EP1317626B1 - Method and device for conveying media - Google Patents
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- EP1317626B1 EP1317626B1 EP01978142A EP01978142A EP1317626B1 EP 1317626 B1 EP1317626 B1 EP 1317626B1 EP 01978142 A EP01978142 A EP 01978142A EP 01978142 A EP01978142 A EP 01978142A EP 1317626 B1 EP1317626 B1 EP 1317626B1
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- F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
- F04B43/021—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms the plate-like flexible member is pressed against a wall by a number of elements, each having an alternating movement in a direction perpendicular to the plane of the plate-like flexible member and each having its own driving mechanism
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- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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- F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
- F04B43/023—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms double acting plate-like flexible member
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- F04B43/028—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms with in- or outlet valve arranged in the plate-like flexible member
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- F04B43/14—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action having plate-like flexible members
Definitions
- the invention relates to a method or a machine (displacement engine odgl.) For the promotion of recoverable media (gaseous, liquid, pasty or trickle-like) according to the preamble of the main claim or the secondary claim 2.
- conveyors with an elastically deformable wall part of the working space usually known as a diaphragm pump, for example with Pendelpleuelantrieb (DE 637 586C or DE-OS 2212322 or DE-OS 19919908 and DE-PS 2211096) or with swash plate drive (DE-OS 4244619) or the like.
- Membrane pumps are also known in which the drive is effected via piezoelectric elements (DE-OS 198934536 and DE-OS 3618106) with basically the same disadvantages and, in particular, also suitable only for small delivery rates.
- the inventive method with the characterizing features of the main claim and the carrier of the invention and the characterizing features of the independent claim 2 has the advantage that in the promotion of the medium due to the drive resulting intersections resulting from the nature of the drive waves in the flow direction wander the medium, ie do not remain in one place or mitwandern the intersections with a fictitious flow axis with the medium in the flow direction.
- Such traveling waves are known in nature in the movement of snakes, eels and the like. Accordingly, the wear is distributed in such a machine much more uniformly on the driving and driven parts and there is also a much more uniform promotion of the medium. Due to an additional, superimposed on the basic movement, differently directed movement, a pulsation is achieved by the drive system, which according to the invention is designed such that it generates the traveling wave in the medium. As a result, a friction between the movable wall parts and the rigid wall is avoided or an output avoided, which u.a leads to less wear in the machine according to the invention and also to a lower noise and the possibility of using rigid materials flexible wall.
- the materials in particular of the elastically deformable wall parts are less stressed, as in known machines, these materials may be both different and thinner, but it may also be novel materials are used, which would not meet the demands of the known machines.
- Such materials which can be used now include, inter alia, and among other things fiber-reinforced plastics which can be rendered gas-tight by incorporation of thin metal layers, so that the displacement working machine according to the invention could also be supplied to new fields of application, for example in the refrigeration and air conditioning sector.
- the return of the elastically deformable wall parts can be carried out automatically in the pressure and / or suction direction - in contrast to known generic displacement working machines.
- the carrier according to the invention is with the elastically deformable wall parts in Cooperation with the opposite them, the working space delimiting wall parts, which are usually rigid, a transverse to the flow direction seal achieved, similar to a single-walled peristaltic pump, in which the opposite walls are usually compressed in a cross-line.
- a corresponding valve function is taken over by the interaction of the elastic deformable wall parts with the inlet and / or outlet opening of the working space.
- the medium can also be conveyed under higher pressure to the outflow opening with appropriate drive of the wall parts and, conversely, when closing the outflow opening and enlarging the working space while simultaneously opening the inflow opening, an aspiration of the medium takes place.
- the elastically deformable wall portion of the working space is designed as a membrane, which is transverse to the flow direction for the corresponding desired drive can be acted upon.
- a membrane has an elongated, for example, oval extension, wherein the inflow opening is arranged at one of the longitudinal ends and the outflow opening at the other.
- a very favorable clamping and sealing by such a membrane can be achieved for the function of the machine, both in fast-running and slow-running machines. Due to the type of clamping, a natural reset effect can be achieved for certain designs, depending on the design.
- the drive consists of a crank mechanism and a lifting movement on the elastic wall parts transmitting connecting rod, being guided to generate the traveling wave of the connecting rod in its pendulum stroke in the stroke direction along a predetermined path, so that the connecting rod except that by the crank mechanism related pendulum movement additionally transversely to the flow direction moving force (tilting movement) learns.
- This tilting movement generated by the pendulum motion and superimposed by the cam track guide, can be a cam track guide in the section of the connecting rod between crank drive and elastic wall part, but it can also be arranged on the side of the crank drive facing away from the elastic wall part. All that is decisive is that the pendulum motion caused by the crank mechanism is superimposed on a quasi disturbing variable, which makes a traveling wave out of the standing wave given by a pendulum motion.
- a laterally compliant form-fitting support serves.
- a corresponding degree of freedom is achieved between the output end of the connecting rod and the point of attack of the elastic wall parts in the transverse direction.
- a sliding block which is arranged between the connecting rod end and elastically deformable wall part.
- the form-fitting support on a rectangular bar-like extension wherein the tilting movement of the form-fitting support is transmitted directly to the movable wall part.
- this pendulum tilting movement is transmitted directly to the medium to be conveyed, which on the one hand causes a pulsating effect, on the other hand, the migratory wave.
- an elastically yielding rigid plate is arranged between the connecting rod and elastic wall parts, via which the pendulum tilting movement performed during the stroke is transferred over a large area to the elastic wall parts.
- this plate may interact in a floating manner with the elastic wall parts, or be connected to these and be stored according to floating towards the end of the connecting rod. It is crucial that this plate can exert a corresponding support effect on the elastic wall parts, so that it may consist of other reasons for the sake of a soft membrane.
- the plate consists of resilient material, such as steel or harder plastic.
- the pulsating work is achieved by means of several transverse to the flow direction and successively arranged and controlled on the elastically deformable wall parts acting drive elements (see above US 4854836 or US 5961298).
- the elastically deformable wall parts formed as a membrane having a drive corresponding to a plurality of elements longitudinal extent.
- This membrane may be oval or almost rectangular, which essentially depends on which additional functions, such as valve functions, the membrane has to take over or how many drive elements are provided in succession and the like. More.
- the elastically deformable wall parts serves as a drive camshaft associated with the cam slide links, which act at least indirectly (see also claim 9 to 12) on the membrane to the drive. This may also be crank-operated connecting rod or acting on the elastic wall parts cross slides, vibrating anchors or the like.
- the drive is a kind of screw conveyor, whose axis of rotation runs in the flow direction and their effective external edge drive helically engages the membrane.
- the membrane of the opposite fixed boundary wall of the working space is then concave toward the room, with at the beginning and end of this tunnel-shaped working space existing inflow and outflow openings.
- the machine housing is tubular, wherein the tube wall serves as a rigid wall part.
- two diaphragms are arranged parallel to one another in the machine housing, wherein the drive is arranged double-acting between the diaphragms.
- the drive is arranged double-acting between the diaphragms.
- the tubular housing has a circular working space cross-section.
- the drive is effected by at least indirectly transmitted magnetic forces. Especially with smaller pumps in the medical or micropump sector, this type of drive can be advantageous.
- the magnetic forces or piezoelectric forces are generated electrically and also controlled.
- traveling electromagnetic fields can be generated and moved in a simple manner on magnetic coils as in a linear synchronous motor, thereby driving a membrane.
- micropumps with low pressure or with small compressors up to about five bar this can also be done by linear or in curves migratory electromagnetic fields So close by own spring force wavy wandering again.
- the entire system can also be designed analogously to chips through individual layers, up to near hygroscopic limits.
- the drive can be carried out via magnetic coils in use similar to loudspeakers or also by oscillating armature with appropriate implementation of the movement.
- a carrier of the type according to the invention namely in which the drive acts pulsating on the medium, so that a traveling wave is generated in the medium, can not only be implemented by machine in many ways, but also the scope of this invention is correspondingly versatile.
- the invention can be used as well as in the micro range, in which wavy pumping films can be used as elastic wall parts use.
- the invention can be used, namely where an axle drive is no longer could be accommodated.
- Another area of application for compressors is also from large machines to micro-versions.
- the application of the invention embodiment is used to drive ships or the like .
- the "traveling wave” according to the invention is a schlingelnde Fortschulsart as of fish and snakes or the pumping locomotion of jellyfish, the basic drive similar in a propeller by suction on the one hand and ejection on the other hand is effected.
- the invention is used as a turbomachine. Just as it is conceivable to propel elephant seals on marshy or muddy ground, it is also conceivable to use them as quasi-amphibious vehicles in swamp areas, but possibly also on sand.
- the reverse application of the invention would be the bottom of a channel, in which the bulk material would be transported by the waving wavy drive of the soil - similar Rütteltransport on treadmills.
- the drive of the deck facing membrane can be done in different ways.
- two such drive systems can be arranged side by side, so as to maneuver the ship depending on the different flow rate or it can be a pipe pump with pas- sage order as outboard boat drive ..
- the elastically movable wall part is formed as a membrane and clamped in the edge region, wherein in cross-section of the membrane seen always a wavy contour remains, similar to the diaphragm of speakers.
- This will avoid that a jam arises when passing through the membrane of the clamping plane, since of course the cross section in the clamping region is smaller than in the extended region of the membrane, this clamping region must be detected by the same membrane as well as the extended region of the membrane in which they for example, rests against the fixed wall.
- the wavy contour allows, similar to the speaker, high frequencies without Walk disadvantage.
- hydraulically or pneumatically operable profiles are incorporated into the membrane surfaces, whereby the membrane itself is able to continue to move wavy.
- elongate-flat and / or fibrous piezoelectric elements are incorporated as flexible profiles in the membrane to deform them, for example, for an inventive drive the same.
- the deformation of surface parts by piezo elements is known in aircraft wings and helicopter rotors.
- a crank mechanism 2 is arranged with an eccentric 4 arranged on a drive shaft 3 and a connecting rod 5 actuated by the latter.
- the connecting rod has in its upper region a cam 6 which is guided in a path 7 of the pump housing 1 that the connecting rod 5 executes a caused by the web 7 and the cam 6 tilting movement when caused by the crank mechanism lifting and pendulum action.
- a sliding block 8 which transmits the Hubpendelkippterrorism a form fit support 9 on a resilient plate 10.
- the spring plate 10 follows in the region of the form-fitting support not only the stroke of the connecting rod, but also its Kipppendelterrorism. This movement is transmitted from the spring plate 10 to a diaphragm 11, which is clamped in its edge region by beads 12 between the housing 1 and a housing cover 13. Between the membrane 11 and the housing cover 13, the pump working chamber 14 is enclosed, which is supplied via an inflow opening 15 with a medium to be conveyed, which is then displaced via a discharge opening 16 from the pump working chamber 14.
- two opposing conveyor membranes 19 are arranged in a nearly raw-shaped extending pump housing 20 and are characterized by a between the Conveying membranes 19 arranged camshaft 21 driven to generate a traveling wave.
- the promotion of the medium which is indicated by arrows IV, takes place here in the longitudinal direction of the camshaft 21.
- the eccentric 22 of the camshaft 21 engage here in each case via a link 23, in whose central opening 24 of the eccentric 22 runs, and via a respective spring plate 25th on the conveyor membranes 19.
- the link 23 is guided here on tracks 26 of the housing 20.
- the traveling wave is not achieved here by this slotted guide, but rather to the assignment of the four cams in their successive effect on the membrane.
- the function is accordingly not linear. In any case, however, a quasi double-acting promotion is achieved by the use of two membranes, the two pumping rooms due to the development of the cam temporally slightly offset from each other promote.
- phase 5.1 or 5.2 the inflow opening 27 of the pump working chamber 31 is closed, while the inflow opening 28 of the pump working chamber 32 is largely open due to the displacement of the camshaft 21.
- the outflow opening 29 and the outflow opening 30 are open, so that the medium to be delivered can exit.
- the camshaft is further rotated by 90 °, whereby the membrane 19 pushes out the medium to be pumped from the pump working chamber 31 through the discharge opening 29 and on the other hand sucks via the inflow opening 27.
- phase 5.6 in which the camshaft 21 had in turn rotated by 90 °, the discharge opening 29 is closed and the inlet opening 27 is still open, so that the medium according to the arrow V can flow into the pump working chamber 31.
- the pump working space 32 conveys the medium to the outflow opening 30, while medium flows into the space via the inflow opening 28.
- a conveyor can work with only one membrane with correspondingly limited capacity.
- a cascade-like promotion in which instead of a camshaft electromechanical drive systems are used.
- a cascade of multiple electromechanical transducers may be excited by a frequency generator, with the generator having as many outputs as converters in the cascade.
- the outputs of the frequency generator are then out of phase with each other at a cascade of 4 by 90 °.
- the cascade is operated in ascending order with also ascending phase.
- a propagating wave is generated with such an arrangement and the cascade of lifting systems supplied therewith by means of an elongated membrane connected thereto. Propagation speed, lift height and rise time are controlled by the frequency of the generator.
- FIG. 6 shows a variant of this second exemplary embodiment, in which only the pump housing 33 has a circular cross section, although the drive with camshaft 21 and the diaphragms 19 are formed as in the exemplary embodiment illustrated in FIG.
- the membrane 19 no longer reaches the wall of the pump housing 33 during rotation of the camshaft, so that instead of a transfer with corresponding delivery interruptions continuous promotion takes place, as is typical in turbomachines.
- FIG. 7 illustrates, with reference to functional lines, in which design of membranes or rigid wall parts interacting with the membrane results in a minimum of flexing losses. This makes it possible to firmly clamp the edge regions of the membrane immovably.
- FIG. 7 a constructive example is shown with a pump housing 40 and the diaphragm 39 enclosing the pump working space 36.
- FIG 8 an additional application of the invention is shown, namely as a drive means for a ship. Again, the presentation is greatly simplified. 43, the keel bottom of a ship is indicated, above which a through a membrane 44 limited drive space 45 is arranged. This drive space has an inflow opening 46 and an output opening 47.
- This drive space has an inflow opening 46 and an output opening 47.
- Marine propulsion due to the displacement principle are of course known.
- Advantageous here is the seal effect, so that a propulsion would also be conceivable in morass or mud, possibly also on non-adhesive trickling sand.
- Such a ship would certainly be amphibious under certain conditions, which would be advantageous in marshy areas.
- the drive of the membrane 44 can of course be done in a variety of ways to wind turbines above the ship, which could drive the membrane via a corresponding transmission.
- the membrane can serve to propel a ship, according to the invention in reversal of the function of the membrane for conveying liquids, but also sludge, debris such as sand or the like, take place, the membrane can form the bottom of an open channel and driven accordingly is.
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren bzw. einer Maschine (Verdrängungskraftmaschine odgl.) zur Förderung von förderbaren Medien (gasförmig, flüssig, pastös oder rieselartig) nach der Gattung des Hauptanspruchs bzw. des Nebenanspruchs 2. Fördereinrichtungen mit einem elastisch verformbaren Wandteil des Arbeitsraums sind meist als Membranpumpe bekannt, beispielsweise mit Pendelpleuelantrieb (DE 637 586C oder De-OS 2212322 oder De-OS 19919908 und De-PS 2211096) oder mit Taumelscheibenantrieb (De-OS 4244619) odgl. auch als Schlauchpumpe, wobei jedenfalls der Antrieb der den Arbeitsraum abschnittsweise begrenzenden elastisch verformbaren Wandteile (Membran, Schlauchwand oder dgl.) durch quer zur Strömungsrichtung des zu verdrängenden Mediums auf diese Wandteile wirkende Kräfte erfolgt. Gemäß der Funktion einer Arbeitsmaschine wird diesem Antrieb Energie zugeführt und zur Förderung entsprechend auf das Medium übertragen,wobei es sich immer um eine intermittierende, also keine lineare Förderung handelt. Entsprechend der Funktion dieser bekannten Verdrängungsarbeitsmaschinen entsteht z.B. bei einer Pendelpumpe eine stehende Welle mit festen Schnittpunkten auf der fiktiven Achse, wodurch auch ein weitgehender Schwingungsausgleich von Schwingungsbauch und Schwingungstal erzielt wird. Auch bei mit Schiebern angetriebene Membranpumpen (siehe oben US 4854836), bei denen mehrere Schieber hintereinander angeordnet eine Förderwelle beim zu fördernden Medium (dort bei Schlauchpumpe) erzeugen, handelt es sich um stehende Wellen. So wird bei Schlauchpumpen odgl. Pumpen, wie bei einer Abrollbewegung eines Reifens, der Schlauch zusammen gepresst, um sich danach zur Erzeugung der Saugbewegung radial wieder auszudehnen. Es handelt sich jeweils entweder um einen gleichmäßig hin- und hergehenden, eine stehende Welle erzeugenden Antrieb oder um eine fortgesetzt wellenartige Bewegung.The invention relates to a method or a machine (displacement engine odgl.) For the promotion of recoverable media (gaseous, liquid, pasty or trickle-like) according to the preamble of the main claim or the
Der Nachteil dieser bekannten Antriebsmethode besteht vor allem in einer verhältnismäßig hohen Abnutzung, da die seitliche Begrenzung der Welle immer an der gleichen Stelle ist, d.h. auch immer an den gleichen Stellen eine Maximalbelastung stattfindet, abgesehen davon, dass hier jeweils Totpunkte erzeugt werden, die bei langsam laufenden Maschinen, beispielsweise für zähes zu förderndes Medium, eine analog der Antriebsfrequenz laufende wechselnde Beanspruchung der Antriebskräfte erfordert. Erforderlichenfalls müssen Zusatzeinrichtungen zum Überwinden dieser Totpunkte vorgesehen werden.The disadvantage of this known drive method is, above all, a relatively high degree of wear, since the lateral limitation of the shaft is always in the same place, i. also always in the same places a maximum load takes place, apart from the fact that in each case dead points are generated, which requires an analogous to the drive frequency alternating load of the driving forces in slow-moving machines, for example, for tough medium to be conveyed. If necessary, additional facilities must be provided for overcoming these dead centers.
Bei einem anderen bekannten Verfahren zur Förderung von insbesondere pastösen oder rieselartigen Medien wird beispielsweise über eine Schnecke das Medium in einem nach oben offenen Raum, beispielsweise einer Rille, befördert, mit dem Nachteil, dass aufgrund der Reibung zwischen Schnecke und Medium oder auch Rinne erhebliche Verluste entstehen.In another known method for conveying in particular pasty or trickle-like media, for example, via a screw, the medium in an upwardly open space, For example, a groove, transported, with the disadvantage that due to the friction between the screw and medium or gutter considerable losses.
Es sind auch Membranpumpen bekannt, bei denen der Atrieb über piezoelektrische Elemente erfolgt (De-OS 198934536 und De-OS 3618106) mit grundsätzlich den gleichen Nachteilen und insbesondere auch nur für kleine Fördermengen geeignet.Membrane pumps are also known in which the drive is effected via piezoelectric elements (DE-OS 198934536 and DE-OS 3618106) with basically the same disadvantages and, in particular, also suitable only for small delivery rates.
Nicht zuletzt sind auch Verfahren zum Antrieb von Schiffen bekannt (De-GM 7712359), bei denen das Medium, in diesem Fall Wasser, in einem in Fahrtrichtung des Schiffes sich erstreckenden Raum mit einem vorderseitigen Eingang und einem rückseitigen Ausgang befördert werden. Aufgrund der Schubwirkung des geförderten Wassern und der entsprechenden Anordnung von Eingang und Ausgang, die weitgehend unter dem Wasserspiegel liegen, wird das Schiff bewegt. Auch hier gilt, dass die Antriebsverluste des Wassers verhältnismäßig hoch sind.Last but not least, methods for propulsion of ships are known (DE-GM 7712359), in which the medium, in this case water, are transported in a direction of travel of the ship extending space with a front entrance and a rear exit. Due to the thrust of the pumped water and the corresponding arrangement of input and output, which are largely below the water level, the ship is moved. Again, the drive losses of the water are relatively high.
Die erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs bzw. die erfindungsgemäße Fördermaschine und die kennzeichnenden Merkmale des Nebenanspruchs 2 hat demgegenüber den Vorteil, dass die bei der Förderung des Mediums aufgrund des Antriebs sich ergebenden Schnittpunkte der durch die Art des Antriebs sich ergebenden Wellen in Strömungsrichtung des Mediums wandern, d.h. nicht auf einer Stelle verharren bzw. die Schnittpunkte mit einer fiktiven Strömungsachse mit dem Medium in Strömungsrichtung mitwandern.The inventive method with the characterizing features of the main claim and the carrier of the invention and the characterizing features of the
Derartige wandernde Wellen sind in der Natur bekannt bei der Fortbewegung von Schlangen, Aalen und dgl.. Entsprechend ist die Abnutzung bei einer solchen Maschine wesentlich gleichmäßiger auf die antreibenden und getriebenen Teile verteilt und es erfolgt auch eine wesentlich gleichmäßigere Förderung des Mediums. Durch das Antriebssystem wird aufgrund einer zusätzlichen, der Grundbewegung überlagerten, anders gerichteten Bewegung ein Pulsieren erreicht, welches erfindungsgemäß so ausgebildet ist, dass es die wandernde Welle beim Medium erzeugt. Hierdurch wird eine Reibung zwischen den beweglichen Wandteilen und der starren Wand vermieden bzw. ein Abtrieb vermieden, was u.a zu einem geringeren Verschleiß bei der erfindungsgemäßen Maschine führt und auch zu einer geringeren Geräuschentwicklung sowie der Einsatzmöglichkeit biegesteifer Materialien flexible Wand. Da die Materialien insbesondere der elastisch verformbaren Wandteile weniger beansprucht werden, wie bei bekannten Maschinen, können diese Materialien sowohl anders wie auch dünner ausgebildet sein, aber es können auch neuartige Materialien zum Einsatz kommen, die den Forderungen bei den bekannten Maschinen nicht gewachsen wären. Zu solchen nunmehr einsetzbaren Materialien gehören vor allem und unter anderem faserverstärkte Kunststoffe, die durch Einlagerung von dünnen Metallschichten gasdicht gemacht werden können, so dass die erfindungsgemäße Verdrängungsarbeitsmaschine auch neuen Anwendungsbereichen zugeführt werden könnte, wie beispielsweise im Kälte- und Klimabereich. So kann erfindungsgemäß die Rückstellung der elastisch verformbaren Wandteile automatisch in Druck- und/oder Saugrichtung erfolgen - im Unterschied zu bekannten gattungsgemäßen Verdrängungsarbeitsmaschinen.Such traveling waves are known in nature in the movement of snakes, eels and the like. Accordingly, the wear is distributed in such a machine much more uniformly on the driving and driven parts and there is also a much more uniform promotion of the medium. Due to an additional, superimposed on the basic movement, differently directed movement, a pulsation is achieved by the drive system, which according to the invention is designed such that it generates the traveling wave in the medium. As a result, a friction between the movable wall parts and the rigid wall is avoided or an output avoided, which u.a leads to less wear in the machine according to the invention and also to a lower noise and the possibility of using rigid materials flexible wall. Since the materials in particular of the elastically deformable wall parts are less stressed, as in known machines, these materials may be both different and thinner, but it may also be novel materials are used, which would not meet the demands of the known machines. Such materials which can be used now include, inter alia, and among other things fiber-reinforced plastics which can be rendered gas-tight by incorporation of thin metal layers, so that the displacement working machine according to the invention could also be supplied to new fields of application, for example in the refrigeration and air conditioning sector. Thus, according to the invention, the return of the elastically deformable wall parts can be carried out automatically in the pressure and / or suction direction - in contrast to known generic displacement working machines.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fördermaschine ist mit den elastisch verformbaren Wandteilen in Zusammenwirkung mit den ihnen gegenüberliegenden, den Arbeitsraum begrenzenden Wandteilen, die meist starr sind, eine quer zur Strömungsrichtung verlaufende Abdichtung erzielbar, ähnlich einer einwandigen Schlauchpumpe, bei der die einander gegenüberliegenden Wände meist querlinienförmig zusammengepresst werden. Durch ein solches Zusammenwirken von meist elastischen und starren Wandteilen, nämlich je nach verbleibendem Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Wandteilen, kann auch die Fördermenge des Mediums gesteuert werden bis hin zur tatsächlichen auch einen höheren Druck zulassenden Abdichtung.According to an advantageous embodiment of the carrier according to the invention is with the elastically deformable wall parts in Cooperation with the opposite them, the working space delimiting wall parts, which are usually rigid, a transverse to the flow direction seal achieved, similar to a single-walled peristaltic pump, in which the opposite walls are usually compressed in a cross-line. By such an interaction of mostly elastic and rigid wall parts, namely, depending on the remaining distance between the opposing wall parts, and the flow rate of the medium can be controlled up to the actual even a higher pressure permitting seal.
Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird durch das Zusammenwirken der elastischen verformbaren Wandteile mit der Zu- und/oder Abströmöffnung des Arbeitsraums eine entsprechende Ventilfunktion übernommen. Sobald die elastischen Wandteile die Zuströmöffnung verschließen, kann bei entsprechendem Antrieb der Wandteile das Medium auch unter höherem Druck zur Abströmöffnung gefördert werden und es kann umgekehrt bei Verschließen der Abströmöffnung und Vergrößern des Arbeitsraums bei gleichzeitigem Öffnen der Zuströmöffnung ein Ansaugen des Mediums erfolgen.According to a related advantageous embodiment of the invention, a corresponding valve function is taken over by the interaction of the elastic deformable wall parts with the inlet and / or outlet opening of the working space. As soon as the elastic wall parts close off the inflow opening, the medium can also be conveyed under higher pressure to the outflow opening with appropriate drive of the wall parts and, conversely, when closing the outflow opening and enlarging the working space while simultaneously opening the inflow opening, an aspiration of the medium takes place.
Die diesbezügliche Ausgestaltung der Erfindung kann die quer zur Strömungsrichtung gegebene Abdichtung bzw. dieses sich Nähern zwischen elastischem Wandteil und starrem Wandteil als in Strömungsrichtung wandernd ausgebildet werden, wodurch die wandernde Welle des Mediums entsprechend beeinflussbar ist.The relevant embodiment of the invention, the given transversely to the flow direction sealing or this approach between elastic wall part and rigid wall part as migrating in the flow direction, whereby the migratory wave of the medium is influenced accordingly.
Nach einer grundsätzlichen Ausgestaltung der Erfindung ist das elastisch verformbare Wandteil des Arbeitsraums als Membrane ausgebildet, die entsprechend quer zur Strömungsrichtung für den erwünschten Antrieb beaufschlagbar ist. Bevorzugt weist eine solche Membran eine längliche, beispielsweise ovale Erstreckung auf, wobei an einem der Längsenden die Zuström- und am anderen die Abströmöffnung angeordnet ist. Vorteilhafter Weise kann für die Funktion der Maschine eine sehr günstige Einspannung und Abdichtung durch eine solche Membran erzielt werden, sowohl bei schnell laufenden als auch bei langsam laufenden Maschinen. Durch die Art der Einspannung kann je nach Konstruktion für bestimmte Ausführungen ein natürlicher Rückstelleffekt erzielt werden.According to a basic embodiment of the invention, the elastically deformable wall portion of the working space is designed as a membrane, which is transverse to the flow direction for the corresponding desired drive can be acted upon. Preferably, such a membrane has an elongated, for example, oval extension, wherein the inflow opening is arranged at one of the longitudinal ends and the outflow opening at the other. Advantageously, a very favorable clamping and sealing by such a membrane can be achieved for the function of the machine, both in fast-running and slow-running machines. Due to the type of clamping, a natural reset effect can be achieved for certain designs, depending on the design.
Nach einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung besteht der Antrieb aus einem Kurbeltrieb und einem die Hubbewegung auf die elastischen Wandteile übertragenden Pleuel, wobei zur Erzeugung der wandernden Welle der Pleuel bei seiner Pendelhubbewegung in Hubrichtung entlang einer vorbestimmten Bahn geführt wird, so daß der Pleuel außer jener durch den Kurbeltrieb bedingten Pendelbewegung eine zusätzlich quer zur Strömungsrichtung verlaufende Bewegungskraft (Kippbewegung) erfährt. Diese durch die Pendelbewegung, erzeugte und durch die Nockenbahnführung, überlagerte Kippbewegung kann eine Nockenbahnführung im Abschnitt des Pleuels zwischen Kurbeltrieb und elastischem Wandteil sein, sie kann aber auch auf der dem elastischen Wandteil abgewandten Seite des Kurbeltriebs angeordnet sein. Maßgebend ist lediglich, dass der durch den Kurbeltrieb verursachten Pendelbewegung eine quasi Störgröße überlagert wird, die aus der bei einer Pendelbewegung gegebenen stehenden Welle eine wandernde Welle macht..According to a specific embodiment of the invention, the drive consists of a crank mechanism and a lifting movement on the elastic wall parts transmitting connecting rod, being guided to generate the traveling wave of the connecting rod in its pendulum stroke in the stroke direction along a predetermined path, so that the connecting rod except that by the crank mechanism related pendulum movement additionally transversely to the flow direction moving force (tilting movement) learns. This tilting movement, generated by the pendulum motion and superimposed by the cam track guide, can be a cam track guide in the section of the connecting rod between crank drive and elastic wall part, but it can also be arranged on the side of the crank drive facing away from the elastic wall part. All that is decisive is that the pendulum motion caused by the crank mechanism is superimposed on a quasi disturbing variable, which makes a traveling wave out of the standing wave given by a pendulum motion.
Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dient zur Übertragung der die wandernde Welle erzeugende Pendelkippbewegung auf das elastisch Wandteile eine seitlich nachgiebige Formschlussauflage dient. Hierdurch wird zwischen Abtriebsende des Pleuels und Angriffsstelle der elastischen Wandteile in Querrichtung ein entsprechender Freiheitsgrad erzielt.According to a related advantageous embodiment of the invention is used to transmit the traveling wave generating Pendelkippbewegung on the elastic wall parts a laterally compliant form-fitting support serves. As a result, a corresponding degree of freedom is achieved between the output end of the connecting rod and the point of attack of the elastic wall parts in the transverse direction.
Nach einer diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung dient als Formschlussauflage ein Gleitstein, welcher zwischen Pleuelende und elastisch verformbarem Wandteil angeordnet ist.According to a related embodiment of the invention serves as a form-fitting support a sliding block, which is arranged between the connecting rod end and elastically deformable wall part.
Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Formschlussauflage eine rechteckige balkenartige Ausdehnung auf, wobei die Kippbewegung der Formschlussauflage direkt auf das bewegliche Wandteil übertragen wird. Hierdurch wird diese Pendelkippbewegung unmittelbar an das zu fördernde Medium weitergegeben, was einerseits eine pulsierende Wirkung, andererseits die wandernde Welle verursacht.According to a related advantageous embodiment of the invention, the form-fitting support on a rectangular bar-like extension, wherein the tilting movement of the form-fitting support is transmitted directly to the movable wall part. As a result, this pendulum tilting movement is transmitted directly to the medium to be conveyed, which on the one hand causes a pulsating effect, on the other hand, the migratory wave.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen Pleuel und elastischen Wandteilen eine elastisch nachgiebige biegesteife Platte angeordnet, über die die beim Hub vollzogene Pendelkippbewegung großflächiger auf die elastischen Wandteile übertragen wird. Hierbei kann diese Platte schwimmend mit den elastischen Wandteilen zusammenwirken, oder aber mit diesen verbunden sein und entsprechend schwimmend zum Pleuelende hin gelagert sein. Maßgebend ist, dass diese Platte eine entsprechende Stützwirkung auf die elastischen Wandteile ausüben kann, so dass diese aus anderen praktischen Gründen aus einer weichen Membran bestehen kann.According to an additional advantageous embodiment of the invention, an elastically yielding rigid plate is arranged between the connecting rod and elastic wall parts, via which the pendulum tilting movement performed during the stroke is transferred over a large area to the elastic wall parts. In this case, this plate may interact in a floating manner with the elastic wall parts, or be connected to these and be stored according to floating towards the end of the connecting rod. It is crucial that this plate can exert a corresponding support effect on the elastic wall parts, so that it may consist of other reasons for the sake of a soft membrane.
Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Platte aus federndem Material, beispielsweise aus Stahl oder härterem Kunststoff.According to a related advantageous embodiment of the invention, the plate consists of resilient material, such as steel or harder plastic.
Erfindungsgemäß können die in den Ansprüchen 9 bis 12 genannten Merkmale auch auf andere Antriebsmittel übertragen werden, jedenfalls immer dann, wenn ein Antrieb quer zur elastischen Wand bzw. Membran erfolgt und ähnliche Probleme bestehen.According to the invention mentioned in the
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die pulsierende Arbeit mittels mehreren quer zur Strömungsrichtung und nacheinander angeordneten sowie auf die elastisch verformbaren Wandteile gesteuert wirkenden Antriebselemente erzielt (siehe oben US 4854836 oder auch US 5961298).According to an additional advantageous embodiment of the invention, the pulsating work is achieved by means of several transverse to the flow direction and successively arranged and controlled on the elastically deformable wall parts acting drive elements (see above US 4854836 or US 5961298).
Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind, wie auch bei oben beschriebenen Ausführungsbeispielen, die elastisch verformbaren Wandteile als Membran ausgebildet mit einer dem Antrieb aus mehreren Elementen entsprechenden Längsausdehnung. Diese Membran kann oval oder nahezu rechteckig ausgebildet sein, was im Wesentlichen davon abhängt, welche Zusatzfunktionen, beispielsweise Ventilfunktionen, die Membran zu übernehmen hat oder wie viel Antriebselemente nacheinander vorgesehen sind und dgl. mehr.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dient als Antrieb eine Nockenwelle mit den Nocken zugeordneten Kulissenschiebern, die mindestens mittelbar (siehe auch Anspruch 9 bis 12)an der Membran zu deren Antrieb angreifen. Hierbei kann es sich aber auch um Kurbeltrieb betätigte Pleuel handeln oder um an den elastischen Wandteilen angreifenden Querschiebern, Schwingankern odgl. So ist es auch denkbar, dass für den Antrieb eine Art Förderschnecke dient, deren Drehachse in Strömungsrichtung verläuft und deren beim Antrieb wirksame Außenflanke schraubenförmig an der Membran angreift. Entsprechend dem Radius der Förderschnecke ist dann auch die der Membran gegenüberliegende feste Begrenzungswand des Arbeitsraums zum Raum hin konkav ausgebildet, mit am Anfang und Ende dieses tunnelförmig ausgebildeten Arbeitsraums vorhandene Zuström- und Abströmöffnungen.According to a related advantageous embodiment of the invention, as well as in the above-described embodiments, the elastically deformable wall parts formed as a membrane having a drive corresponding to a plurality of elements longitudinal extent. This membrane may be oval or almost rectangular, which essentially depends on which additional functions, such as valve functions, the membrane has to take over or how many drive elements are provided in succession and the like. More.
According to an additional advantageous embodiment of the invention serves as a drive camshaft associated with the cam slide links, which act at least indirectly (see also claim 9 to 12) on the membrane to the drive. This may also be crank-operated connecting rod or acting on the elastic wall parts cross slides, vibrating anchors or the like. Thus, it is also conceivable that the drive is a kind of screw conveyor, whose axis of rotation runs in the flow direction and their effective external edge drive helically engages the membrane. According to the radius of the screw conveyor, the membrane of the opposite fixed boundary wall of the working space is then concave toward the room, with at the beginning and end of this tunnel-shaped working space existing inflow and outflow openings.
So ist nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das Maschinengehäuse rohrförmig ausgebildet, wobei die Rohrwand als starres Wandteil dient.Thus, according to an additional advantageous embodiment of the invention, the machine housing is tubular, wherein the tube wall serves as a rigid wall part.
Nach einer zusätzlichen im Sonderfall auch diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung sind im Maschinengehäuse zwei Membranen parallel zueinander angeordnet, wobei der Antrieb doppelt wirkend zwischen den Membranen angeordnet ist. Hierdurch kann ein Antrieb ähnlich wie bei einer Boxereinrichtung erfolgen, wobei ein besonderer Vorteil darin besteht, dass die jeweils durch einen Antrieb bewirkte Förderung versetzt zur anderen erfolgt, wodurch, abgesehen von der erhöhten Förderleistung, auch eine gleichmäßigere Förderung erzielbar ist.
Nach einer vorteilhaften generellen aber auch diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung weist das rohrförmige Gehäuse einen kreisförmigen Arbeitsraumquerschnitt auf. Im Unterschied zu dem ebenfalls möglichen abgeflachten Gehäuse, bei dem die Membran immer wieder in Berührung mit der fest stehenden Wan.d gelangt, wodurch eine gewisse Ventilwirkung erzeugt wird, kann eine solche, ein kreisförmiges Gehäuse aufweisende Maschine, als Strömungsmaschine optimiert werden, bei der keine Berührung zwischen der Membran und der gegenüberliegenden feststehenden Wand stattfindet.After an additional embodiment of the invention in a special case, two diaphragms are arranged parallel to one another in the machine housing, wherein the drive is arranged double-acting between the diaphragms. In this way, a drive similar to a boxer can take place, with a particular advantage is that the promotion effected in each case by a drive takes place offset to the other, whereby, apart from the increased delivery rate, a more uniform promotion is achieved.
After an advantageous general but also related embodiment of the invention, the tubular housing has a circular working space cross-section. In contrast to the likewise possible flattened housing in which the membrane repeatedly comes into contact with the fixed Wan.d, whereby a certain valve effect is generated, such, having a circular housing having machine, can be optimized as a turbomachine, in the there is no contact between the membrane and the opposite stationary wall.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt der Antrieb durch mindestens mittelbar übertragene Magnetkräfte. Besonders bei kleineren Pumpen im medizinischen oder Mikropumpenbereich kann diese Antriebsart vorteilhaft sein.According to an additional advantageous embodiment of the invention, the drive is effected by at least indirectly transmitted magnetic forces. Especially with smaller pumps in the medical or micropump sector, this type of drive can be advantageous.
Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Magnetkräfte oder Piezokräfte elektrisch erzeugt und auch gesteuert. Auf diese Weise können über Magnetspulen in einfacher Art beispielsweise wandernde elektromagnetische Felder wie in einem linearen Synchronmotor erzeugt und bewegt und dadurch eine Membran angetrieben werden. Besonders bei Mikropumpen mit geringem Druck oder bei Kleinkompressoren bis ca. fünf bar kann dies auch durch linear oder in Kurven wandernde elektromagnetische Felder erfolgen So können sich ebenso durch eigene Federkraft wellenförmig wandernd wieder schließen. Das Gesamtsystem lässt auch analog von Chips durch einzelne Schichten konzipieren bis nahe an hygroskopischen Grenzwerten. Der Antrieb kann über Magnetspulen im Einsatz ähnlich wie bei Lautsprechern erfolgen oder aber auch durch Schwinganker mit entsprechender Umsetzung der Bewegung.According to a related advantageous embodiment of the invention, the magnetic forces or piezoelectric forces are generated electrically and also controlled. In this way, for example, traveling electromagnetic fields can be generated and moved in a simple manner on magnetic coils as in a linear synchronous motor, thereby driving a membrane. Especially with micropumps with low pressure or with small compressors up to about five bar, this can also be done by linear or in curves migratory electromagnetic fields So close by own spring force wavy wandering again. The entire system can also be designed analogously to chips through individual layers, up to near hygroscopic limits. The drive can be carried out via magnetic coils in use similar to loudspeakers or also by oscillating armature with appropriate implementation of the movement.
Eine Fördermaschine der erfindungsgemäßen Art, nämlich bei der der Antrieb pulsierend auf das Medium wirkt, so dass im Medium eine wandernde Welle erzeugt wird, kann nicht nur in vielfältiger Weise maschinell umgesetzt werden, sondern auch der Anwendungsbereich dieser Erfindung ist entsprechend vielseitig. So kann bei Pumpen im großen und mittleren Leistungsbereich die Erfindung eingesetzt werden als auch im Mikrobereich, bei welchem wellenförmig pumpende Folien als elastische Wandteile Verwendung finden können. Besonders auch im medizinischen Mikrotechnikbereich ist die Erfindung einsetzbar, nämlich dort, wo ein Achsantrieb nicht mehr unterbringbar wäre. Ein anderer Anwendungsbereich ist bei Verdichtern ebenfalls von großen Maschinen bis zur Mikroausführung.A carrier of the type according to the invention, namely in which the drive acts pulsating on the medium, so that a traveling wave is generated in the medium, can not only be implemented by machine in many ways, but also the scope of this invention is correspondingly versatile. Thus, in pumps in the large and medium power range, the invention can be used as well as in the micro range, in which wavy pumping films can be used as elastic wall parts use. Especially in the medical microtechnology sector, the invention can be used, namely where an axle drive is no longer could be accommodated. Another area of application for compressors is also from large machines to micro-versions.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften, die Anwendung der Erfindung betreffenden Ausgestaltung, dient sie zum Antrieb von Schiffen odgl.. Durch die erfindungsgemäße "wandernde Welle" erfolgt eine schlingelnde Fortbewegungsart wie von Fischen und Schlangen oder der pumpenden Fortbewegung von Quallen, wobei der grundsätzliche Antrieb ähnlich wie bei einer Schiffsschraube durch Ansaugen einerseits und Ausstoßen andererseits bewirkt wird. Hierbei wird die Erfindung als Strömungsmaschine eingesetzt. So wie ein Vortrieb von Seeelefanten auf morastisch oder schlammigem Boden denkbar ist, so ist auch ein Einsatz als quasi Amphibienfahrzeug in Sumpfgebieten, aber möglicherweise auch auf Sand, denkbar. Die umgekehrte Anwendung der Erfindung wäre der Boden einer Rinne, in der durch den wandernden wellenförmigen Antrieb des Bodens das Schüttgut transportierbar wäre - ähnlich Rütteltransport auf Laufbändern.
Nach einem den Schiffsantrieb betreffenden vorteilhaften Einsatz der Erfindung ist in einem Schiffsrumpf unterhalb des Wasserspiegels eine Zuströmöffnung im Bug und entsprechende Abtriebsöffnung im Heck und ein dazwischen gelegener Abtriebsraum vorgesehen, wobei der Antrieb der dem Deck zugewandten Membran in unterschiedlichster Weise erfolgen kann. So können auch zwei derartige Antriebssysteme nebeneinander angeordnet sein, um damit je nach unterschiedlicher Förderleistung auch das Schiff zu manövrieren oder es kann sich um eine Rohrpumpe handeln mit Boxenordnung als ausliegendem Bootsantrieb..According to an additional advantageous, the application of the invention embodiment, it is used to drive ships or the like .. The "traveling wave" according to the invention is a schlingelnde Fortbewegungsart as of fish and snakes or the pumping locomotion of jellyfish, the basic drive similar in a propeller by suction on the one hand and ejection on the other hand is effected. Here, the invention is used as a turbomachine. Just as it is conceivable to propel elephant seals on marshy or muddy ground, it is also conceivable to use them as quasi-amphibious vehicles in swamp areas, but possibly also on sand. The reverse application of the invention would be the bottom of a channel, in which the bulk material would be transported by the waving wavy drive of the soil - similar Rütteltransport on treadmills.
After an advantageous use of the invention relates to the ship propulsion is provided in a hull below the water level an inflow opening in the bow and corresponding output opening in the rear and an intermediate drive space, the drive of the deck facing membrane can be done in different ways. Thus, two such drive systems can be arranged side by side, so as to maneuver the ship depending on the different flow rate or it can be a pipe pump with pas- sage order as outboard boat drive ..
Nach einer grundsätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das elastisch verfahrbare Wandteil als Membran ausgebildet und im Randbereich eingespannt, wobei im Querschnitt der Membran gesehen stets eine gewellte Kontur verbleibt, ähnlich wie bei der Membran von Lautsprechern. Hierdurch wird vermeiden, dass beim Durchfahren der Membran der Einspannebene ein Stau entsteht, da natürlich der Querschnitt im Einspannbereich kleiner ist als im ausgefahrenen Bereich der Membran, dieser Einspannbereich von der gleichen Membran erfasst werden muss wie auch der ausgefahrene Bereich der Membran, bei der sie beispielsweise an der festen Wand anliegt. Die gewellte Kontur ermöglicht, ähnlich wie beim Lautsprecher, hohe Frequenzen ohne Walknachteil.According to a fundamentally advantageous embodiment of the invention, the elastically movable wall part is formed as a membrane and clamped in the edge region, wherein in cross-section of the membrane seen always a wavy contour remains, similar to the diaphragm of speakers. This will avoid that a jam arises when passing through the membrane of the clamping plane, since of course the cross section in the clamping region is smaller than in the extended region of the membrane, this clamping region must be detected by the same membrane as well as the extended region of the membrane in which they for example, rests against the fixed wall. The wavy contour allows, similar to the speaker, high frequencies without Walk disadvantage.
Nach einer zusätzlichen, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Profile in die Membranflächen eingearbeitet, wodurch die Membran selbst in der Lage ist, sich fortgesetzt wellenförmig zu bewegen.
Nach einer zusätzlichen, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind länglich-flache und/oder faserförmige PiezoElemente als flexible Profile in die Membran eingearbeitet, um diese zu verformen, beispielsweise für einen erfinderischen Antrieb derselben. Das Verformen von Flächenteilen durch Piezoelemente ist bei Flugzeugflügeln und Hubschreiberrotoren bekannt.According to an additional advantageous embodiment of the invention hydraulically or pneumatically operable profiles are incorporated into the membrane surfaces, whereby the membrane itself is able to continue to move wavy.
According to an additional advantageous embodiment of the invention elongate-flat and / or fibrous piezoelectric elements are incorporated as flexible profiles in the membrane to deform them, for example, for an inventive drive the same. The deformation of surface parts by piezo elements is known in aircraft wings and helicopter rotors.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous embodiments of the invention are the following description of the drawing and the claims removable.
Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Querschnitt durch eine Pumpe gemäß der Linie I-I in
Figur 2; - Fig. 2
- einen Querschnitt gemäß der Linie 11-11 in
Figur 1;; - Fig. 3
- einen Teillängsschnitt gemäß der Linie III-III in
Figur 2; - Fig . 4
- sechs verschiedene Arbeitsstellungen in verkleinertem Maßstab;
- Fig. 5
- stark vereinfacht ein zweites Ausführungsbeispiel im Querund Längsschnitt und in verschiedenen Arbeitsstellungen
- Fig. 6
- eine Variante des zweiten Ausführungsbeispiels;
- Fig. 7
- eine optimierte Membrankontur und
- Fig. 8
- eine Anwendung als Schiffsantrieb.
- Fig. 1
- a cross section through a pump according to the line II in Figure 2;
- Fig. 2
- a cross section along the line 11-11 in Figure 1;
- Fig. 3
- a partial longitudinal section along the line III-III in Figure 2;
- Fig. 4
- six different working positions on a smaller scale;
- Fig. 5
- greatly simplified a second embodiment in transverse and longitudinal section and in different working positions
- Fig. 6
- a variant of the second embodiment;
- Fig. 7
- an optimized membrane contour and
- Fig. 8
- an application as a ship propulsion.
Bei dem in den Figuren 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel wird anhand einer Pumpe die Erfindung erläutert. In einem Pumpengehäuse 1 ist ein Kurbeltrieb 2 angeordnet mit einem auf einer Antriebswelle 3 angeordneten Exzenter 4 und einem von diesem betätigten Pleuel 5. Der Pleuel weist in seinem oberen Bereich einen Nocken 6 auf, der in einer Bahn 7 des Pumpengehäuses 1 geführt ist, so dass der Pleuel 5 bei seiner über den Kurbeltrieb bewirkten Hub- und Pendelbewirkung ein durch die Bahn 7 und den Nocken 6 bewirkte Kippbewegung ausführt.In the first embodiment shown in Figures 1 to 4, the invention will be explained with reference to a pump. In a
Am oberen Ende wirkt der Pleuel 5 auf einen Gleitstein 8, der die Hubpendelkippbewegung über eine Formschlussauflage 9 auf eine federnde Platte 10 überträgt. Die Federplatte 10 folgt im Bereich der Formschlussauflage somit nicht nur der Hubbewegung des Pleuels, sondern auch dessen Kipppendelbewegung. Diese Bewegung wird von der Federplatte 10 auf eine Membran 11 übertragen, welche in ihrem Randbereich durch Wülste 12 zwischen dem Gehäuse 1 und einem Gehäusedeckel 13 eingespannt ist. Zwischen der Membran 11 und dem Gehäusedeckel 13 ist der Pumpenarbeitsraum 14 eingeschlossen, welcher über eine Zuströmöffnung 15 mit einem zu fördernden Medium versorgt wird, welches über eine Abströmöffnung 16 dann aus dem Pumpenarbeitsraum 14 verdrängt wird. Abschnitte 17 und 18 der Membran 11, die den Mündungen der Zuströmöffnung 15 und der Abströmöffnung 16 gegenüberliegen, wirken mit diesen Mündungen als Ventil. Sobald die Membran 11 mit diesen Abschnitten 17 oder 18 nach unten bewegt wird, öffnet sich dieses Ventil und sobald sie die in Figur 1 dargestellte Stellung einnehmen, schließen diese Abschnitte 17, 18 die Öffnungen 15 oder 16.At the upper end of the connecting
In Figur 4 ist die Pumpwirkung anhand von sechs Arbeitsstellungen gezeigt:
- In Arbeitsstellung 4.6
hat der Kurbeltrieb 2die Membran 11 vollständig anden Gehäusedeckel 13 gedrückt, wodurch sowohl Zuströmöffnung 15 als Abströmöffnung 16 verschlossen sind. - Bei 4.1 ist zu erkennen, dass trotz einer Rechtsdrehung gemäß Pfeil
IV der Antriebswelle 3die Formschlussplatte 9 nach links gekippt wird, wodurchvon der Federplatte 10 übertragen dieMembran 11 die Zuströmöffnung 15zum Pumpenarbeitsraum 14. hin öffnet, so dass jenes zu fördernde Medium einströmen kann. - Bei 4.2 erfolgt eine weitere Verdrehung der Antriebswelle 3 mit der Folge einer Vergrößerung des
Pumpenarbeitsraums 14. - Bei 4.3
hat der Pleuel 5 seinen Tiefstpunkt erreicht,wobei die Zuströmöffnung 15 des Pumpenarbeitsraumes 14 durch dieMembran 14 wieder geschlossen ist, jedoch dieAbströmöffnung 16 noch nicht geöffnet hat. - Dies findet dann bei 4.4 statt, bei
dem die Formschlussauflage 9 nach rechts gekippt ist, wodurch dieZuströmöffnung 15 gesperrt bleibt; aber dieAbströmöffnung 16 geöffnet wird, so dass bei dem nunmehr verkleinerten Arbeitsraum 14 das Medium durch die Membran 11 verdrängt abströmen kann. - Bei 4.5 ist gezeigt, dass sich bei Fortsetzung der Verdrehung der Pumpenarbeitsraum 14 weiter verkleinert, um dann endgültig die bei 4.6 gezeigte Stellung einzunehmen.
- In working position 4.6, the
crank mechanism 2 has pressed themembrane 11 completely against thehousing cover 13, whereby both theinflow opening 15 and theoutflow opening 16 are closed. - At 4.1 it can be seen that, despite a clockwise rotation according to arrow IV of the
drive shaft 3, the form-fittingplate 9 is tilted to the left, whereby transferred from thespring plate 10, themembrane 11 opens theinflow opening 15 to thepump working chamber 14, so that that medium to be conveyed flow can. - At 4.2, a further rotation of the
drive shaft 3, with the result of an increase in the pump working space 14th - At 4.3, the connecting
rod 5 has reached its lowest point, wherein theinflow opening 15 of thepump working chamber 14 is closed again by themembrane 14, but thedischarge opening 16 has not yet opened. - This then takes place at 4.4, in which the form-fitting
support 9 is tilted to the right, whereby theinflow opening 15 remains locked; but thedischarge opening 16 is opened, so that in the now reduced workingspace 14, the medium can flow through themembrane 11 displaced. - At 4.5, it is shown that as the rotation continues, the
pump working space 14 further decreases to finally assume the position shown at 4.6.
Dieser in Figur 4 gezeigte Zyklus wiederholt sich bei jeder Umdrehung der Antriebswelle 3, wobei aufgrund der Nockenführung 6,7 des Pleuels 5 dieser außer seiner Hubbewegung eine Pendelkippbewegung mit seiner oberen Stirnseite ausführt, die einerseits eine pulsierende Wirkung auf das zu fördernde Medium ausübt und andererseits eine wandernde Welle im geförderten Medium bewirkt.This cycle shown in Figure 4 is repeated at each revolution of the
Bei dem in Figur 5 stark vereinfacht dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel sind zwei einander gegenüberliegende Fördermembranen 19 in einem nahezu rohförmig sich erstreckenden Pumpengehäuse 20 angeordnet und werden durch eine zwischen den Fördermembranen 19 angeordnete Nockenwelle 21 zu Erzeugung einer wandernden Welle angetrieben. Die Förderung des Mediums, die durch Pfeile IV angedeutet ist, erfolgt hier in Längsrichtung der Nockenwelle 21. Die Exzenter 22 der Nockenwelle 21 greifen hierbei jeweils über eine Kulisse 23, in deren zentraler Öffnung 24 der Exzenter 22 läuft, sowie über je eine Federplatte 25 an den Fördermembranen 19 an. Die Kulisse 23 wird hierbei auf Bahnen 26 des Gehäuses 20 geführt. Die wandernde welle wird hier nicht durch diese Kulissenführung erzielt, sondern vielmehr um die Zuordnung der vier Nocken in ihrer nacheinander erfolgenden Auswirkung auf die Membran. Die Funktion ist entsprechend nicht linear. In jeden Fall wird aber durch die Verwendung von zwei Membranen eine quasi doppelt wirkende Förderung erzielt, wobei die beiden Pumpräume aufgrund der Abwicklung der Nocken zeitlich gesehen leicht versetzt zueinander fördern.In the greatly simplified illustrated in Figure 5 second embodiment, two opposing
In Figur 5 sind in den Einzeldarstellungen 5.1 bis 5.6 verschiedene Förderphasen gezeigt, die im Folgenden näher beschrieben werden. In jedem Fall ist bei 27 und 28 je eine Zuströmöffnung und bei 29 bzw. 30 je eine Abströmöffnung. Die Pumpenarbeitsräume sind mit 31 und 32 bezeichnet.In Figure 5, 5.1 to 5.6 various delivery phases are shown in the individual representations, which are described in more detail below. In each case, at 27 and 28 each have an inflow opening and at 29 and 30 each have a discharge opening. The pump work spaces are labeled 31 and 32.
In Phase 5.1 bzw. 5.2 ist die Zuströmöffnung 27des Pumpenarbeitsraums 31 geschlossen, während die Zuströmöffnung 28 des Pumpenarbeitsraums 32 aufgrund der Relage der Nockenwelle 21 weitgehend geöffnet ist. Die Abströmöffnung 29 und die Abströmöffnung 30 sind hingegen geöffnet, so dass das zu fördernde Medium austreten kann.
Bei Phase 5.3 ist die Nockenwelle um 90° weitergedreht, wodurch die Membran 19 das zu fördernde Medium aus dem Pumpenarbeitsraum 31 durch die Abströmöffnung 29 herausdrängt und andererseits über die Zuströmöffnung 27 ansaugt. Im Pumpenarbeitsraum 32 hingegen wird im mittleren Bereich durch Vergrößern des Raumes noch über die Zuströmöffnung 28 angesaugt, während der Fördervorgang in der Abströmöffnung 30 beendet ist, da die Membran 19 in diesem Bereich am Pumpengehäuse 20 anliegt.
In Phase 5.4, 5.5, bei der 4.4 einem Schnitt entsprechend der Linie VII-7 entspricht, liegt an dieser Schnittstelle die untere Fördermembran 19 am Pumpengehäuse 20 an, so dass die Zuströmöffnung 20 quasi geschlossen ist. In dieser Phase ist die Nockenwelle 21 wiederum um 90° weitergedreht. Der obere Pumpenarbeitsraum 31 hat sich auf der linken Seite entsprechend vergrößert, während er auf der rechten Seite über die Abströmöffnung 29 gefördert hat.
In Phase 5.6, in der die Nockenwelle 21 wiederum um 90° weitergedreht hatte, ist die Abströmöffnung 29 geschlossen und die Zuströmöffnung 27 noch geöffnet, so dass das Medium entsprechend dem Pfeil V in den Pumpenarbeitsraum 31 nachströmen kann. Der Pumpenarbeitsraum 32 hingegen fördert das Medium zur Abströmöffnung 30, während über die Zuströmöffnung 28 Medium in diesen Raum nachströmt.In phase 5.1 or 5.2, the
At phase 5.3, the camshaft is further rotated by 90 °, whereby the
In phase 5.4, 5.5, 4.4 corresponds to a section corresponding to the line VII-7, is located at this interface, the
In phase 5.6, in which the
Natürlich kann eine solche Fördervorrichtung auch mit nur einer Membran arbeiten bei entsprechend eingeschränkter Förderkapazität. So ist es auch erfindungsgemäß möglich, eine kaskadenartige Förderung zu erzielen, bei der statt einer Nockenwelle elektromechanische Antriebssysteme verwendet werden. So kann eine Kaskade von mehreren elektromechanischen Wandlern durch einen Frequenzgenerator angeregt sein, wobei der Generator so viele Ausgänge hat, wie Wandler in der Kaskade zu schalten sind. Die Ausgänge des Frequenzgenerators sind bei einer Kaskade von 4 dann um jeweils 90° gegeneinander phasenversetzt. Dabei wird die Kaskade in aufsteigender Reihenfolge mit ebenfalls aufsteigender Phase betrieben. Erfindungsgemäß wird mit einer derartigen Anordnung und der damit versorgten Kaskade von Hubsystemen mittels einer damit verbundenen länglichen Membran eine sich fortpflanzende Welle erzeugt. Fortpflanzungsgeschwindigkeit, Hubhöhe und Anstiegszeit werden über die Frequenz des Generators geregelt.Of course, such a conveyor can work with only one membrane with correspondingly limited capacity. Thus, it is also possible according to the invention to achieve a cascade-like promotion, in which instead of a camshaft electromechanical drive systems are used. Thus, a cascade of multiple electromechanical transducers may be excited by a frequency generator, with the generator having as many outputs as converters in the cascade. The outputs of the frequency generator are then out of phase with each other at a cascade of 4 by 90 °. Here, the cascade is operated in ascending order with also ascending phase. According to the invention, a propagating wave is generated with such an arrangement and the cascade of lifting systems supplied therewith by means of an elongated membrane connected thereto. Propagation speed, lift height and rise time are controlled by the frequency of the generator.
In Figur 6 ist eine Variante dieses zweiten Ausführungsbeispiels dargestellt, bei der lediglich das Pumpengehäuse 33 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, obwohl der Antrieb mit Nockenwelle 21 sowie die Membranen 19 wie bei dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ausgebildet sind. Hierdurch gelangt beim Verdrehen der Nockenwelle die Membran 19 nicht mehr an die Wand des Pumpengehäuses 33, so dass statt einer Umförderung mit entsprechenden Förderunterbrechungen eine kontinuierliche Förderung stattfindet, wie sie bei Strömungsmaschinen typisch ist.FIG. 6 shows a variant of this second exemplary embodiment, in which only the
In Figur 7 ist anhand von Funktionslinien erläutert, bei welcher Gestaltung von Membranen bzw. mit der Membran zusammenwirkenden starren Wandteil ein Minimum an Walkverlusten entsteht. Hierdurch ist es möglich, die Randbereiche der Membran unverschiebbar fest einzuspannen.FIG. 7 illustrates, with reference to functional lines, in which design of membranes or rigid wall parts interacting with the membrane results in a minimum of flexing losses. This makes it possible to firmly clamp the edge regions of the membrane immovably.
Bei 7.1 ist in Figur 7 das klassische Beispiel eines Arbeitsraums gezeigt mit einer leicht nach oben gewellten Innenwand 34 und einer entsprechend nach außen gewölbten Membran 35, die gemeinsam den Arbeitsraum 36 begrenzen und an ihren Randbereichen 37, an denen die Membran eingespannt ist, sich asymptotisch nähern. Bei dem durch den Pfeil VIII vorgesehenen Arbeitsweg der Membran hin zur festen Wand 34 erfolgt eine Art Stauchung der Membran in ihrer Ebene, die ihren Höhepunkt etwa auf der Linie XII erreicht. Die Stauchung hängt damit zusammen, dass das Gehäuse mit der festen Wand 34 und die Einspannstellen 37 starr sind, während die Membran 35 in ihrer ausgefahrenen Lage eine wesentliche größere Spannfläche bedarf als in der Lage gemäß Linie IX.At 7.1 in Figure 7, the classic example of a working space is shown with a slightly upwardly corrugated
In 7.2 von Figur 7 ist die erfindungsgemäße Gestaltung gezeigt, bei der die feste Wand 38 eine lippenförmige Gestaltung aufweist, wo hingegen die Membran 39 in ihrer ausgefahrenen, also der unteren Stellung eine leicht geschwungene Form einnimmt. Beim nach oben Schieben durchläuft sie die Mittellinie X, wobei, wie deutlich erkennbar ist, augrund der wellenförmigen Gestaltung kein Waldproblemmehr darstellt.In Figure 7.2 of Figure 7, the inventive design is shown, in which the
Bei 7.3 von Figur 7 ist ein konstruktives Beispiel gezeigt mit einem Pumpengehäuse 40 und der Membran 39, welche den Pumpenarbeitsraum 36 einschließen.At 7.3 of FIG. 7, a constructive example is shown with a
Bei 7.4 ist dem gegenüber lediglich gezeigt, dass die Membran 41 über Wülste 2 fest einspannbar ist, ohne dass deshalb eine höhere Walkarbeit zu erwarten ist oder eine gesonderte Belastung an den Einspannstellen der Membran 41 entsteht.In contrast, it is only shown at 7.4 that the
In der Figur 8 ist eine zusätzliche Anwendungsmöglichkeit der Erfindung gezeigt, nämlich als Antriebsmittel für ein Schiff. Auch hier ist die Darstellung stark vereinfacht. Mit 43 ist der Kielboden eines Schiffes angedeutet, oberhalb dem ein durch eine Membran 44 begrenzter Antriebsraum 45 angeordnet ist. Dieser Antriebsraum weist eine Zuströmöffnung 46 und eine Abtriebsöffnung 47 auf. Durch das Betätigen der Membran in oben beschriebener Art wird über die Zuströmöffnung Umgebungswasser des Schiffes angesaugt und über die Abtriebsöffnung nach Durchströmen des Antriebsraums abgestoßen. Schiffsantriebe aufgrund des Verdrängerprinzips sind natürlich bekannt. Vorteilhaft ist hier der Robbeneffekt, so dass ein Vortrieb auch denkbar wäre bei Morast oder Schlamm, möglicherweise auch auf nicht klebenden rieselnden Sandarten. Ein solches Schiff hätte durchaus unter gewissen Voraussetzungen Amphibiencharakter, was bei sumpfigen Gebieten vorteilhaft wäre. Der Antrieb der Membran 44 kann natürlich weder in unterschiedlichster Art erfolgen bis hin zu Windrädern oberhalb des Schiffes, die über eine entsprechende Transmission die Membran antreiben könnten.In Figure 8, an additional application of the invention is shown, namely as a drive means for a ship. Again, the presentation is greatly simplified. 43, the keel bottom of a ship is indicated, above which a through a
So wie die Membran zum Antrieb eines Schiffes dienen kann, kann erfindungsgemäß in Umkehrung der Funktion die Membran zum Fördern von Flüssigkeiten, aber auch Schlamm, Schuttgut wie beispielsweise Sand odgl., erfolgen, wobei die Membran den Boden einer offenen Rinne bilden kann und entsprechend angetrieben ist.Just as the membrane can serve to propel a ship, according to the invention in reversal of the function of the membrane for conveying liquids, but also sludge, debris such as sand or the like, take place, the membrane can form the bottom of an open channel and driven accordingly is.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the description, the following claims and the drawings illustrated features may be essential to the invention both individually and in any combination.
- 11
- Pumpengehäusepump housing
- 22
- Kurbeltriebcrankshaft
- 33
- Antriebswelledrive shaft
- 44
- Exzentereccentric
- 55
- Pleuelpleuel
- 66
- Nockencam
- 77
- Bahntrain
- 88th
- Gleitsteinslide
- 99
- FormschlussauflageForm-locking support
- 1010
- Federplattespring plate
- 1111
- biegesteife Membranrigid membrane
- 1212
- Wulstbead
- 1313
- Gehäusedeckelhousing cover
- 1414
- PumpenarbeitsraumPump working space
- 15.15th
- Zuströmöffnunginflow
- 16.16th
- Abströmöffnungoutflow
- 17.17th
- Abschnitt von 11Section of 11
- 18.18th
- Abschnitt von 11Section of 11
- 19.19th
- Fördermembranconveyor diaphragm
- 20.20th
- Pumpengehäusepump housing
- 21.21st
- Nockenwellecamshaft
- 22.22nd
- Exzentereccentric
- 23.23rd
- Kulissescenery
- 24.24th
- Zentrale ÖffnungCentral opening
- 25.25th
- Federplattespring plate
- 26.26th
- Bahntrain
- 27.27th
- Zuströmöffnunginflow
- 28.28th
- Zuströmöffnunginflow
- 29.29th
- Abströmöffnungoutflow
- 30.30th
- Abströmöffnungoutflow
- 31.31st
- PumpenarbeitsraumPump working space
- 32.32nd
- PumpenarbeitsraumPump working space
- 33.33rd
- Pumpengehäusepump housing
- 3434
- Feste WandSolid wall
- 35.35th
- Membranmembrane
- 36.36th
- Arbeitsraumworking space
- 37.37th
- Randbereichborder area
- 38.38th
- Feste WandSolid wall
- 39.39th
- biegesteife Membranrigid membrane
- 40.40th
- Pumpengehäusepump housing
- 41.41st
- biegesteife Membranrigid membrane
- 42.42nd
- SchamierwulstSchamierwulst
- 43.43rd
- KielbodenKiel ground
- 44.44th
- Membranmembrane
- 45.45th
- Antriebsraumdrive space
- 46.46th
- Zuströmöffnunginflow
- 47.47th
- Abtriebsöffnungoutput opening
- II
- Schnittcut
- IIII
- Schnittcut
- IIIIII
- Schnittcut
- IVIV
- Drehrichtungdirection of rotation
- VV
- Strömungsrichtungflow direction
- VIVI
- Schnittcut
- VIIVII
- Schnittcut
- VIIIVIII
- Wegpath
- IXIX
- Linieline
- XX
- Zwischenstufenintermediates
Claims (26)
- Method for conveying conveyable, in particular gaseous, liquid, paste-like or freeflowing, media within a conveying chamber having at least one inlet and an outlet and by means of at least one resiliently compliant wall element (11, 19, 39, 41, 44), which is driven transversely or longitudinally to the conveyance direction of the medium, of the conveying chamber, characterised in that the drive is exerted as a pulsating wave motion, in that the resiliently compliant wall element (11, 19, 39, 41, 44) is resistant to bending, in that the force is introduced into the resiliently compliant wall element (l l, 19, 39, 41, 44) via articulated, discrete force introduction points, in that, owing to the bending-resistant configuration of the resilient wall element (11, 19, 39, 41, 44), the wave motion generated by deflection at the discrete force introduction points continues beyond the force introduction points, and in that, as a result, a migrating wave oriented in a defined direction is generated in the medium for the conveyance thereof.
- Machine, in particular for carrying out the method according to claim 1, comprising a working chamber (14, 31, 32, 35, 45), through which media flow from an inflow opening to an outflow opening (15, 16, 25, 27 to 30, 46, 47), in the direction of flow of the medium to be conveyed, and having at least one elastically deformable wall element (11, 19, 39, 41, 44), and comprising at least one drive means (2 to 10, 21 to 26) acting on the elastically deformable wall element (11, 19, 39, 41, 44) for actuating the conveyance thereof at a force introduction point, characterised in that the drive means (1 to 10, 21 to 26) exerts a pulsating action on the deformable wall element (11, 19, 39, 41, 44) and therefore on the medium, so a "migrating wave" is generated in the medium from the inflow opening to the outflow opening (15, 16, 25, 27 to 30, 46, 47), in that the elastically deformable wall element is resistant to bending and in that the force is introduced by the drive means into the elastically deformable wall element via an articulated connection between the drive means and force introduction point, so the wave motion generated by deflection at the force introduction points continues beyond the force introduction points.
- Machine according to claim 2, characterised in that the elastically deformable wall elements (10, 11, 19), in cooperation with the mostly rigid wall elements (13, 24) opposing said deformable wall elements and delimiting the working chamber (14, 26, 3 X, 32), allow a seal migrating transversely to the direction of flow (V) (when the wall elements approach one another) to be achieved.
- Machine according to claim 3, characterised in that portions (17, 18) of the elastically deformable wall elements (11, 19) cooperate with the inflow and/or outflow opening (15, 16, 25) in the manner of a valve.
- Machine according to either claim 3 or claim 4, characterised in that the seal, in particular the conveying collar, provided between the elastically deformable wall elements (11, 19) and the rigid wall elements (13, 20), by the drive means (2 to 10, 21 to 26) thereof, continues to migrate in the direction of flow (V) of the medium.
- Machine according to any one of claims 2 to 5, characterised in that at least a portion of the elastically deformable wall elements (11, 19) is in the form of a membrane which is driven via the drive means (2 to 10, 21 to 26) in a pulsating manner and generating a migrating wave in the medium.
- Machine according to any one of claims 2 to 6, characterised in that a connecting rod (5) transmitts a reciprocating movement to the elastically deformable wall elements (10, 11, 19), in that, for generating the migrating wave, the connecting rod (5) is guided along a predetermined path (7) during its reciprocating/lifting movement in the lifting direction, so the connecting rod (5), or the end thereof acting on the elastically deformable wall elements (10, 11, 19), undergoes, as well as the reciprocating movement caused by the crankshaft device (2), an additional force of movement (tilting movement) extending transversely to the direction of flow.
- Machine according to claim 7, characterised in that a form-locking support (8), which yields transversely to the lifting direction, is provided for transmitting the reciprocating/tilting movement generating the migrating wave to the elastically deformable wall elements (11).
- Machine according to claim 8, characterised in that a sliding member, between the end of the connecting rod and the elastically deformable wall element (10, 11), is used as the form-locking support.
- Machine according to claim 7, claim 8 or claim 9, characterised in that the form-locking support (8, 9) extends in a rectangular beam-like manner transversely to the direction of flow.
- Machine according to any one of claims 7 to 10, characterised in that a resilient plate (10), which determines the movement of the elastically deformable wall elements (11), is arranged between the form-locking support (9) and elastically defonnable wall elements (11).
- Machine according to claim 11, characterised in that the plate (10) consists of resilient material, in particular metal, reinforced plastics material or the like.
- Machine according to any one of claims 2 to 6, characterised in that the pulsating action (drive) may be achieved using a plurality of drive elements (21 to 26) arranged in succession transversely to the direction of flow (V) and acting in a controlled manner on the elastically deformable wall elements (19).
- Machine according to claim 13, characterised in that the elastically deformable wall elements are in the form of a membrane (19), with a longitudinal extension corresponding to the drive means, which consists of a plurality of elements (21, 22).
- Machine according to claim 14, characterised in that the drive means used is a cam shaft (21) having sliding blacks (23 to 26) which are associated with the cams (22) and act, at least indirectly, on the membrane (19) for driving thereof.
- Machine according to claim 14, characterised in that the machine housing (20) is tubular and in that the tubular wall (20, 33) is used as the rigid wall element.
- Machine according to any one of the preceding claims, characterised in that two membranes (19) are arranged parallel to each other in the machine housing (20) and the drive means (21 to 26) is arranged in a double-acting manner between the membranes (19).
- Machine according to any one of the preceding claims, characterised in that the tubular housing (33) has a circular working chamber cross-section.
- Machine according to any one of claims 2 to 17, characterised in that at least indirectly transmitted magnetic forces or piezo forces are used as the drive means.
- Machine according to claim 19, characterised in that the magnetic forces or piezo forces are electrically generated and/or controlled.
- Machine according to either claim 19 or claim 20, characterised in that the elastically deformable wall elements comprise magnetisable material.
- Machine according to any one of the preceding claims, characterised in that it is used for driving boats or the like.
- Machine according to claim 22, characterised by the use in or below a hull comprising an inflow opening (46) located below the water level and a corresponding output opening (47) in the stem region of the boat and an output chamber (45) located therebetween.
- Machine according to any one of the preceding claims, characterised in that the elastically deformable wall element (39, 41) is in the form of a membrane, is clamped in the edge region (42) and always has in section, irrespective of the adjustment position, an undulating contour displaying almost neutral compression/expansion behaviour.
- Machine according to claim 24, characterised in that profile members, which may be actuated hydraulically or pneumatically, are incorporated into the membrane surfaces (along the contours 7.1 to 7.4), thus enabling the membrane itself to continue to move in a wave-like manner.
- Machine according to any one of claims 19 to 25, characterised in that the flexible profiles are elongate/planar and/or fibre-shaped piezo elements incorporated into the membrane.
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