, 44) zu dessen Förderbetätigung wirkenden Antrieb (2 bis 10, 21 bis 26)
dadurch gekennzeichnet,
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
dass im Medium von Zuström- zu Abströmöffnung (15, 16, 25, 27 bis 30, 46, 47) eine "wandernde Welle" erzeugt wird.
3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit
den elastisch verformbaren Wandteilen (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 (Fig. 1 bis 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 (Fig. 1 bis 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.
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.
7. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch
gekennzeichnet,
Hubbewegung auf die elastisch verformbaren Wandteile
(10, 11, 19) übertragenden Pleuel (5) besteht,
dass zur Erzeugung der wandernden Welle der Pleuel (5) bei seiner Pendelhubbewegung in Hubrichtung entlang einer vorbestimmten Bahn (7) geführt wird, 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 (Fig. 1 bis 4).
dass zur Erzeugung der wandernden Welle der Pleuel (5) bei seiner Pendelhubbewegung in Hubrichtung entlang einer vorbestimmten Bahn (7) geführt wird, 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 (Fig. 1 bis 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.
9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
als Formschlussauflage ein Gleitstein dient, zwischen
Pleuelende und elastisch verformbarem Wandteil (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.
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.
12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
dass die Platte (10) aus federndem Material (Metall,
armiertem Kunststoff o.dgl.) besteht.
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 (21 bis 26) erzielbar ist.
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.
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.
16. Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
dass das Maschinengehäuse (20) rohrförmig ausgebildet ist
und dass die Rohrwand (20, 33) als starres Wandteil dient.
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 (Fig. 5 und 6).
18. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Gehäuse
(33) einen kreisförmigen Arbeitsraum-Querschnitt aufweist
(Fig. 6).
19. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, dass als Antrieb mindestens mittelbar
übertragene Magnetkräfte oder Piezokräfte dienen.
20. Maschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
dass die Magnetkräfte oder Piezokräfte elektrisch erzeugt
und/oder gesteuert werden.
21. Maschine nach Anspruch 19 oder 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die elastisch verformbarem Wandteile
magnetisierbares Material aufweisen.
22. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, das sie zum Antrieb von Schiffen
o.dgl.dient.
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) (Fig. 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 (Fig. 7).
25. Maschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,
dass in die Membranflächen (nach den Konturen 7.1 bis
7.4) hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Profile
eingearbeitet sind, wodurch die Membrane selbst in der
Lage ist, sich fortgesetzt wellenförmig zu bewegen.
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.
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