DE4104197A1 - Side channel pump for aggressive chemicals - with system of arranging oscillaltion channels relative to side channel - Google Patents
Side channel pump for aggressive chemicals - with system of arranging oscillaltion channels relative to side channelInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Strömungspumpe, insbesondere als universelle Klein- bzw. Mikropumpe für große Förderhöhen bei kleinen Förderströmen, z. B. als Kraftstoffpumpe, Umwälzpumpe, Zierbrunnenpumpe, Hydraulikpumpe, Strahlreiniger, Verdichter sowie für mikromechanische Applikationen.The invention relates to a flow pump, in particular as universal small or micro pump for large delivery heights small flow rates, e.g. B. as a fuel pump, circulation pump, Decorative fountain pump, hydraulic pump, jet cleaner, compressor as well as for micromechanical applications.
Eine Strömungspumpe im gattungsbestimmenden Sinne der vorlie genden Erfindung ist eine Arbeitsmaschine zur Förderung von Flüssigkeiten und Gasen (nachfolgend Fluid genannt), bei der die Förderwirkung ausschließlich durch Massenkräfte verursacht wird, die zwischen der Strömungspumpe und dem Fluid wirken.A flow pump in the generic sense of the present The present invention is a work machine for promoting Liquids and gases (hereinafter referred to as fluid) in which the promotional effect is caused exclusively by mass forces that act between the flow pump and the fluid.
Es ist allgemein bekannt, daß sich Strömungspumpen ohne Ein bußen am Wirkungsgrad nicht beliebig verkleinern lassen, ins besondere dann, wenn gleichzeitig große Förderhöhen und kleine Förderströme benötigt werden.It is generally known that flow pumps without Ein do not allow the efficiency to be reduced at will, ins especially when large delivery heights and small Flow rates are required.
Aufgrund allgemeiner Konstruktionsregeln sollte eine Strö mungspumpe aus möglichst wenigen Bauteilen bestehen und insbe sondere nur wenige oder keine Lagerungen und Dichtungen auf weisen, da diese dem Verschleiß unterliegen sowie Reibungs- und Leckverluste verursachen, die anteilsmäßig um so größer werden, je kleiner die Nennleistung einer Strömungspumpe ist.Due to general construction rules, a Strö Mung pump consist of as few components as possible and esp in particular, only a few or no bearings and seals point, as they are subject to wear and friction and cause leakage losses that proportionately the greater the smaller the nominal output of a flow pump.
Der Erfindung liegt daher eine Strömungspumpe für möglichst große Förderhöhen bei kleinen Förderströmen zugrunde, die nur aus einem einzigen Bauteil besteht (monolithische Bauweise und insofern keinerlei aufeinander reibende und verschleißende Oberflächen enthält und deren Bauart einen möglichst großen Bereich von Förderströmen und Förderhöhen umfassen soll. Gleichzeitig soll eine kostengünstige Herstellung möglich sein. The invention is therefore a flow pump for as possible large delivery heights with small delivery flows that only consists of a single component (monolithic construction and so far no rubbing and wearing Contains surfaces and their design as large as possible Range of flows and heights should include. At the same time, low-cost production should be possible be.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen oszillierenden Pumpenkörper gelöst, der aus mehreren parallel angeordneten Oszillationskanälen und einem oder mehreren Seitenkanälen be steht, wobei die Oszillationskanäle überwiegend parallel und die Seitenkanäle senkrecht zur örtlichen Schwingungsrichtung angeordnet sind und die Oszillationskanäle unter einem in För derrichtung weisenden Anstellwinkel in die Seitenkanäle ein münden.The object is achieved by an oscillating Pump body solved, which consists of several arranged in parallel Oscillation channels and one or more side channels be stands, whereby the oscillation channels predominantly parallel and the side channels perpendicular to the local direction of vibration are arranged and the oscillation channels under one in För the directional angle of attack into the side channels flow out.
Die Förderwirkung der Strömungspumpe beruht erfindungsgemäß darauf, daß die in den Oszillationskanälen enthaltenen Fluid säulen durch ihre Massenträgheit zu oszillierenden Strömungen angeregt werden, die unter vorgegebenem Austrittswinkel aus den Oszillationskanälen in einen Seitenkanal einströmen, wobei durch eine im Seitenkanal auftretende Umlenkung der Strömung auf die Fluidsäule im Seitenkanal ein Impuls in Förderrichtung übertragen wird, der zu einem nutzbaren Druckgradienten im Seitenkanal führt. Je nach Stärke des momentanen Förderstroms im Seitenkanal wird dabei ein Teil des aus den Oszillationska nälen austretenden Fluids im Seitenkanal in Förderrichtung weitergeleitet und der nicht geförderte Teil in die gegenüber liegenden Oszillationskanäle zurückgeleitet.The delivery effect of the flow pump is based on the invention that the fluid contained in the oscillation channels columnar due to their inertia to oscillating flows be excited from the given exit angle the oscillation channels flow into a side channel, whereby due to a deflection of the flow occurring in the side channel an impulse in the conveying direction on the fluid column in the side channel is transmitted to a usable pressure gradient in the Lateral channel leads. Depending on the strength of the current flow in the side channel, part of the oscillationska channel emerging fluids in the side channel in the conveying direction forwarded and the non-funded part in the opposite lying oscillation channels.
Da sich in einem Seitenkanal immer mehrere wechselweise im Gegentakt arbeitende Ein- und Austrittsöffnungen der Oszilla tionskanäle gegenüberstehen, läßt sich der bei Null- oder Teilförderung nicht benötigte überschüssige Teil der kineti schen Austrittsenergie des Fluids beim Eintritt in den jeweils gegenüberliegenden Oszillationskanal durch Diffusorwirkung weitgehend zurückgewinnen, d. h., es wirkt ein Regenerativef fekt, der die Leerlaufverluste besonders bei Nullförderung im Anspringpunkt ohne Einbuße an Förderhöhe und auch die Teil lastverluste erheblich vermindert.Since there are always several alternately in one side channel Inlet and outlet openings of the Oszilla working in push-pull tion channels face each other, can be at zero or Partial funding of excess part of kineti not required the exit energy of the fluid when entering the respective opposite oscillation channel through diffuser effect largely recover, d. that is, a regenerative boss works fect, which the idle losses especially with zero funding in Starting point without loss of head and also the part load losses significantly reduced.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht somit auch da rin, daß die Leerlaufverluste und entsprechend die relative Leistungsaufnahme bei Nullförderung erheblich geringer ist als bei anderen bekannten Strömungspumpen.A major advantage of the invention is therefore also there rin that the idle losses and accordingly the relative Power consumption with zero funding is significantly less than in other known flow pumps.
Obwohl der Pumpenkörper grundsätzlich sowohl lineare- als auch Drehschwingungen ausführen kann, werden erfindungsgemäß Dreh schwingungen vorgesehen, die folgende wesentlichen Vorteile aufweisen:Although the pump body is basically both linear and Torsional vibrations can be performed according to the invention vibrations provided the following main advantages exhibit:
- - Bei Drehschwingungen entstehen in den Oszillationskanälen aufgrund der Kontinuitätsbeziehung der Hydromechanik ringför mig geschlossene Oszillationsströme bzw. Strömungswirbel, wo bei zu jedem Zeitpunkt durch die Austrittsöffnung eines Oszil lationskanals ebensoviel Fluid ausströmt wie in seine jeweils gegenüberliegende Eintrittsöffnung einströmt.- With torsional vibrations arise in the oscillation channels due to the continuity relationship of hydromechanics mig closed oscillation currents or flow vortices, where at any time through the exit opening of an Oszil lationskanal as much fluid flows out as in its each opposite inlet opening flows.
- - Bei rotationssymmetrischer Gestaltung des Pumpenkörpers las sen sich verlustbringende Abstrahlungen von Schwingungsener gie an das umgebende Fluid vermeiden, wobei der Pumpenkörper die Drehschwingungen um seine Symmetrieachse ausführt. Dieser Vorteil ist um so wesentlicher, je höher die Oszillationsfre quenzen sind.- Read with a rotationally symmetrical design of the pump body lossy radiation from vibration generators avoid the surrounding fluid, taking the pump body executes the torsional vibrations around its axis of symmetry. This The higher the oscillation frequency, the more important the advantage sequences are.
Durch die Anstellwinkel der Austrittsöffnungen der Oszilla tionskanäle in den Seitenkanal verengen sich die Austritts querschnitte der Oszillationskanäle dort düsenförmig, wodurch eine wünschenswerte Erhöhung der Einströmgeschwindigkeit in den Seitenkanal mit entsprechender Anhebung der Druckziffer erfolgt.Through the angle of the exit openings of the oszilla tion channels in the side channel narrow the outlet cross-sections of the oscillation channels there nozzle-shaped, whereby a desirable increase in inflow velocity in the side channel with a corresponding increase in the pressure figure he follows.
Erfindungsgemäß sind zur Erzielung großer Förderhöhen zwei verschiedene Ausführungsformen rotationssymmetrischer Pumpen körper besonders geeignet:According to the invention, two are to achieve large delivery heights different embodiments of rotationally symmetrical pumps body particularly suitable:
- - Eine in Fig. 1a und 1b näher beschriebene zylindrische Grund form des Pumpenkörpers mit parallel zur Grundkreisebene des Zylinders um den Zylindermantel angeordneten, vorwiegend kreisförmigen Oszillationskanälen und parallel zur Zylinder achse verlaufenden geradlinigen Seitenkanälen.- A cylindrical basic shape of the pump body described in more detail in Fig. 1a and 1b with parallel to the base plane of the cylinder arranged around the cylinder jacket, mainly circular oscillation channels and parallel to the cylinder axis extending straight side channels.
- - Eine scheibenförmige Grundform des Pumpenkörpers mit in der Scheibenebene angeordneten, vorwiegend konzentrische Kreise bildenden Oszillationskanälen und radial verlaufenden Seiten kanälen. Die scheibenförmige Form des Pumpenkörpers ermög licht dabei eine besonders flache Bauweise mit geringer Bau höhe und ist außerdem besonders für eine modulare Bauweise in Form einer mehrstufigen Stapelanordnung geeignet, bei denen mehrere gleichartige Scheiben übereinanderliegen und in Reihe geschaltet werden, wodurch sich nahezu beliebig große Druck ziffern z. B. für Hydraulikpumpen oder Kompressoren, erzielen lassen. Die Stapelanordnung ist besonders für eine kostengün stige Baureihenfertigung geeignet.- A disk-shaped basic shape of the pump body with in the Slice-level, predominantly concentric circles forming oscillation channels and radial sides channels. The disc-shaped shape of the pump body makes it possible illuminates a particularly flat design with little construction height and is also particularly for a modular construction in Suitable in the form of a multi-stage stack arrangement, in which several identical disks lie on top of each other and in a row can be switched, resulting in almost any pressure digits z. B. for hydraulic pumps or compressors to let. The stacking arrangement is particularly cost-effective for one suitable for series production.
Aufgrund der o.g. Arbeitsweise der Strömungspumpe wird diese vorwiegend als Tauchpumpe ausgeführt.Due to the above Operation of the flow pump is this mainly designed as a submersible pump.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer spezieller Ausfüh rungsbeispiele in den Zeichnungen, Fig. 1a, 1b, 1c, 2a, 2b, 2c und Fig. 3, Fig. 4.Further details and features of the invention will become apparent from the following description of several specific exporting approximately example in the drawings, Fig. 1a, 1b, 1c, 2a, 2b, 2c and Fig. 3, Fig. 4.
Es zeigt Fig. 1a die Seitenansicht und Fig. 1b einen Schnitt A-B einer zylindrischen Ausführung des Pumpenkörpers gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 mit mehreren, parallel in Umfangsrichtung um einen Zylindermantel verlaufenden Oszillati onskanälen 1, die jeweils durch die Zylinder-Innenwand 2, die Zylinder-Außenwand 3 und Trennwände 4 gebildet werden. Jeder Oszillationskanal 1 besitzt zwei Öffnungen 6 und 7, die in einen parallel zur Zylinderachse 5 verlaufenden Seitenkanal 8 einmünden, wobei die Öffnungen 6 und 7 abwechselnd als Ein tritts- und als Austrittsöffnung wirken.It shows Fig. 1a, the side view and Fig. 1b shows a section AB of a cylindrical embodiment of the pump body according to the features of claim 2 with several, in the circumferential direction parallel to a cylinder jacket oscillating on channels 1 , each through the cylinder inner wall 2 , the cylinder -Exterior wall 3 and partitions 4 are formed. Each oscillation channel 1 has two openings 6 and 7 which open into a side channel 8 running parallel to the cylinder axis 5 , the openings 6 and 7 acting alternately as an entry and exit opening.
Die Förderrichtung der Strömungspumpe ist durch Pfeile 11, 12 und 13 schematisch dargestellt. Das Fluid strömt dabei vom Eintritt des Seitenkanals 8 nach periodischem Ein- und Aus tritt aus den Oszillationskanälen 1 zum Austrittsstutzen 14.The flow direction of the flow pump is shown schematically by arrows 11 , 12 and 13 . The fluid flows from the inlet of the side channel 8 after periodic on and off from the oscillation channels 1 to the outlet port 14 .
Beim Betrieb der Strömungspumpe werden die Oszillationskanäle 1 durch einen - nur schematisch eingezeichneten und in Fig. 2a, 2b und 2c näher dargestellten - insgesamt mit 9 bezeichneten elektromechanischen Schwingungsantrieb zu Drehschwingungen 10 um Zylinderachse 5 angeregt.When the flow pump is in operation, the oscillation channels 1 are excited to produce torsional vibrations 10 about the cylinder axis 5 by an electromechanical oscillation drive, designated only schematically and shown in more detail in FIGS. 2a, 2b and 2c, which is denoted by 9 .
Weitere Einzelheiten über die Funktionsweise der Strömungspumpe werden in Fig. 3 beschrieben.Further details on the functioning of the flow pump are described in FIG. 3.
Es zeigt Fig. 2a einen Schnitt durch die Längsachse eines scheibenförmig ausgeführten Pumpenkörpers 20 gemäß den Merkma len des Anspruchs 3, der aus mehreren, konzentrisch angeordne ten Oszillationskanälen 21 und radial verlaufenden Seitenkanä len 22 besteht. Die Oszillationskanäle 21 münden mit ihren Austrittsöffnungen 23, 24 in die Seitenkanäle 22, wobei die Ein- und Austrittsöffnungen 23, 24 in Förderrichtung 34 des Seitenkanals 22 angestellt sind. It shows Fig. 2a shows a section through the longitudinal axis of a disk-shaped pump body 20 according to the Merkma len of claim 3, which consists of several, concentrically arranged th oscillation channels 21 and radially extending side channels 22 . The outlet channels 23 , 24 of the oscillation channels 21 open into the side channels 22 , the inlet and outlet openings 23 , 24 being set in the conveying direction 34 of the side channel 22 .
Beim Betrieb der Strömungspumpe wird der Pumpenkörper 20 durch einen elektromechanischen Schwingungsantrieb zu Drehschwin gungen um seine Achse 25 angeregt, wodurch die in den Oszilla tionskanälen 21 enthaltenen Fluidsäulen aufgrund ihrer Massen trägheit eine schwingende Strömungsbewegung 26 ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel ausführen.During operation of the flow pump, the pump body 20 is excited by an electromechanical oscillation drive to cause torsional vibrations about its axis 25 , as a result of which the fluid columns contained in the oscillation channels 21 perform an oscillating flow movement 26 similar to the first exemplary embodiment due to their inertia.
Der in Fig. 2c beispielhaft dargestellte elektromechanische Schwingungsantrieb besteht aus einer Ankerscheibe 27 mit meh reren Ankern 26 aus Weicheisen mit Wicklungen 29, die beim Durchströmen mit Wechselstrom ein magnetisches Wechselfeld erzeugen und auf mehrere mit dem Pumpenkörper verbundene und durch amagnetische Zwischensegmente 31 getrennte Schwingjoche 32 aus Weicheisen einwirken.The electromechanical vibration drive shown by way of example in FIG. 2c consists of an armature disk 27 with a plurality of armatures 26 made of soft iron with windings 29 which generate an alternating magnetic field when flowing through with alternating current and on several oscillating yokes 32 connected to the pump body and separated by non-magnetic intermediate segments 31 Soak in soft iron.
Durch eine zwischen Pumpenkörper 20 und Anker 28 angeordnete und mit mehreren Durchtrittsöffnungen 42 versehene Drehfeder 33 wird ein Schwingungssystem gebildet, dessen Eigenfrequenz auf die doppelte Frequenz des angeschlossenen Wechselstroms abgestimmt ist (Resonanzbetrieb), z. B. auf 100 Hz bei 50 Hz Wechselstromanschluß. Die Pfeile 38, 39 verdeutlichen einen Momentanwert der Schwingungsbewegungen der Ankerscheibe 27 und des Pumpenkörpers 20 bzw. des Schwingjoches 32.An oscillation system is formed by a torsion spring 33 arranged between the pump body 20 and armature 28 and provided with a plurality of passage openings 42 , the natural frequency of which is tuned to twice the frequency of the connected alternating current (resonance mode), e.g. B. to 100 Hz with 50 Hz AC connection. The arrows 38 , 39 illustrate a momentary value of the oscillatory movements of the armature disk 27 and the pump body 20 or the oscillating yoke 32 .
Der Förderstrom vom Ansaugstutzen 30 zum Austrittsstutzen 35 ist durch Pfeile 34 im Seitenkanal 22 und Pfeile 36, 37 im Aus trittsbereich dargestellt.The flow from the intake 30 to the outlet 35 is shown by arrows 34 in the side channel 22 and arrows 36 , 37 in the exit area.
Zur Schwingungsisolation wird die Strömungspumpe mittels einer elastischen Aufhängung 40 zwischen der Ankerscheibe 27 und einem Sockel 41 befestigt.For vibration isolation, the flow pump is fastened between the armature disk 27 and a base 41 by means of an elastic suspension 40 .
Durch mehrstufige Reihenschaltung von Pumpenkörpern gemäß Fig. 2a, 2b und 2c lassen sich Förderhöhe bzw. Druckziffer nahezu unbegrenzt erhöhen. Dazu können beispielsweise mehrere scheibenförmige Pumpenkörper gemäß Fig. 2 in kompakter Modul bauweise übereinander gestapelt werden.By means of multi-stage series connection of pump bodies according to FIGS . 2a, 2b and 2c, the delivery head or pressure number can be increased almost without limitation. For this purpose, for example, several disk-shaped pump bodies according to FIG. 2 can be stacked one above the other in a compact module.
Die Bauweise gemäß Fig. 2a, 2b und 2c ist insbesondere auch für mikromechanische Applikationen geeignet und läßt sich bei spielsweise aus einem monolithischen Festkörper mit bewährten mikro-lithographischen Verfahren herstellen. The construction according to Fig. 2a, 2b and 2c is also particularly suited for micromechanical applications and can be at play, of a monolithic solid with proven micro-lithographic processes produce.
Zur Verdeutlichung der Arbeitsweise und der Strömungsverhält nisse in der Strömungspumpe zeigt Fig. 3 einen vergrößerten Teilbereich des Pumpenkörpers 00 gemäß Fig. 1a und 1b. In den Oszillationskanälen 1 und dem Seitenkanal 8 sind Strombahnen 12 schematisch durch Pfeile 10 im Anspringpunkt bei Nullförde rung dargestellt. Durch die Massenträgheit der in den Oszilla tionskanälen 1 enthaltenen Fluidsäulen wird das Fluid zu oszillierenden Strömungen angeregt, von denen periodisch ein Teil aus der momentanen Austrittsöffnung 6 eines Oszillations kanals 1 quer durch den Seitenkanal in die gegenüberliegende Eintrittsöffnung 7 strömt.To clarify the mode of operation and the flow conditions in the flow pump, FIG. 3 shows an enlarged partial area of the pump body 00 according to FIGS . 1a and 1b. In the oscillation channels 1 and the side channel 8 , current paths 12 are shown schematically by arrows 10 in the starting point at zero promotion. Due to the inertia of the fluid columns contained in the oscillation channels 1 , the fluid is excited to oscillate flows, part of which periodically flows from the current outlet opening 6 of an oscillation channel 1 across the side channel into the opposite inlet opening 7 .
Im Anspringpunkt besteht definitionsgemäß kein Förderstrom in Längsrichtung des Seitenkanals 6, während die Oszillations ströme eine ringförmig um den Zylindermantel kurzgeschlossene Strömung darstellen. Strombahn 10 veranschaulicht den Weg ei nes Fluidteilchens von der Austrittsöffnung 7 eines Oszilla tionskanals 1 durch einen Seitenkanal 6 zur gegenüberliegenden Eintrittsöffnung 8 desselben Oszillationskanals 1.At the starting point there is by definition no delivery flow in the longitudinal direction of the side channel 6 , while the oscillation flows represent a short-circuited flow in a ring around the cylinder jacket. Current path 10 illustrates the path of a fluid particle from the outlet opening 7 of an oscillation channel 1 through a side channel 6 to the opposite inlet opening 8 of the same oscillation channel 1 .
Die in einem Oszillationskanal 1 enthaltene Fluidsäule möge eine harmonischen Schwingung mit der Frequenz f und der Ampli tude A0 ausführen. Die effektive Geschwindigkeit veff des Fluids ist dann gegeben durchThe column of fluid contained in a Oszillationskanal 1 may f is a harmonic oscillation with the frequency and execute the Ampli tude A 0th The effective velocity v eff of the fluid is then given by
In den mit dem Winkel β angestellten Öffnungen 6 und 7 erhöht sich infolge der Querschnittsverengung der Oszillationskanäle 1 vom Grundquerschnitt f₁ zum Austrittsquerschnitt f₂ die effektive Strömungsgeschwindigkeit um den Faktor 1/cos β.In the openings 6 and 7 with the angle β, the effective flow rate increases by the factor 1 / cos β as a result of the cross-sectional narrowing of the oscillation channels 1 from the basic cross section f 1 to the outlet cross section f 2 .
Im Anspringpunkt gemäß Fig. 3 sind die maximale Förderhöhe H0 th ∞ und die Druckziffer Φ0 th ∞ für unendliche Zahl von Oszillationskanälen 1 gegeben durch: . Anspringpunkt in accordance with Figure 3, the maximum lifting height H 0 th ∞ and the pressure number Φ 0 th ∞ for infinite number of Oszillationskanälen 1 is given by:
undand
Ψ0 th ∞ = 4 σ sin β/cos² β (3)Ψ 0 th ∞ = 4 σ sin β / cos² β (3)
In den Gleichungen (2) und (3) bedeutenIn equations (2) and (3) mean
H=Förderhöhe
Ψ=Druckziffer
L=Seitenkanal-Länge
s=Seitenkanalweite
σ=L/s (Seitenkanalverhältnis)
β=Anstellwinkel der Austrittsmündungen
g=ErdbeschleunigungH = head
Ψ = print digit
L = side channel length
s = side channel width
σ = L / s (side channel ratio)
β = angle of attack of the outlet orifices
g = gravitational acceleration
Aus Gl. 1 und 2 wird insbesondere erkennbar, daß die Druckzif fer dem Seitenkanalverhältnis σ proportional ist und überpro portional mit dem Anstellwinkel β zunimmt.From Eq. 1 and 2 can be seen in particular that the Druckzif fer is proportional to the side channel ratio σ and overpro increases proportionally with the angle of attack β.
Bei einer beispielhaften Strömungspumpe mit den Abmessungen L = 100 mm, s = 0,5 mm und ≈ = 75° würde sich gemäß Gl.3 eine Druckziffer von ψ ≈ 500 ergeben.In an exemplary flow pump with the dimensions L = 100 mm, s = 0.5 mm and ≈ = 75 ° would be one according to Eq. 3 Print number of ψ ≈ 500 result.
Aus dem Strömungsbild gemäß Fig. 3 wird außerdem deutlich, daß die Austrittsenergie des Fluids nach dem Durchqueren des Sei tenkanals 8 von Austrittsöffnungen 6 zu den jeweils gegenüber liegenden Eintrittsöffnungen 7 durch Diffusorwirkung weitge hend zurückgewonnen werden kann.Also that the exit energy of the fluid can be tenkanals recovered after passing through the Be 8 of outlet openings 6 to the weitge each opposite entry openings 7 by starting diffuser effect is apparent from the flow diagram of FIG. 3.
Für die Förderung kompressibler Fluide, z. B. Gase, eignet sich besonders die in Fig. 4 dargestellte Form der Oszillationska näle 43 gemäß den Merkmalen des Anspruchs 5. Der Pumpenkörper oszilliert in diesem Fall mit der longitudinalen Eigenfrequenz der in den Oszillationskanälen 43 enthaltenen Gassäule. Um möglichst große Geschwindigkeitsamplituden im Bereich der Mün dungen 45 in den Seitenkanal 46 zu erreichen, werden die Oszil lationskanäle 43 von einer inneren Zylinderwand 48 und äußeren Zylinderwand 49 begrenzt, deren Mittelachsen a und b um den Abstand c versetzt sind. Die Oszillationskanäle 43 sind dabei auf mittlerer Länge durch eine Trennwand 44 in zwei Hälften geteilt, wobei sich ihr Querschnitt gleichmäßig in ihrer Längsrichtung von der Mündung 45 in den Seitenkanal 46 zur Trennwand 44 hin erweitert. Durch akustische Resonanzwirkung der Gassäule mit der Erregerfrequenz des Schwingungsantriebs und durch die Querschnittsverengung im Mündungsbereich werden erfindungsgemäß die Effektivgeschwindigkeit Veff gemäß Gl. (1) und somit auch Förderhöhe und Druckziffer gemäß Gl. (2) und (3) erhöht. Da bei kleineren Pumpenkörpern die akustische Reso nanzfrequenz der Oszillationskanale 43 oft höher als die ver fügbare Wechselstromfrequenz ist, ergibt sich als weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Querschnittsverlaufes der Oszil lationskanäle 43 eine Minderung der Resonanzfrequenz und somit eine mit geringem Aufwand durchführbare Abstimmungsmöglichkeit auf die verfügbare Wechselstromfrequenz.For the promotion of compressible fluids, e.g. B. gases, the shape of the oscillation channels 43 shown in FIG. 4 is particularly suitable according to the features of claim 5. The pump body oscillates in this case with the longitudinal natural frequency of the gas column contained in the oscillation channels 43 . In order to achieve the greatest possible speed amplitudes in the region of the openings 45 in the side channel 46 , the oscillation channels 43 are delimited by an inner cylinder wall 48 and outer cylinder wall 49 , the central axes a and b of which are offset by the distance c. The oscillation channels 43 are divided into two halves over a medium length by a partition 44 , their cross section widening uniformly in their longitudinal direction from the mouth 45 into the side channel 46 to the partition 44 . Due to the acoustic resonance effect of the gas column with the excitation frequency of the vibration drive and the narrowing of the cross-section in the mouth area, the effective speed V eff according to Eq. (1) and thus also the head and pressure figure according to Eq. (2) and (3) increased. Since with smaller pump bodies the acoustic resonance frequency of the oscillation channels 43 is often higher than the available AC frequency, there is a further advantage of the cross-sectional profile of the oscillation channels 43 according to the invention, a reduction in the resonance frequency and thus a feasible adjustment to the available AC frequency with little effort.
Um eine unerwünschte Abstrahlung von Schwingungsenergie an das den Pumpenkörper umgebende Fluid zu vermeiden, liegt die Dreh achse der Drehschwingungen des Pumpenkörpers erfindungsgemäß im Mittelpunkt a des äußeren Zylindermantels 49.In order to avoid an undesirable radiation of vibrational energy to the fluid surrounding the pump body, the axis of rotation of the torsional vibrations of the pump body according to the invention lies in the center a of the outer cylinder jacket 49 .
Claims (5)
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|---|---|---|---|
| DE19914104197 DE4104197A1 (en) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | Side channel pump for aggressive chemicals - with system of arranging oscillaltion channels relative to side channel |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19914104197 DE4104197A1 (en) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | Side channel pump for aggressive chemicals - with system of arranging oscillaltion channels relative to side channel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE4104197A1 true DE4104197A1 (en) | 1992-08-13 |
| DE4104197C2 DE4104197C2 (en) | 1993-07-15 |
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Family Applications (1)
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| DE19914104197 Granted DE4104197A1 (en) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | Side channel pump for aggressive chemicals - with system of arranging oscillaltion channels relative to side channel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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