DE2019505A1

DE2019505A1 - Verfahren zum pneumatischen Transport im Innern eines Roehrensystems und Vorrichtung hierfuer

Info

Publication number: DE2019505A1
Application number: DE19702019505
Authority: DE
Inventors: Henri Coanda
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-06-06
Filing date: 1970-04-22
Publication date: 1971-11-04
Also published as: US3787006A; GB1299644A; FR2049340A5; JPS4917192B1

Description

Dr.K./au München-Pullach, 22. April 19?Ό

1261/6

Henri Coanda, 81, Boulevard Saint-Michel, Paris, Frankreich

Verfahren zum pneumatischen Transport im Innern eines Röhrensystems und Vorrichtung hier-

für.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum pneumatischen Transport im Innern eines Röhrensystems und eine Vorrichtung hierfür. Es werden eine Anzahl aufeinanderfolgender spezieller Düsen verwendet, die sowohl ansaugen als auch abstossen und die eine konvergierende und divergierende Form haben. Diese Düsen sitzen an den freien Enden der Röhrenabschnitte des Röhrensystems, wobei diese freien Enden in Strömungsrichtung gesehen stromaufwärts der Düsen sitzen. Es entsteht in ihnen ein Unterdruck, der be-™ strebt ist, ein Gefährt anzusaugen, wobei es dieses in einer gegaiiber der Röhrenwand geeigneten Lage hält. Anschliessend wird es in den stromabwärts liegenden Röhrenabschnitt hineingezogen, ohne daß es dabei seine Lage ändert.

Dieses Ventilsystem wird durch ein Strömungsmittel gesteuert, das mit großer Geschwindigkeit durch einen schmalen Schlitz in Ringform austritt, der kurz vor dem Hals der Düsen liegt.

Das wesentliche Merkmal der Erflndung besteht darin, daß der stromabwärts gelegene Rand deB Schlitzes in ein Kurvenprofil . übergeht, das den stromaufwärts gelegenen konvergierenden Abschnitt des Halses des genannten Ventils bildet.

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Dieser konvergierende Abschnitt, der eine Unsymmetrie beiderseits der Öffnung schafft, ist der Quell eines starken Unterdrucks, der eine Strömungskraft erzeugt, die beträchtlich grosser ist als die die durch den vorerwähnten Schlitz ankommt.

Das durch die Schlitze indizierte Strömungsmittel, vorzugsweise Luft, bildet um das Gefährt einen polsternden Mantel, der es bei großer Geschwindigkeit trägt und verhindert, daß es in Berührung mit den Wänden des Kanalrohres kommt.

Der Fluidumsfilm, der aus den genannten Schlitzen austritt, schafft entlang dem Hände an der Seite des Halses einen starken Unterdruck, der diesen Film zwingt, sich auf den Hals der Düse zu krümmen, so daß in dem konvergierenden Abschnitt eine heftige Ansaugkraft auf alles erzeugt wird, was sich strömungsauf wärts des Schlitzes befindet.

Der in heftiger Bewegung befindliche Fluidumsfilm breitet sich bis zum Hals der Düse aus und bildet an seinem Jmfang einen ringförmigen Schirm aus dem Fluidum, der sich mit großer Geschwindigkeit fortbewegt.

Indem man den Hals der Düsen durch ein festes Bohr verlängert, dringt ein Teil des so gebildeten Fluidumsrohres (des ringförmigen Mantels) in das Innere dieses festen Rohres ein, während der überschüssige Teil durch einen Spalt entweicht, der zwischen dem abgeschrägten Ende des festen Rohres und der parallelen Wand des divergierenden Abschnitts der Düsen gebildet wird.

Die Erfahrungen des Anmelders haben gezeigt, daß die Schockwellen, die sich beim Austritt aus dem oben genannten Spalt verstärken können, über diesen ringförmigen Zwischenraum entweichen können, ohne die Wirkungsweise der Anordnung zu stören.

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Damit, daß man einen festen Bohrabschnitt wählt, erhält man ein Fluidumsrohr, das dasl feste Bohr rom Gefährt trennt, derart, daß dieses seine senkrechte Lage beibehält, ohne in Kontakt mit den Wänden des festen Rohres zu kommen.

Die hintereinander erfolgende Speisung der verschiedenen Ventile mit dem Druckgas wird so vorgenommen, daß das sich fortbewegende Gefährt die für seine Fortbewegung erforderlichen Impulse nacheinander unter Zwischenschaltung der Spalte der vorhergehenden und der folgenden Düse erhält, also beiderseits des Bohrabschnittes, indem sich das Gefährt gerade befindet} hierbei werden die Spalte der Düsen, die sich weiter stromaufwärts befinden, nicht mehr gespeist, sobald Gefährt in den betreffenden Bohrabschnitt eingetreten ist.

Die Steuerung des Offnens und Schlieasens der Druckgaszuführung zu diesen Düsen kann in irgendeiner bekannten Weise erfolgen, z.B. mittels elektromagnetischer Ventile, die gegebenenfalls durch photoelektrische Zellen gesteuert werden.

Um das Verfahren wirtschaftlich zu gestalten, sieht man ISr eine Düse oder eine Gruppe von Düsen ein Speisereservoir vor, das sich plötzlich Öffnet und die notwendige Druckgasmenge liefert, die erforderlich ist, um die Fortbewegung des Gefährtes bis zum folgenden Ventil zu sichern.

In den Zeitabschnitten, in denen eine solche plötzliche öffnung nicht notwendig ist, füllt sich der Vorratsbehälter! hierbei ist die iuffüllzeit verhältniamäasig lang, da der Zeitabschnitt für die Impulsspeisung relativ kurz ist, so AsJB die Auffüllung verhältnismässig langsam vor sich gehen kann und mit einem relativ sohachen Motor vorgenommen werden kann.

Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens ist der, daß die verschiedenen Gefährte keinen Motor enthalten und nur als Gehäuse

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dienen, die dazu bestimmt sind, Passagiere oder Fracht aufzunehmen, und daß die gesamte Steuerung von aussen her erfolgt mit Hilfe einer festen Installation, derart, daß die toten Gewichte im Verhältnis zur Nutzlast stark vermindert sind.

Anhand der in den Zeichnungeivgezeigten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung des näheren erläutert. In den Zeichnungen

zeigt: I

Fig. 1 einen in einer Durchmesserebene vorgenommenen Längsschnitt eines der Düsen, die zur Durchführung des Verfahrens benutzt werden;

Fig. 2 einen Querschnitt, der die relative Lage des Gefährts gegenüber den wanden eines Rohres im verwendeten Rohrsystem zeigt;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Abschnitts der Anlage und

Fig. 4 einen schematischen Schnitt eines elektromagnetischen Ventils bekannter Bauart, das zum Steuern der plötzlichen Entladung eines Vorratsbehälters für einen der erwähnten Schlitze benutzt werden kann. I

Die Düse 1 in Figur 1 besitzt einen konvergierenden Abschnitt 2 und einen divergierenden Abschnitt3, die über den Hals4 zusammengefügt sind. . .

Die die verschiedenen Düsen speisende Luft tritt in den konvergierenden Abischnitt durch einen Ringspalt 5 ein, dessen unterer (stromabwärts liegender) Rand 6 tangential in den mit dem Hals 4 verbundenen Endabschhitt 2a des konvergierenden Abschnitts 2 der Düse übergeht. ■

Die'den Spalten 5 gelieferte Luft strömt in eine Ringkammer 7, die über die Leitung 8 mit einem Speisereservoir verbunden ist.

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Diese Luft strömt gegen den Hals 4 des Ventils und schafft in der Kammer 9 eine starke Ansaugkraft, die sich auf das Rohr 10 überträgt und das Gefährt und den flüssigkeitszylinder, der dieses zur festen Rohrwand 11 zu umgibt, ansaugt. Der Luftüberschuß ebenso wie die Schockwellen entweichen durch einen Hingspalt 12 entlang dem Verlauf der Pfeile 13, während die gegen die Eintrittsöffnung der Röhre 11 geblasene Luft, die vom Spalt 5 oder von der Röhre 10 herkommen kann,^n, ach vorn entlang dem Verlauf der Pfeile 14 und 15 strömt, um/das Gefährt 16 eine Strömungsmittelröhre 17 zu bilden, die jeden Kontakt zwischen dem Gefährt 16 und der festen Röhre 11 verhindert.

Es wird auf die Form der abgeschrägten Kanten 12a verwiesen, die am Ende der Röhre 12 vorgesehen sind und die parallel den Wänden des divergierendenAbschnitts 3 der Busen verlaufen, und ebenso auf die Form des Gefährtes 16, die vorgesehen ist, um es ohne Reibung in'den Rohrabschnitt en laufen zu lassen, und eine beträchtliche Krümmung besitzt.

In der Schnittfigur 2 sieht man das Rohr 11 und das feste Gehäuse 16a des Gefährtes 16, das vom Rohr 11 durch eine Fluidumsröhre 17 getrennt ist.

In der schematischen Barstellung nach Figur 3 sind die aufeinanderfolgenden Busen 1 einfach durch ihre äusseren Konturen angedeutet. Sie sind über Röhren 8 am Bruckgasbehälter 18 angeschlossen, die sich im gewünschten Augenblick plötzlich in die Düsen 1 entleeren. Diese Behälter sind sämtlich unter Zwischenschaltung einer Druckgasleitungsanlage 19 an einen Kompressor oder eine sonstige Quelle komprimierter Luft angeschlossen, wie dies schematisch in 20 angedeutet ist.

Wie weiter oben gesagt worden ist, erfolgt die sukzessive Steuerung zur Verbindung der verschiedenen Busen mit den ihnen

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zugeordneten Reservoiren 18 ait Hilfe elektrischer Kreise bekann-' ter Bauart, die durch fotoelektrische Zellen oder auf andere Weise gesteuert werden, um diese Verbindung während eines relativ kurzen Zeitabschnittes herzustellen, entsprechend den Vorbeigleiten des Gefährtes in der Höhe der jeweiligen Düse. Daher kann das jeweilige Reservoir 18 sich in einer verhältnismäseig langen Zeit wieder aufladen, während der das Gefährt sich in den anderen Rohabschnitten bewegt.

In der Figur 3 sind die beiden festen Rohre 10 und 11 dargestellt, die sich in der Figur 1 finden, und ein gleiches Rohr vor diesen ist noch eingezeichnet, das das Bezugszeichen 21 hat.

Das in der Figur 4 dargestellte elektromagnetische Ventil ist von bekannter Bauart.

Der Innenraum 22 des Ventils ist in Verbindung ait einem Druckluftreservoir 25. Der das Ventil betätigende Gleichstrom oder Wechselstrom wird an die Klemmen 24 und 25 bewegt. Der in der Spule erzeugte Stromfluß zieht den Tauchkern 26 des Elektromagneten an und drückt hierbei eine Feder 27 zusammen. Mit dem Verschieben des Kernes 26 wird der Kegel 28 von seinem Sitz 28a abgezogen. Zwischen Kegel und seinem Sitz kann eine Gummidichtung zwischengeschaltet sein.

Beim Verlassen des Kegel sitze β durch den Kegel kann die in 22 befindliche komprimierte Luft plötzlich über die Leitung 8 in die in ligur 1 gezeigte Ringkammer 7 eindringen und den Spalt 5 einer Düse speisen. Es genügt, einen Verteiler vorzusehen, der der Seihe nach den elektrischen Strom im richtigen Moment an die Klemmen 24 und 25 der verschiedenen elektromagnetischen Ventile legt.

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Es ist βelbetverständlich, daß man bei einer beschriebenen Anordnung verschiedene Änderungen, Verbesserungen und Zufügungen vornehmen kann und daß man einzelne Elemente durch äquivalente Elemente ereetsen kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in den Zeichnungen dargestellten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

Patent anspräche

1./Verfahren zum pneumatischen Transport in einem Rohrsystem, oadurch g e kennzeichnet,

daß man ein Bohr system mit Abschnitten von voneinander unabhängigen festen Röhren (10, 11, 21) verwendet, die nahe ihrem vorderen Ende mit gleichzeitig saugenden und drückenden Düsen (1) mit konvergierenden (2) und divergierenden (3) Abschnitten verbunden sind, die mit einem Druckmedium gespeist werden können, und daß hierbei Röhren (1O, 11, 2.1) verwendet werden, deren hintere Enden (I2a) parallel mit den gegenüberliegenden Wandabschnitten des divergierenden Teils der Düse abgeschrägt sind, nahe am Hals (4) der Düsen, während ihre vorderen Enden in das Innere des konvergenten Abschnitts bis nahe an ringförmige Schlitze (5) in diesen Düsen hineinragen, die sich kurz vor dem Hals (4) der Düsen befinden, zwischen Rändern, deren aussere Wand den konvergierenden Teil der Düse bildet,

und daß man/plötzlich mit einem Druckfluidum gefüllte Behälter (18) in das Innere der Düsen in dem Augenblick^ entleert; indem sich ein vor den Düsen befindliches Gefährt (16) diesen nähert, wobei das Gefährt angeströmt und in die folgende Röhre gestaasen wird, ihdem man am Eingang dieser Röhre eine Iluidums-Röhre (17) um das; Gefährt herum erzeugt und dadurch eine Berührung mit der Röhjre des Transport syst ems verhindert ·

2. Verfahrefi nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt'der festen Röhren (10, 11, 21) entweder ovale lor» men hat, Y>rJBUgsweise mit oberen und unteren halbkreisförmigen Teilen und vertikalen, einander parallelen Seitenwänden, oder daß die Röhren flache oder zylindrische Form haben.

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5- Röhre für ein Rohrsystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Düse am vorderen Ende, die konvergierende und divergierende Form hat, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil des divergierenden ibschnittes (3) der Düse nahe am Hals (4) dieser Düse parallel eine Abschrägung (i2a) verläuft, die sich am Ende der hier hineinragenden Röhxe (11) befindet; daß die Düse (1) am vorderen Ende eines Röhrenabschnittes (1O) sitzt, der sich ungefähr bis zur Mitte ihres konvergierenden Abschnittes (2) erstreckt; daß der ringförmige Schlitz (5) in Verbindung mit einem ringförmigen Raum (7) grösseren Querschnitts steht ,,,der. seinerseits durch Betätigung eines vorzugsweise elektrischen/an einen Behälter (18) eines unter Druck stehenden Fluidums angeschlossen werden kann; und daß die beiden Ränder, die die Mündung des Schlitzes (5) bilden, eine solche Form haben, daß sie das Bestreben haben, das Ansaugen des Fluidums der dblgenden Röhre zu. vergrössern und es gegen den abgeschrägten Teil der vorangegangenen Röhre zu stοssen.

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