EP0345210A1 - Mehrkammer-Pumpe, Ventil für eine derartige Pumpe und Verwendung der Pumpe - Google Patents

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EP0345210A1
EP0345210A1 EP89810139A EP89810139A EP0345210A1 EP 0345210 A1 EP0345210 A1 EP 0345210A1 EP 89810139 A EP89810139 A EP 89810139A EP 89810139 A EP89810139 A EP 89810139A EP 0345210 A1 EP0345210 A1 EP 0345210A1
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EP
European Patent Office
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pump according
valve
chamber
chambers
chamber pump
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP89810139A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Erich Kläui
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.)
Sulzer AG
Original Assignee
Sulzer AG
Gebrueder Sulzer AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Sulzer AG, Gebrueder Sulzer AG filed Critical Sulzer AG
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    • F04B9/103Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having only one pumping chamber
    • F04B9/105Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having only one pumping chamber reciprocating movement of the pumping member being obtained by a double-acting liquid motor

Definitions

  • the invention relates to a multi-chamber pump with at least two chambers.
  • the invention further relates to a valve for such a pump and uses of the pump.
  • Squeeze pumps are known, for example, in which a flexible hose with squeeze rollers, which are attached to a rotating wheel, is divided into several chambers in the pump section of the hose.
  • the squeeze rollers press the hose against a solid surface, eg a plate.
  • Each of the chambers is filled with pumped medium which is pumped on by the rolling of the squeeze rollers.
  • These pumps often fail when the pumped medium is, for example, a liquid-gas mixture. Larger quantities of gas are only produced with insufficient efficiency. If the pumped medium also contains solids, there is a risk of damage to the flexible hose.
  • the object of the invention is to provide a pump which is capable of conveying, for example, conveying media with any and also changing mixing ratio of liquid and gas phase with sufficient efficiency.
  • the pump should be able to deliver both the pure gas phase and the pure liquid phase.
  • Another object of the invention is to provide a valve which is particularly suitable for such pumps.
  • Another object of the invention is to show particularly advantageous further uses of
  • a multi-chamber pump with at least two chambers with variable volume, the chambers being connected in series in the conveying direction of the conveying medium, and each of the chambers having at least one inlet valve and / or at least one outlet valve, one for the flow of the Pumped medium has lower flow resistance than in the opposite direction, and the chambers have means which allow the enlargement and reduction of the chamber volume of at least one of these chambers, and with drive and control means for increasing and reducing the volume of at least one chamber.
  • the valve is characterized by the features in the characterizing part of independent claim 22.
  • the use of the multi-chamber pump is characterized according to the invention by the features in the characterizing part of independent claims 23 and 24.
  • a multi-chamber pump according to the invention easily conveys single and multi-phase mixtures with any proportions of the individual phases liquid and gaseous Funding or funding medium.
  • the arrangement of chambers immediately adjacent to each other enables compact design, simple drive possibly only a single valve base and the double function of individual valves as an outlet valve for one chamber and inlet valve for the next.
  • the use of flexible chamber walls, for example bellows made of flexible material such as an elastomer enables simple constructions. The rather low compressive strength of such bellows alone can be significantly increased with a corset-like pressure jacket or pressure vessel.
  • a wide variety of systems are suitable for driving the pump, such as hydraulic pistons, in particular hydraulic ring pistons, electric linear motors, e.g. Synchronous or asynchronous motors designed as canned linear motors, forward and reverse spindle drives, rack and pinion drives, drives with clutches for forward and reverse running, etc.
  • spring elements as stops for, for example, oscillating telescopic tubes enables, in addition to the gentle braking of these machine parts, the recovery of energy for the return in the opposite direction.
  • Building the pump as a mechanical oscillator is particularly interesting and advantageous when operating at the resonance frequency, also in terms of energy consumption.
  • a cavity can be provided as a gas chamber which fills with gas when conveying, for example, a liquid-gas mixture.
  • the cavity can be machined as part of a valve.
  • pumped medium gaseous and / or liquid
  • return lines from subsequent, preferably the last stage of a previous, preferably the first stage of the pump in order to maintain or maintain the desired ratio of the phases.
  • baffles or other liquid separators in front of the outlet valve of cyclones or other stages in order to obtain this desired ratio of the phases.
  • the multi-chamber pump can be constructed from a series of similar stages connected in series, it being readily possible to generate a pressure increase of approximately 10 bar per stage, ie per chamber, and of approximately 30 bar or more in the case of telescopic tube-like constructions of the chambers. With such pumps pressure increases of 50 to 100 bar can be easily achieved.
  • the movement of the individual chambers or chamber floors is controlled in such a way that the most continuous possible delivery is achieved.
  • the number of stages N should generally be equal to 360 ° divided by the phase difference in degrees or a multiple thereof. For example, three stages connected in series that run 120 ° out of phase with a time-symmetrical filling and delivery phase already show excellent pump properties.
  • push-pull operation 180 ° phase difference
  • the movements of the individual chambers or valve bases are controlled in such a way that one chamber is always alternately in the conveying phase and the neighboring chambers in the filling phase.
  • the filling and conveying phase do not need to have the same duration. Rather, it can be advantageous to design the delivery or compression phase to be longer than the return or filling phase.
  • the valve bottoms can be driven according to a trapezoidal movement, sinusoidal or otherwise according to a movement curve.
  • the interplay of the movements of the steps among each other can be achieved in different ways. It is particularly important that the following stages are controlled and built in such a way that the adaptation to the physical conditions of the continuity equation (law of the constancy of the mass flow for a flow; i.e. the difference between those flowing out through a control surface in a period of time over the inflowing one Mass, must equal that within this period disappeared from the control surface) continuously and without unnecessary energy expenditure.
  • the movement takes place according to a rigid cycle common to all stages.
  • the synchronism becomes less important the larger the compressible part in the medium is in a multi-phase mixture.
  • Systems of this type can be built in such a way that they adapt themselves to the optimum funding with a certain composition of the medium (self-adaptation).
  • This self-adaptation can be achieved, for example, by driving each pump stage with a given output or by designing it for a certain maximum delivery pressure (pressure increase between the inlet and outlet of the stage). This avoids overloading individual stages and distributes the drive power evenly across the stages.
  • Electric motors can be provided with a current and thus pressure and / or power limiter.
  • Hydraulic motors e.g. can be supplied with constant pressure from a source, so that the pump stages adjust to a constant delivery pressure.
  • Tower or floor valves are particularly advantageous for pumps according to the invention due to their large possible flow rate in the flow direction with a small flow resistance and excellent blocking resistance in the opposite direction, with a simple construction and high reliability.
  • Such a pump is also suitable as a direct-current mass exchanger, direct-current mixer and / or gassing device.
  • Direct current is to be interpreted as co-current (in contrast to a counter-current mixer).
  • a pump according to the invention which is used only as a mixer, can only have a slightly higher outlet pressure than the inlet pressure.
  • the individual stages can themselves be designed as differential cylinders, so that no separate drive cylinders are necessary.
  • Each stage can be enclosed in a pressure vessel.
  • the diameter of the bellows or the telescopically interlocking tubular sleeves is smaller on the entrance side of the step than on the exit side.
  • Bellows made of highly flexible material e.g. Elastomers have the advantage that large percentage changes in length, for example 100%, are permissible. This allows the dead volume to be kept within limits. This also enables large-stroke, slow-running pumps of relatively short overall length to be realized.
  • the disadvantage of such flexible bellows is their low pressure resistance of, for example, only about 5 bar, which can lead to large numbers of stages in the case of larger pressures to be achieved.
  • metal bellows are much more pressure-resistant and, for example, still suitable for pressures of 20 bar.
  • they allow length changes in continuous operation, i.e. Pump movements, for example, only 10% too.
  • this leads to very high dead volumes.
  • This disadvantage can be partially remedied by asymmetrical arrangement of the valve levels (valve level at the end of the bellows).
  • Linear motors achieve better efficiency and can be made lighter and more compact if they are designed for lower forces and higher speeds and are fully loaded in both directions of movement. This is possible if the oscillating movement of the linear motor is transmitted to the valve bottoms by means of a suitable transmission. This transmission must be such that it converts the faster but less powerful movement provided by the linear motor into the slower but more powerful movement required for the valve bottoms and the forward and backward movement of the linear motor is used for conveying.
  • Such transmission can be mechanical, e.g. by means of cable or steel belt hoists, racks etc. or also hydraulically.
  • valve 1 shows the pump 1 with the chambers 10, 11, 12 and 13 and the axially driven valve bottoms with the valves 14, 15, 16 and 17, which are in the direction of flow / delivery direction (generally indicated by arrows) and against them Direction to be moved back and forth.
  • the flow resistance of the valves 14, 15, 16, 17 is direction-dependent and significantly lower in the flow direction.
  • a power supply 18 supplies the controls 19, 19 ', 19 ⁇ 19 ′′′ and motors M, M', M ⁇ , M ′′′ with e.g. electrical or hydraulic energy.
  • the walls of the chambers 10, 11, 12, 13 are shown here as flexible bellows.
  • the recirculation device R it is possible to ensure that a certain proportion of a phase of a multiphase mixture is always present in the pump.
  • the amplitude of the movements of the valve bottoms 14, 15, 16, 17 is limited and controlled, for example, by the limit switches or reversing switches E, E '.
  • the walls 21 and 22 of the chambers 21 'and 22' of the pump 2 of Fig. 2 are made of a flexible material, such as a reinforced elastomer.
  • the tower valve 26 is mounted in the valve base 23, which is moved axially back and forth by the motor with the stator 24 and the stator winding 24 'and the armature 25, the tower valve 26 is mounted.
  • the pump 2 is encapsulated in a pressure vessel 27 and the chamber 28 'and 22' surrounding space 28, 28 'is filled with a liquid which is under pressure. So that the hydrostatic pressure on the walls 21 and 22 of the chambers 21 ', 22' is balanced, which relieves the walls 21, 22.
  • the cavity 26 'in the valve 26 fills with gas in the vertical position of the valve and serves as a gas cushion or gas spring.
  • the resilient stops 29, 29 ', 29 ⁇ , 29 ′′′ are used for Recovery of the kinetic energy of the moving parts of the pump.
  • the tube 31 moves in the stationary tube 32.
  • the seal 33 seals the gap between the two tubes 31, 32.
  • the tube 31 is connected to the valve base 34, which has a cone valve 35.
  • the valve base 34 is driven by the hydraulic cylinders 37.
  • the gas cushion or gas spring is formed here in the cavity 38.
  • the two displacement bodies 39 serve to reduce the dead space of the pump chambers.
  • the walls of the pump chambers are formed by pipe parts, the standing pipe 41 and the moving pipe 42.
  • the moving tube 42 is driven hydraulically by the tube 42 being designed as an annular piston which is alternately pressurized in the annular chambers 40, 40 '.
  • a tilting disk valve 44 is provided here as a valve in the valve base 43.
  • the lamellar valve 55 is located on the valve base 54 and 53 serve the flexible roll membranes 56, 56 '.
  • the pump is driven by the linear motor 57, which essentially comprises the stator 57 ', the winding 57 ⁇ and the armature 57 ′′′.
  • the permanent magnet 58 serves to polarize the motor.
  • FIGS 2 to 5 show only individual stages and chambers of multi-chamber pumps according to the invention.
  • a pump can of course consist of several such stages. It is also possible to have pumps of this type work in parallel according to the invention, or to arrange them in parallel.
  • Each chamber has at least one inlet valve and one outlet valve.
  • FIG. 6 finally shows in two half-sided sections a tower or floor valve 6, on the left as an inlet valve and on the right as an outlet valve.
  • the channels 60 in the jacket 61 of the valve 6 have a significantly lower flow resistance in the direction of flow or conveyance (arrows) than in the opposite direction.
  • valve constructions such as ball, cone, tilting disk, lamellar valves, etc. are also suitable for a pump according to the present invention.
  • the pump stage of FIG. 7 shows a pump stage with a differential cylinder as a telescopic variant.
  • the pressure vessel 73 encloses the step.
  • the outlet-side pipe jackets 74, 75 have a larger diameter than the inlet-side pipe jackets 76, 77.
  • the liquid-filled pressure chamber 78 is connected via the pressure connection 79 to the hydraulic system for driving the pump.
  • the spring 70 returns the valve base 71 to the starting position after each delivery stroke if the pressure of the delivery medium in the actual pump chamber itself is insufficient.
  • Fig. 8 shows a pump concept with two stages connected in series, in which the advantages of the great flexibility of bellows or membranes made of highly flexible material are combined with the pressure resistance of metal bellows and large pressures can be achieved with a few stages and a correspondingly small overall length.
  • the valve bottoms 85, 86 are arranged at the lower and upper ends of the metal bellows 87, 88. This means that even with the small strokes caused by the metal bellows, there is no large dead volume. Large pressure differences can be achieved in gas operation, which makes it possible to keep the number of stages low.
  • the steps are enclosed by the liquid-filled pressure vessel 89, 89 '.
  • the bellows 81 made of flexible material is located between the valve bottoms. Due to the flexibility of this bellows, the pressure in the pressure vessel is always the same as that between the valve bottoms. As a result, the flexible bellows is not deformed under pressure and the metal bellows are only subjected to the pressure of a single step.
  • FIG. 9 shows an example of a multi-chamber pump with hydraulic transmission, reducing the fast drive movement of a linear motor to slower drive movements of a hydraulic drive.
  • the pump consists of the chambers 92 with the valve bottoms 93. This are driven by the cylinders 94.
  • the pump is surrounded by the tubular linear motor 95, the armature 95 'acts on the cylinder 96.
  • the cylinders 94 of successive valve heads are alternately connected to the upper and lower pressure chambers of the cylinders 96.
  • By appropriate choice of the piston surfaces of the cylinder 94 and. 96 can be any transformation ratio of the forces resp. of speeds are achieved and set.
  • the example shows a pump train with four valve bottoms.
  • the principle described can be applied to any number of chambers, and in extreme cases only a single linear motor is required for the entire pump train.
  • motor units arranged next to the pump line could of course also be provided separately.
  • valve heads can also be carried out without a direct mechanical connection between the valve head and drive means, e.g. by means of magnetic fields, generated resp. be forced on them.
  • the essential elements of the pump stage with magnetic drive of Fig. 10 consist of the primary part 107, 108, the can 109 made of non-magnetic material, which also forms the chamber wall, the secondary part 110 with valve bottom 111 and the valve 112. Secondary part 110 and valve bottom 111 form one Piston with the seal 113, which can move axially freely in the can 109.
  • the primary part 107, 108 generates a magnetic field which acts on the secondary part 110 through the can 109 and drives it in the axial direction.
  • the primary part can either come from the stator consist of a linear motor with winding or it can consist of an arrangement of magnetic poles which are mechanically moved back and forth.
  • the secondary part is analogous to the armature of a linear motor, and is designed to match the primary part, for example as a DC, synchronous, reluctance or induction machine armature.
  • the 10 shows two possible exemplary embodiments for the pump stage, each on one side.
  • the left half shows a stator 107 'with its winding 107 ⁇ as the primary part.
  • the right half shows an arrangement of magnetic poles as the primary part, which are moved up and down with the aid of the hydraulic cylinder 104.
  • the arrangement of magnetic poles consists of the annular pole pieces 108 'of soft iron and the intermediate and also arranged in a ring permanent magnets 108magnet.
  • the magnets are polarized so that the magnetic flux essentially follows the direction 108Gu.
  • the secondary part 110 is constructed in the same way as the primary part 108 and in principle also fits the stator 107 shown on the left.
  • the pump line can also be divided into several sections and a separate linear motor can be assigned to each section.

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Abstract

Die Mehrkammerpumpe (2) umfasst eine Reihe von Kammern (21, 21'), die balgartige Wände (22) oder teleskopartig ineinanderlaufende Wände aufweisen. Die Kammern sind durch einen Ventilboden (23) getrennt, auf welchem eine Ventil (26) angebracht ist, das in Förderrichtung (Pfeile) einen geringeren Strömungswiderstand als in umgekehrter Richtung aufweist. Der Antrieb der Pumpe, d.h. die Bewegung des Ventilbodens (23), kann z.B. mit einem Linearmotor (24, 24', 25) oder mit einem hydraulischen Motor erfolgen. Die Mehrkammerpumpe (2) eignet sich für das Fördern von Mehrphasen-Fördermedien.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrkammerpumpe mit mindestens zwei Kammern. Weiter bezieht sich die Erfin­dung auf ein Ventil für eine derartige Pumpe sowie Verwendungen der Pumpe.
  • Es sind beispielsweise Quetschpumpen bekannt, bei denen ein flexibler Schlauch mit Quetschwalzen, die auf einem sich drehenden Rad angebracht sind, im Pumpabschnitt des Schlauchs in mehrere Kammern geteilt wird. Die Quetsch­walzen drücken dabei den Schlauch gegen eine feste Unterlage, z.B. Platte. Jede der Kammern ist mit Förder­medium gefüllt, das durch das Abrollen der Quetschwalzen weitergepumpt wird. Diese Pumpen versagen ihren Dienst vielfach, wenn das Fördermedium beispielsweise ein Flüssigkeits-Gas-Gemisch ist. Grössere Gasmengen werden nur noch mit ungenügendem Wirkungsgrad gefördert. Wenn das Fördermedium auch Feststoffe enthält, besteht die Gefahr der Beschädigung des flexiblen Schlauchs. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Pumpe zu schaffen, welche in der Lage ist, beispielsweise Fördermedien mit einem beliebigen und auch wechselnden Mischverhältnis von Flüssig- und Gasphase mit ausreichendem Wirkungsgrad zu fördern. Die Pumpe soll in der Lage sein, sowohl die reine Gasphase, als auch die reine Flüssigphase zu förden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ventil zu schaffen, das für derartige Pumpen besonders geeignet ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, besonders vorteilhafte weitere Verwendungen derartiger Pumpen nach der Erfindung zu zeigen.
  • Erfindungsgemäss vorgesehen ist eine Mehrkammer-Pumpe mit mindestens zwei Kammern mit veränderbarem Volumen, wobei die Kammern in Förderrichtung des Fördermediums in Serie geschaltet sind, und jede der Kammern mindestens ein Einlassventil und/oder mindestens ein Auslassventil aufweist, das in Förderrichtung einen für den Fluss des Fördermediums geringeren Strömungswiderstand aufweist als in der entgegengesetzten Richtung, und die Kammern Mittel aufweisen, die das Vergrössern und Verkleinern des Kammervolumens mindestens einer dieser Kammern ermögli­chen, und mit Antriebs- und Steuermitteln zum Vergrössern und Verkleinern des Volumens mindestens der einen Kammer. Das Ventil ist erfindungsgemäss durch die Merkmale im Kennzeichen des unabhängigen Anspruchs 22 gekennzeichnet. Die Verwendung der Mehrkammer-Pumpe ist erfindungsgemäss durch die Merkmale im Kennzeichen der unabhängigen Ansprüche 23 und 24 gekennzeichnet.
  • Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung.
  • Eine Mehrkammer-Pumpe nach der Erfindung fördert problem­los Ein- und Mehrphasengemische mit beliebigen Anteilen der einzelnen Phasen flüssig und gasförmig des Fördermittels oder Fördermediums. Es ist aber auch möglich, nur eine der beiden Phasen allein mit ausrei­chendem Wirkungsgrad zu fördern. Durch die Wahl eines Ventils, das im Gemisch bei dessen Durchfluss eine beträchtliche Vermischung der Phasen bewirkt, wird das Entmischen der beiden Phasen verhindert. Das Anordnen von Kammern unmittelbar aneinandergrenzend, ermöglicht kompakte Bauweise, einfacher Antrieb eventuell nur eines einzigen Ventilbodens und die Doppelfunktion einzelner Ventile als Auslassventil für die eine Kammer sowie Einlassventil für die nächste. Das Verwenden von flexi­blen Kammerwänden, beispielsweise Balgen aus flexiblem Werkstoff, wie einem Elastomer, ermöglicht einfache Kon­struktionen. Die eher niedrige Druckfestigkeit solcher Balge allein kann mit einem korsettartigen Druckmantel oder Druckgefäss wesentlich erhöht werden.
  • Für den Antrieb der Pumpe sind die verschiedensten Systeme geeignet, wie beispielsweise hydraulische Kolben, insbesondere hydraulische Ringkolben, elektrische Linear­motoren, z.B. als Spaltrohrlinearmotoren ausgebildete Synchron- oder Asynchronmotoren, vor- und rücklaufende Spindelan­triebe, Zahnstangenantriebe, Antriebe mit Schaltkupplun­gen für den Vor- und Rückwärtslauf usw.
  • Der Einbau von Federelementen als Anschläge für bei­spielsweise oszillierende Teleskoprohre ermöglicht neben dem sanfteren Abbremsen dieser Maschinenteile das Rückge­winnen von Energie für den Rücklauf in der umgekehrten Richtung. Das Bauen der Pumpe als mechanischen Oszillator, ist beim Betrieb bei der Resonanzfrequenz auch im Energieverbrauch besonders interessant und vorteilhaft.
  • Als Federelement zum Ausgleich von Druckpulsationen im System, kann ein Hohlraum als Gaskammer vorgesehen sein, der sich beim Fördern beispielsweise eines Flüssig-­Gas-Gemisches mit Gas füllt. Der Hohlraum kann als Teil eines Ventils diesem angearbeitet sein. Das Ventil kann aber auch noch die Funktion eines Verdrängungskörpers übernehmen und/oder es können separate Verdrängungskörper vorgesehen sein, die das Totvolumen der Pumpenkammern (Totvolumen = Volumen des Fördermediums, das am Ende der Förderphase in der Pumpenkammer verbleibt) verkleinern, was den Wirkungsgrad der Pumpe verbessert.
  • Um bei Mehrphasenfördermedien den Lauf und die Arbeits­weise der Pumpe zu verbessern, kann es günstig sein, das Verhältnis von beispielsweise Flüssigkeits- zu Gasanteil innerhalb gewisser Grenzen zu halten oder den Flüssig­keitsanteil nicht unter einen vorgegebenen Anteil sinken zu lassen, was mit Rezirkulationsvorrichtungen erreicht werden kann. Bei derartigen Rezirkulationsvorrichtungen wird Fördermedium (gasförmiges und/oder flüssiges) über Rückleitungen von nachfolgenden, vorzugsweise der letzten Stufe einer vorhergehenden, vorzugsweise der ersten Stufe der Pumpe zugeführt, um das gewünschte Verhältnis der Phasen zu erhalten bzw. einzuhalten. Es wäre auch denk­bar, in Zyklone Prallbleche oder andere Flüssigkeitsab­scheider vor dem Auslassventil einzelner oder mehrer Stufen anzuordnen, um dieses gewünschte Verhältnis der Phasen zu erhalten.
  • Die Mehrkammerpumpe kann aus einer Reihe von gleicharti­gen, hintereinandergeschalteten Stufen aufgebaut sein, wobei es ohne weiteres möglich ist, pro Stufe, d.h. pro Kammer, eine Druckerhöhung von etwa 10 bar und bei teleskoprohrartigen Konstruktionen der Kammern von etwa 30 bar oder mehr zu erzeugen. Mit derartigen Pumpen sind also Druckerhöhungen von 50 bis 100 bar ohne weiteres erreichbar.
  • Die Bewegung der einzelnen Kammern, bzw. Kammerböden ist derart gesteuert, dass eine möglichst kontinuierliche Förderung erzielt wird. Die Zahl der Stufen N sollte generell gleich 360° dividiert durch den Phasenunter­schied in Grad oder ein Vielfaches davon sein. Beispiels­weise drei hintereinandergeschaltete Stufen, die 120° phasenverschoben laufen, mit zeitlich symmetrischer Füll- und Förderphase zeigen schon ausgezeichnete Pumpeneigen­schaften.
  • Beim Gegentakt-Betrieb (180° Phasenunterschied) z.B. sind die Bewegungen der einzelnen Kammern bzw. Ventilböden derart gesteuert, dass aufeinanderfolgend immer ab­wechselnd eine Kammer in der Förderphase und die benach­barten Kammern in der Füllphase sind.
  • Die Füll- und Förderphase brauchen keinesfalls die gleiche Dauer zu haben. Vielmehr kann es vorteilhaft sein, die Förder- oder Kompressionsphase zeitlich länger als die Rücklauf- oder Füllphase auszulegen. Die Ventil­böden können nach einem trapezförmigen Bewegungsverlauf, sinusförmig oder sonst nach einer Bewegungskurve ange­trieben werden.
  • Das Zusammenspiel der Bewegungsabläufe der Stufen unter­einader, kann auf verschiedene Weise erreicht werden. Wichtig ist vor allem, dass die sich folgenden Stufen so gesteuert und gebaut sind, dass die Anpassung an die physikalischen Bedingungen der Kontinuitätsgleichung (Gesetz von der Konstanz des Massenstroms für eine Strö­mung; d.h. die Differenz der in einem Zeitabschnitt durch eine Kontrollfläche ausströmenden über die einströmende Masse, muss gleich der in diesem Zeitabschnitt innerhalb der Kontrollfläche verschwundenen Masse sein) laufend und ohne unnötigen Energieaufwand erfolgt. So ist es z.B. bei reinem Flüssigkeitsbetrieb vorteilhaft, wenn die Bewegung nach einem allen Stufen gemeinsamen, starren Takt erfolgt. Der Synchronismus wird umso weniger wichtig, je grösser bei einem Mehrphasengemisch der kompressible Anteil im Fördermedium ist. Derartige Systeme können so gebaut werden, dass sie sich selbst an das Förderoptimum bei bestimmter Zusammensetzung des Födermediums anpassen (Selbstadaptation). Diese Selbstanpassung ist z.B. damit zu erreichen, dass jede Pumpenstufe mit einer gegebenen Leistung angetrieben bzw. für einen bestimmten maximalen Förderdruck (Druckzuwachs zwischen Eingang und Ausgang der Stufe) ausgelegt wird. Damit wird die Überlastung einzelner Stufen vermieden und die Antriebsleistung gleichmässig auf die Stufen verteilt.
  • Die Leistung des Antriebs der einzelnen Stufen der Pumpe kann verschieden angepasst werden. Elektrische Motoren können mit einem Strom- und damit Druck- und/oder Leistungsbegrenzer versehen sein. Hydraulische Motoren z.B. können aus einer Quelle mit konstantem Druck ver­sorgt werden, so dass sich die Pumpenstufen auf konstan­ten Förderdruck einregeln.
  • Turm- oder Etagenventile sind aufgrund ihrer grossen möglichen Durchflussmenge in Flussrichtung bei kleinem Strömungswiderstand und ausgezeichnetem Sperrwiderstand in der entgegengesetzten Richtung, bei einfacher Kon­struktion und hoher Zuverlässigkeit, besonders vorteil­haft für Pumpen nach der Erfindung.
  • Aufgrund der ausgezeichneten Durchmischung des Förder­mittels beim Pumpvorgang ist eine derartige Pumpe auch als Gleichstrom-Stofftauscher, Gleichstrom-Mischer und/oder Begasungsvorrichtung geeignet. Der Ausdruck Gleichstrom ist hier als gleichströmend (im Gegensatz zu einem Gegenstrom-Mischer) zu interpretieren. Eine Pumpe nach der Erfindung, die nur als Mischer eingesetzt wird, kann nur einen geringfügig höheren Ausgangsdruck als der Eingangsdruck aufweisen.
  • Eine weitere Möglichkeit, Selbstadaption zu erreichen, besteht darin, einen Teil der Ventilböden nicht mehr synchron, sondern frei laufen zu lassen, d.h. die Bewe­gungen der Ventilböden werden nicht mehr durch einen gemeinsamen, vorgegebenen Takt gesteuert, sondern die Ventilböden kehren ihre Bewegungsrichtung am Ende ihres Hubes mittels Endschaltern selbst um. Bei reiner Flüssig­keitsförderung laufen die Stufen infolge der Inkompressibilität der Flüssigkeitssäule immer noch synchron. Mit zunehmendem kompressiblem Anteil im Fördergemisch, wird der Synchronismus jedoch gelöst, so dass sich die Stufen in praktisch idealer Weise an die Erfordernisse der Kontinuitätsgleichung anpassen können, dies u.a. in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Mehrphasen-Fördergemischs.
  • Bei der hydraulisch angetriebenen Pumpe können die einzelnen Stufen selbst als Differentialzylinder ausge­bildet werden, so dass keinerlei separate Antriebs­zylinder notwendig sind.
  • Dazu kann jede Stufe in einem Druckbehälter eingeschlos­sen werden. Der Durchmesser der Bälge bzw. der teleskop­artig ineinandergreifenden Rohrmäntel ist auf der Eingangsseite der Stufe kleiner als auf der Ausgangs­seite.
  • Durch Erhöhen bzw. Absenken des Druckes im Druckbehälter entsteht infolge der Durchmesserdifferenz (Querschnittdifferenz) im beweglichen Teil der Stufe eine axiale Kraft, welche diesen beweglichen Teil antreibt.
  • Der Vorteil solcher Anordnungen besteht, insbesondere bei Teleskopvarianten, darin, dass der Druck im Druckbehälter grösser gehalten werden kann als im Fördermedium selbst. Dadurch werden Leckagen nach aussen vermieden. Leckagen nach innen stören kaum, wenn die Druck- bzw. Antriebs­flüssigkeit aus Fördermedium selbst besteht oder so gewählt wird, dass sie mit diesem verträglich ist.
  • Bälge aus hochflexiblem Material, wie z.B. Elastomeren, haben den Vorteil, dass grosse prozentuale Längenände­rungen von beispielsweise 100 % zulässig sind. Dadurch lässt sich das Totvolumen in Grenzen halten. Damit lassen sich auch grosshubige, langsamlaufende Pumpen von relativ geringer Baulänge realisieren. Der Nachteil solcher flexibler Bälge ist ihre geringe Druckfestigkeit von beispielsweise nur etwa 5 bar, was bei grösseren zu erzielenden Drucken zu grossen Stufenzahlen führen kann.
  • Dagegen sind Metallbälge wesentlich druckfester und beispielsweise noch für Drücke von 20 bar geeignet. Sie lassen aber im Dauerbetrieb Längenänderungen, d.h. Pumpbewegungen, von beispielsweise nur 10 % zu. Dies führt bei konventioneller Anordnung der Ventilböden (Ventilboden in der Balgmitte) zu sehr hohen Totvolumen. Dieser Nachteil kann durch asymmetrische Anordnung der Ventilebenen (Ventilebene am Ende des Balgs) teilweise behoben werden.
  • Pumpenkammern, bei denen die Ventilböden direkt, d.h. mittels starrer mechanischer Verbindung, angetrieben werden, haben den Nachteil, dass die Linearmotoren nur während des Förderhubes voll ausgelastet sind. Ferner verlangt der direkte Antrieb der Ventilböden relativ grosse Kräfte und kleine Geschwindigkeiten.
  • Beides führt dazu, dass die Linearmotoren gross und schwer werden, einen schlechten Wirkungsgrad haben und schlecht ausgenutzt sind. Linearmotoren erreichen einen besseren Wirkungsgrad und können leichter und kompakter gebaut werden, wenn sie für kleinere Kräfte und höhere Geschwindigkeiten ausgelegt sind und in beiden Bewegungs­richtungen voll belastet sind. Dies ist möglich, wenn die oszillierende Bewegung des Linearmotors mittels einer geeigneten Transmission auf die Ventilböden übertragen wird. Diese Transmission muss so beschaffen sein, dass sie die vom Linearmotor zur Verfügung gestellte schnellere, aber kraftärmere Bewegung, in die für die Ventilböden benötigte langsamere, aber kraftvollere Bewegung umsetzt und die Vorwärts- wie auch die Rück­wärtsbewegung des Linearmotors zur Förderung ausgenutzt wird.
  • Eine derartige Transmission kann mechanisch, z.B. mittels Seil- oder Stahlbandzügen, Zahnstangen usw. oder auch hydraulisch realisiert werden.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen, welche Ausführungsbeispiele der Erfindung und Einzelhei­ten zeigen, näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 Das Prinzipschema einer erfindungsgemässen Pumpe mit vier angetriebenen Ventilböden mit je einem Ventil;
    • Fig. 2 schematisch, im Schnitt, eine Pumpe mit flexiblem Balg als Kammerwand und mit elektri­schem Linearmotor als Antrieb für einen einzi­gen Ventilboden und mit einem Turmventil in diesem Ventilboden;
    • Fig. 3 schematisch, im Schnitt, eine Pumpe mit Rohren, die teleskopartig ineinander bewegt werden und mit Hydraulik-Zylinder-Antrieb für den Ventilboden mit einem Kegelventil;
    • Fig. 4 schematisch, im Schnitt, eine Pumpe mit Rohren, die teleskopartig ineinander bewegt werden und mit hydraulischem Ringkolben-Antrieb für den Ventilboden mit einem Kippscheibenventil;
    • Fig. 5 schematisch, im Schnitt, eine Pumpe mit Rohren, die teleskopartig ineinander bewegt werden und mit elektrischem Linearmotor-Antrieb für den Ventilboden mit einem Lamellenventil;
    • Fig. 6 schematisch, im Schnitt, ein Turm- oder Etagenventil;
    • Fig. 7 schematisch, im Schnitt, Teile einer Pumpenstufe mit einem Differentialzylinder mit hydraulischem Antrieb;
    • Fig. 8 schematisch, im Schnitt, Teile einer Kammerpumpe mit hochflexiblen Bälgen und druckfesten, weniger flexiblen Metallbälgen;
    • Fig. 9 schematisch, in einem Schnitt, eine Mehrkammerpumpe mit Linearmotor und hydrauli­schem Untersetzungsantrieb, bzw. Transmission;
    • Fig. 10 in einem schematischen Schnitt zwei mögliche Arten von magnetischen Antrieben für Pumpenstu­fen;
  • Das Prinzipschema von Fig. 1 zeigt die Pumpe 1 mit den Kammern 10, 11, 12 und 13 und den axial angetriebenen Ventilböden mit den Ventilen 14, 15, 16 und 17, die in Strömungsrichtung/Förderrichtung (generell mit Pfeilen angezeigt) und gegen diese Richtung hin und her bewegt werden. Der Strömungswiderstand der Ventile 14, 15, 16, 17 ist richtungsabhängig und in Strömungsrichtung wesent­lich geringer. Eine Energieversorgung 18 versorgt die Steuerungen 19, 19′, 19˝ 19‴ und Motoren M, M′, M˝, M‴mit z.B. elektrischer oder hydraulischer Energie. Die Wände der Kammern 10, 11, 12, 13 sind hier als flexibler Balg dargestellt. Mit der Rezirkulationsvorrichtung R ist es möglich, dafür zu sorgen, dass immer ein bestimmter Anteil einer Phase eines Mehrphasengemischs in der Pumpe vorhanden ist. Die Amplitude der Bewegungen der Ventil­böden 14, 15, 16, 17 wird beispielsweise durch die Endschalter bzw. Umkehrschalter E, E′ begrenzt und gesteuert.
  • Der Wände 21 und 22 der Kammern 21′ und 22′ der Pumpe 2 von Fig. 2 sind aus einem flexiblen Material, z.B. einem verstärkten Elastomer, gefertigt. Im Ventilboden 23, der vom Motor mit dem Stator 24 und der Stator-Wicklung 24′, sowie dem Anker 25 axial hin und her bewegt wird, ist das Turmventil 26 montiert. Die Pumpe 2 ist in einem Druckbe­hälter 27 gekapselt und der die Kammern 21′ und 22′ umge­bende Raum 28, 28′ ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, die unter Druck steht. Damit wird der hydrostatische Druck auf die Wände 21 und 22 der Kammern 21′, 22′ ausge­glichen, was die Wände 21, 22 entlastet. Der Hohlraum 26′ im Ventil 26 füllt sich bei vertikaler Lage des Ventils mit Gas und dient als Gaspolster oder Gasfeder. Die federnden Anschläge 29, 29′, 29˝, 29‴ dienen u.a. zur Rückgewinnung der kinetischen Energie der sich bewegenden Teile der Pumpe.
  • In der Pumpe 3 von Fig. 3 bewegt sich das Rohr 31 im feststehenden Rohr 32. Die Dichtung 33 dichtet den Spalt zwischen den beiden Rohren 31, 32. Das Rohr 31 ist mit dem Ventilboden 34, der ein Kegelventil 35 aufweist, verbunden. Der Antrieb des Ventilbodens 34 erfolgt mit den Hydraulikzylindern 37. Das Gaspolster bzw. die Gasfeder bildet sich hier im Hohlraum 38. Die beiden Verdrängungskörper 39 dienen zur Reduktion des Totraums der Pumpenkammern.
  • Auch in der Pumpe 4 von Fig. 4 werden die Wände der Pumpenkammern von Rohrteilen, dem stehenden Rohr 41 und dem bewegten Rohr 42, gebildet. Der Antrieb des bewegten Rohrs 42 erfolgt hydraulisch, indem das Rohr 42 als Ringkolben ausgebildet wird, das in den Ringkammern 40, 40′ wechselweise druckbeaufschlagt wird. Als Ventil im Ventilboden 43 ist hier ein Kippscheibenventil 44 vorge­sehen.
  • Die nur halbseitig gezeichneten Pumpe 5 von Fig. 5, hat wieder einen teleskoprohrartigen Aufbau mit dem bewegli­chen Rohrmantel 51 und den feststehenden Rohrmänteln 52, 53. Auf dem Ventilboden 54 befindet sich das Lamellen­ventil 55. Als Dichtung zwischen den Rohrmänteln 51 und 52 bzw. 51 und 53 dienen die flexiblen Rollmembranen 56, 56′. Der Antrieb der Pumpe erfolgt mit dem Linearmotor 57, der im wesentlichen den Stator 57′, die Wicklung 57˝ und den Anker 57‴ umfasst. Der Permanentmagnet 58 dient zur Polarisierung des Motors. Die Hohlräume 50, 50′ sind mit Flüssigkeit gefüllt, um die Rollmembrane 56 bzw. 56′ zu stabilisieren und zu stützen. Die Federn 59, 59′ bilden zusammen mit dem Ventil 55, dem Ventilboden 54, dem Rohrmantel 51 und dem Anker 57‴ des Linearmotors 57 sowie dem Permanentmagneten 58 einen mechanischen Oszil­lator, der vorzugsweise bei Resonanzfrequenz betrieben wird.
  • Die Fig. 2 bis 5 zeigen nur einzelne Stufen und Kammern von erfindungsgemässen Mehrkammer-Pumpen. Eine Pumpe kann selbstverständlich aus mehreren solcher Stufen bestehen. Genauso ist es möglich, derartige Pumpen nach der Erfin­dung parallel arbeiten zu lassen, bzw. parallel anzuord­nen. Jede Kammer weist mindestens ein Eingangsventil und ein Ausgangsventil auf.
  • Fig. 6 schliesslich zeigt in zwei halbseitigen Schnitten ein Turm- oder Etagenventil 6, und zwar links als Einlass-, rechts als Auslassventil. Die Kanäle 60 im Mantel 61 des Ventils 6 haben in Fluss- bzw. Förder­richtung (Pfeile) einen bedeutend geringeren Strömungs­widerstand als in umgekehrter Richtung.
  • Es sind aber auch andere, vorzugsweise vorspannungs­belastete Ventilkonstruktionen, wie Kugel-, Kegel-, Kippscheiben-, Lamellenventile usw. geeignet für eine Pumpe nach der vorliegenden Erfindung.
  • Die Pumpenstufe von Fig. 7 zeigt eine Pumpenstufe mit Differentialzylinder als Teleskopvariante. Der Druckbe­hälter 73 umschliesst die Stufe. Die ausgangsseitigen Rohrmäntel 74, 75 haben einen grösseren Durchmesser als die eingangsseitigen Rohrmäntel 76, 77. Der flüssigkeits­gefüllte Druckraum 78 ist über den Druckanschluss 79 mit dem Hydrauliksystem für den Antrieb der Pumpe verbunden. Die Feder 70 bringt den Ventilboden 71 nach jedem Förder­hub wieder in die Ausgangsstellung zurück, falls der Druck des Fördermediums im eigentlichen Pumpenraum dazu selbst nicht ausreichen sollte.
  • Fig. 8 zeigt ein Pumpenkonzept mit zwei hintereinander geschaltete Stufen, bei dem die Vorteile der grossen Nachgiebigkeit von Bälgen oder Membranen aus hochflexi­blem Material mit der Druckfestigkeit von Metallbälgen kombiniert sind und mit wenigen Stufen und entsprechend geringer Baulänge grosse Drücke erreicht werden.
  • Die Ventilböden 85, 86 sind am unteren bzw. oberen Ende der Metallbälge 87, 88 angeordnet. Dadurch entstehen auch bei den durch die Metallbälge bedingten kleinen Hüben keine grossen Totvolumen. Im Gasbetrieb können grosse Druckunterschiede gefahren werden, was ermöglicht, die Zahl der Stufen tief zu halten. Die Stufen sind vom flüssigkeitsgefüllten Druckbehälter 89, 89′ umschlossen. Zwischen den Ventilböden befindet sich der Balg 81 aus flexiblem Material. Infolge der Nachgiebigkeit dieses Balgs, herrscht im Druckbehälter jederzeit derselbe Druck wie zwischen den Ventilböden. Dadurch wird der flexible Balg nicht druckdeformiert und die Metallbälge werden nur mit dem Druck einer einzigen Stufe belastet. Infolge der gleichen Innen- und Aussendruckverhältnisse erst, können hochflexible Bälge eingesetzt und gleichzeitig günstige Baulängen erzielt werden. Die Länge einer Stufe wird fast auf die Hälfte reduziert im Vergleich zu einer Stufe, bei welcher der hochflexible Balg 81 durch einen oder mehrere Metallbälge ersetzt wäre. Der Antrieb der Ventilböden 85, 86 ist hier nicht gezeigt und kann in irgendeiner Form erfolgen. Schliesslich könnte der Balg 81 auch weg­gelassen werden. Dadurch würde das Totvolumen allerdings etwas grösser.
  • Fig. 9 zeigt ein Beispiel einer Mehrkammerpumpe mit hydraulischer Transmission, Untersetzung der schnellen Antriebsbewegung eines Linearmotors in langsamere An­triebsbewegungen eines Hydraulikantriebs. Die Pumpe besteht aus den Kammern 92 mit den Ventilböden 93. Diese werden angetrieben mit den Zylindern 94. Die Pumpe ist umgeben vom röhrenförmigen Linearmotor 95, dessen Anker 95′ auf die Zylinder 96 wirkt. Die Zylinder 94 aufeinan­derfolgender Ventilböden sind dabei abwechslungsweise mit dem oberen respektive dem unteren Druckraum der Zylinder 96 verbunden. Durch entsprechende Wahl der Kolbenflächen der Zylinder 94 resp. 96 kann ein beliebiges Transforma­tionsverhältnis der Kräfte resp. der Geschwindigkeiten erzielt und eingestellt werden.
  • Das Beispiel zeigt einen Pumpenstrang mit vier Ventil­böden. Das beschriebene Prinzip lässt sich aber auf beliebig viele Kammern anwenden, wobei im Extremfall nur ein einziger Linearmotor für den ganzen Pumpenstrang benötigt wird. Anstelle der den Pumpenstrang umhüllenden, rohrförmigen Linearmotoren, könnten natürlich auch separat, neben dem Pumpenstrang angeordnete Motor­aggregate vorgesehen sein.
  • Die hin- und hergehende Bewegung der Ventilböden kann auch ohne direkte mechanische Verbindung zwischen Ventil­boden und Antriebsmittel, z.B. mittels Magnetfeldern, erzeugt resp. diesen aufgezwungen werden.
  • Die wesentlichen Elemente der Pumpenstufe mit Magnetan­trieb von Fig. 10 bestehen aus dem Primärteil 107, 108, dem Spaltrohr 109 aus nichtmagnetischem Material, welches zugleich die Kammerwand bildet, dem Sekundärteil 110 mit Ventilboden 111 und dem Ventil 112. Sekundärteil 110 und Ventilboden 111 bilden einen Kolben mit der Dichtung 113, der sich im Spaltrohr 109 axial frei verschieben kann.
  • Der Primärteil 107, 108 erzeugt ein magnetisches Feld, welches durch das Spaltrohr 109 hindurch auf den Sekundärteil 110 einwirkt und diesen in axialer Richtung antreibt. Der Primärteil kann entweder aus dem Stator eines Linearmotors mit Wicklung bestehen oder er kann aus einer Anordnung von Magnetpolen bestehen, welche mecha­nisch hin- und herbewegt werden. Der Sekundärteil ist analog dem Anker eines Linearmotors, und passend zum Primärteil, z.B. als Gleichstrom-, Synchron-, Reluktanz­oder Induktionsmaschinenanker ausgeführt.
  • In der Fig. 10 sind, jeweils halbseitig, zwei mögliche Ausführungsbeispiele für die Pumpenstufe dargestellt. Die linke Hälfte zeigt als Primärteil einen Stator 107′ mit seiner Wicklung 107˝. Die rechte Hälfte zeigt als Primärteil eine Anordnung von Magnetpolen, welche mit Hilfe des Hydraulikzylinders 104 auf- und abbewegt werden. Die Anordnung von Magnetpolen besteht aus den ringförmigen Polschuhen 108′ aus Weicheisen sowie den dazwischenliegenden und ebenfalls ringförmig angeordneten Permanentmagneten 108˝. Die Magnete sind so gepolt, dass der magnetische Fluss im wesentlichen der eingezeichneten Richtung 108‴ folgt. Der Sekundärteil 110 ist gleich aufgebaut wie der Primärteil 108 und passt im Prinzip auch zum links gezeichneten Stator 107. Man kann den Pumpenstrang aber auch in mehrere Abschnitte unterteilen und jedem Abschnitt einen separaten Linearmotor zuordnen.

Claims (24)

1. Mehrkammer-Pumpe (1), mit mindestens zwei Kammern (10, 11, 12, 13) mit veränderbarem Volumen wobei die Kammern (10, 11, 12, 13) in Förderrichtung (Pfeil) des Fördermediums in Serie geschaltet sind, und jede der Kammern (10, 11, 12, 13) mindestens ein Einlass­ventil (14) und/oder mindestens ein Auslassventil (15) aufweist, das in Förderrichtung einen für den Fluss des Fördermediums geringeren Strömungswider­stand aufweist als in der entgegengesetzten Richtung, und die Kammern (10, 11, 12, 13) Mittel aufweisen, die das Vergrössern und Verkleinern des Kammer­volumens mindestens einer dieser Kammern ermöglichen, und mit Antriebs- (M, M′, M˝, M‴) und Steuermit­teln (19, 19′, 19˝, 19‴) zum Vergrössern und Verkleinern des Volumens mindestens der einen Kammer (10, 11, 12, 13).
2. Mehrkammerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, dass jede Kammer (10) einen Ventilboden mit mindestens einem Einlassventil (14 bzw. 15) und/oder einen Ventilboden mit mindestens einem Auslassventil (15 bzw. 16) aufweist, dass mindestens einer der Ventilböden zu den anderen hin- und und von diesen wegbewegbar ist, derart, dass das Volumen der Kammern (10, 11) steuerbar grösser und kleiner wird.
3. Mehrkammerpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass angrenzende Kammern (10, 11) einen Ventilboden mit mindestens einem Ventil (15) gemeinsam haben, das für die vorgeschaltete Kammer (10) Auslassventil und für die nachgeschaltete Kammer (11) Einlassventil ist.
4. Mehrkammerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (10, 11) hohlzylinderartig ausgebildet sind und deren Mantel­wand aus balgartigem flexiblem Material besteht.
5. Mehrkammerpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­net, dass wenigstens eine der Kammern (21′, 22′) in einem Druckbehälter (27) gekapselt ist.
6. Mehrkammerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern starr und rohrartig ausgebildet sind und die Rohrmäntel (31, 32) teleskopartig ineinander greifen.
7. Mehrkammerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel mindestens einen Linearmotor (24, 24′, 25) umfassen.
8. Mehrkammerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel mindestens einen hydraulischen Kolbenmotor (37) umfassen.
9. Mehrkammerpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­net, dass der mindestens eine hydraulischen Kolben­motor als Ringkolbenmotor (40, 40′,42) ausgebildet ist.
10. Mehrkammerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie federnde Anschlag­elemente (29, 29′, 29˝, 29‴) aufweist, gegen welche gegeneinander- und/oder voneinanderbewegende Teile der Kammern (25) auflaufen.
11. Mehrkammerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel als mechanischer Oszillator mit Federelementen (59, 59′) ausgebildet sind.
12. Mehrkammerpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekenn­zeichnet, dass sie einen Einphasen-Wechselstrommotor (57˝, 57‴, 58) zum Anregen des mechanischen Oszillators aufweist.
13. Mehrkammerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Kammer (21′), vorzugsweise in einem Ventil (26), einen Hohl­raum (26′) aufweist, der wenigstens teilweise mit Gas gefüllt sein kann.
14. Mehrkammerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Rezirkulations­vorrichtung (R) für wenigstens eine Phase eines Mehr­phasenfördermediums aufweist.
15. Mehrkammerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel mantelförmig um die Kammern angeordnet sind.
16. Mehrkammerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammerwände benach­barter Kammern Bälge aus unterschiedlich flexiblen Werkstoffen aufweisen.
17. Mehrkammerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kammern unter­schiedliche Querschnitte aufweisen.
18. Mehrkammerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb von Ventil­böden magnetisch erfolgt.
19. Mehrkammerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Druck­kammer Verdrängungskörper zum Reduzieren des Tot­volumens aufweist.
20. Mehrkammerpumpe nach einem der Anspüche 1 bis 19, als selbstadaptives System ausgebildet, bei dem jede Pumpenstufe mit einer vorgegebenen Leistung angetrie­ben ist bzw. deren Antrieb für einen vorgegebenen, maximalen Förderdruck ausgelegt ist.
21. Mehrkammerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 20, als selbstadaptives System ausgebildet, bei welchem mindestens eine Stufe sich am Hubende selbst umsteuert.
22. Ventil für eine Mehrkammerpumpe nach einem der An­sprüche 1 bis 21, welches als Turm- oder Etagenventil (6) ausgebildet ist.
23. Verwendung einer Mehrkammerpumpe nach einem der An­sprüche 1 bis 21, als Pumpe zum Fördern eines Mehrphasenfördermediums, insbesondere für Flüssigkeits-Gasgemische oder Flüssigkeits-, Gas-­Feststoffgemische.
24. Verwendung einer Mehrkammerpumpe nach einem der An­sprüche 1 bis 21 als Gleichstrom-Stoffaustausch­Maschine, Gleichstrom-Reaktor, Gleichstrom-Mischer und/oder als Begasungs-Vorrichtung der Fördermedien.
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