NL2003988C2 - Fluïdum pomp. - Google Patents

Description

FLUÏDÜMPOMP

De onderhavige uitvinding betreft een 5 fluïdumpomp, omvattende: een omwentelingssymmetrisch pomphuis; een zich coaxiaal met het pomphuis uitstrekkende, roteerbaar aandrijfbare as; ten minste drie zich vanaf de as radiaal binnen het 10 pomphuis uitstrekkende schoepen; ten minste één in één van de wanden van het pomphuis aangebrachte toevoeropening voor het toevoeren van fluïdum; en ten minste één in één van de wanden van het pomphuis aangebrachte afvoeropening voor het afvoeren van het fluïdum.

15 Een dergelijk pomp is in het algemeen bekend als een waaierpomp, zoals deze wordt gebruikt voor het verpompen van gassen en vloeistoffen. Hierbij wordt het in de nabijheid van de as veelal in axiale richting aan het pomphuis toegevoerde fluïdum door de schoepen binnen het pomphuis tot in een 20 roterende beweging gebracht, waardoor het fluïdum aan een centrifugale kracht wordt onderworpen die het fluïdum in radiale richting tot buiten het pomphuis dringt. In het bijzonder bij fluïda met een kleine soortelijke massa zijn de opgewekte centrifugale krachten gering zodat hoge toerentallen 25 noodzakelijk zijn voor het laten werken van de pomp.

Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een pomp die ook bij lagere toerentallen en lagere debieten goed werkt en die een eenvoudige constructie heeft.

Dit doel wordt bereikt door een pomp van de bovengenoemde 30 soort, waarbij de ten minste ene toevoeropening zich uitstrekt over een eerste boogdeel van de omtrekscirkel van het pomphuis, de ten minste ene afvoeropening zich uitstrekt over een tweede boogdeel van de omtrekscirkel van het pomphuis, waarbij 35 het tweede boogdeel buiten het eerste boogdeel valt; en schoepverschuivingsmiddelen zijn aangebracht voor het vergroten van de afstand tussen naburige schoepen in het gebied 2 van de toevoeropening en voor het verkleinen van de afstand tussen naburige schoepen in het gebied van de afvoeropening.

De term "boogdeel" wordt hierbij gebruikt voor het aangeven van dat deel van de gehele cirkel of omtrekshoek van 5 het omwentelingssymmetrische pomphuis, waarover de opening zich uitstrekt.

Het zal duidelijk zijn, dat de pomp geschikt is voor het verpompen van zowel gas als vloeistof, maar dat de voordelen in het bijzonder zullen blijken bij het verpompen van gas omdat de 10 soortelijke massa van gas kleiner is.

Bij deze pomp volgens de uitvinding wordt een ander principe toegepast dan bij de hierboven toegelichte pomp volgens de stand van de techniek; de pomp volgens de uitvinding is een verdringingspomp. Hierbij wordt immers fluïdum ingezogen in een 15 ruimte tussen twee schoepen doordat het volume tussen deze twee schoepen wordt vergroot. Door het verkleinen van het volume tussen de twee schoepen wordt fluïdum uitgedreven. De verkleining of de vergroting van de ruimte tussen de schoepen kan worden verkregen door een van een omwentelingssymmetrische 20 vorm afwijkende vorm van het pomphuis. Dit vereist echter wel schoepen van flexibel materiaal. Dit principe is onafhankelijk van het toerental van de schoepen zodat ook bij een laag toerental en een klein debiet de pomp goed werkt.

Volgens een voorkeursuitvoering zijn de 25 schoepverschuivingsmiddelen gevormd door schoepbewegingsbeïnvloedingmiddelen voor het vertragen van de rotatiebeweging van de schoepen tijdens het passeren van de ten minste ene toevoeropening en voor het versnellen van de rotatiebeweging van de schoepen tijdens het passeren van de ten 30 minste ene afvoeropening. Het hierdoor veroorzaakte voor- en naijlen van de schoepen vereist een zekere mate van beweeglijkheid van de schoepen in de rotatierichting. Dit kan worden verkregen door de schoepen te voorzien van een zekere flexibiliteit, waarbij deze zodanig wordt gekozen dat zonder de 35 werking van de bewegingsbeïnvloedingmiddelen op de schoepen de schoepen de aandrijvende beweging van de aandrijfas volgen, maar 3 dat onder de werking van de bewegingsbeïnvloedingmiddelen de beweging van schoepen wordt beïnvloed.

Een interessante mogelijkheid om de tijdelijke vertraging en versnelling van de schoepen te verkrijgen is het tijdelijk 5 vergroten van de wrijving waarmee de schoepen roteren, bijvoorbeeld de wrijving van de schoepen tegen de binnenwand van het pomphuis.

Het is echter beter, dat de schoepbewegingsbeïnvloedingmiddelen ten minste één stationaire, 10 aan het huis bevestigde stationaire magneet en aan elk van de schoepen aanwezige magneten omvatten. Hiermee worden immers wrijving en de daarmede gepaard gaande wrijvingsverliezen vermeden. De vertraging van de schoep bij het naderen van de stationaire, afstotende magneet wordt gecompenseerd door de 15 versnelling van de schoep bij het zich verwijderen van de stationaire magneet. Opgemerkt wordt dat het mogelijk is de magneten te implementeren als een permanente magneet of als een elektromagneet, waarbij het gebruik van een permanente magneet uit praktische overwegingen de voorkeur heeft.

20 Volgens een voorkeursuitvoering zijn de ten minste ene stationaire magneet en de aan de schoepen aanwezige magneten geplaatst voor het tijdens de passage van de schoepen van de ten minste ene stationaire magneet opwekken van een de magneten onderling afstotende kracht en is de ten minste ene 25 toevoeropening stroomopwaarts van de ten minste ene stationaire magneet geplaatst en is de ten minste ene afvoeropening stroomafwaarts van deze magneet geplaatst. Door deze configuratie worden de schoepen vertraagd tijdens het naderen van de stationaire magneet, waardoor de afstand tussen de 30 schoepen wordt vergroot en worden de schoepen versneld tijdens het verlaten van de stationaire magneet, waardoor de afstand tussen de schoepen wordt verkleind. Hierbij is de plaatsing van de toevoeropening zodanig, dat deze leidt naar het gebied in het pomphuis waar de afstand tussen de schoepen wordt vergroot. De 35 afvoeropening leidt vanaf het gebied in het pomphuis waar de afstand tussen de schoepen wordt verkleind.

4

In een alternatieve uitvoering zijn de ten minste ene stationaire magneet en de aan de schoepen aanwezige magneten geplaatst voor het tijdens de passage van de schoepen van de stationaire magneet opwekken van een de magneten onderling 5 aantrekkende kracht, is de afvoeropening stroomopwaarts van de stationaire magneet geplaatst en is de toevoeropening stroomafwaarts van de magneet geplaatst. Door deze configuratie worden de schoepen versneld tijdens het naderen van de stationaire magneet waardoor de afstand tussen de schoepen wordt 10 verkleind en worden de schoepen vertraagd tijdens het verlaten van de stationaire magneet waardoor de afstand tussen de schoepen wordt vergroot. Ook hierbij is de plaatsing van de toevoeropening zodanig, dat deze leidt naar het gebied in het pomphuis waar de afstand tussen de schoepen wordt vergroot en 15 leidt de afvoeropening van het gebied in het pomphuis waar de afstand tussen de schoepen wordt verkleind.

De configuratie van de uitvinding is niet beperkt tot één enkele toevoeropening en één enkele afvoeropening. Het is evenzeer mogelijk, dat in het huis ten minste twee 20 toevoeropeningen zijn aangebracht, die zich elk uitstrekken over een eerste boogdeel van de omtreksboog van het huis, en een aantal afvoeropeningen die zich elk uitstrekken over een tweede boogdeel van de omtrekboog van het huis, waarbij de tweede boogdelen buiten de eerste boogdelen vallen en waarbij het 25 aantal schoepen ten minste vijf bedraagt.

Om het debiet van de pomp te vergroten, heeft het de voorkeur dat de toevoeropeningen elk met een verdeelkamer zijn verbonden en dat de afvoeropeningen elk met een verzamelkamer zijn verbonden.

30 Bij de dimensionering, in het bijzonder de bepaling van het aantal schoepen van de fluïdumpomp, moet rekening worden gehouden met de volgende overwegingen: de schoepen moeten zo stijf zijn, dat ze onderdruk kunnen opwekken voor het aanzuigen van fluïdum en overdruk kunnen opwekken voor het uitdrijven van 35 fluïdum, maar toch zo slap zijn dat hun beweging in de omgeving van de magneten van de eenparige rotatiebeweging afwijkt, zelfs tot stilstand toe. De scharnierlijn of de verzwakking van de 5 schoepen moet zo dicht mogelijk bij de as liggen om de volumeverandering van de ruimte tussen opeenvolgende schoepen zo groot mogelijk te maken. De rotatie van de schoepen moet zo klein mogelijk zijn om lek tegen het pomphuis zo veel mogelijk 5 te vermijden. Hieruit resulteert een hoek tussen de schoepen van tussen 7° en 12°. Wanneer de schoepen zich over de volledige 360° uitstrekken, resulteren tussen 30 en 52 schoepen, bij voorkeur tussen 40 en 42 schoepen. Dit aantal schoepen is gelijk aan het product van het aantal parallelle kanalen en het aantal 10 schoepen per kanaal. Bij gebruik van pompen volgens de uitvinding met één, twee, drie, vier, vijf, zes, zeven of acht parallelle kanalen, kan men toe met 40 of 42 schoepen. Om belastingspieken van de aandrijvende motor zo veel mogelijk te vereffenen, wordt het aantal schoepen met één vergroot of 15 verkleind, zodat bij de bovenstaande aantallen kanalen 41 schoepen steeds tot een goede dimensionering leidt.

Alhoewel talloze omwentelingssymmetische vormen zoals een bolvorm of een vorm van een al of niet afgeknotte kegel kunnen worden toegepast voor het pomphuis, heeft het de voorkeur dat 20 het pomphuis cilindrisch is en dat in een eerste kopwand de ten minste ene toevoeropening is aangebracht en dat in de tweede kopwand de ten minste ene afvoeropening is aangebracht. Dit brengt niet alleen productietechnische voordelen met zich mee, maar maakt voorts een optimaal gebruik van de beschikbare 25 ruimte. Voorts maakt het aanbrengen van de toe- en afvoeropeningen in tegenover elkaar liggende kopwanden van het huis een goede scheiding mogelijk tussen de toe- en afvoerkanalen voor het fluïdum.

Constructief is het aantrekkelijk wanneer de 30 toevoeropeningen zijn verbonden met een verdeelkamer die aansluitend op een eerste kopwand van het cilindrische pomphuis is geplaatst en de afvoeropeningen zijn verbonden met een verzamelkamer die aansluitend op een tweede kopwand van de pomphuis is geplaatst.

35 In een specifieke uitvoering is zowel in de verdeelkamer als in de verzamelkamer ten minste één de betreffende kamer in twee delen verdelend schot aangebracht. Hiermee wordt het 6 mogelijk, met één enkele pomp volgens de onderhavige uitvinding twee fluïdumstromen tegelijkertijd te verpompen onder handhaving van scheiding tussen de twee stromen. De beide fluïdumstromen worden met hetzelfde debiet verpompt, maar wanneer de pomp van 5 meer dan twee toe- en afvoeropeningen is voorzien, bestaat binnen zekere grenzen de mogelijkheid de verhouding tussen de debieten in te stellen door het aan elke stroom toevoegen van desbetreffende aantallen toe- en afvoeropeningen en de daartussen geplaatste pompeenheden. Voorts bestaat de 10 principiële mogelijkheid het debiet van een van de pompeenheden te verkleinen door de positie van de magneet te laten afwijken van de optimale positie van de magneet tussen de toe- en afvoeropening.

De ruimte tussen twee naburige schoepen heeft de vorm van 15 een cilindersector. Om een zo groot mogelijk doortocht voor de toe- en afvoeropeningen te verkrijgen, die zo veel mogelijk is aangepast aan de vorm van de ruimte tussen de schoepen, heeft het de voorkeur dat de ten minste ene toevoeropening en de ten minste ene afvoeropening hoofdzakelijk de vorm hebben van een 20 trapezium, waarbij de schuine zijden zich radiaal uitstrekken.

Als alternatief is het mogelijk dat de toevoer- en afvoeropeningen elk de vorm hebben van een reeks afzonderlijke cirkelvormige openingen die gerangschikt zijn binnen een omhullende met de vorm van een trapezium. Hiermee blijft wel het 25 voordeel van de trapeziumvorm gehandhaafd, maar de cirkelvormige openingen blijken gemakkelijker te kunnen worden aangebracht dan trapeziumvormige openingen.

De werking van de pomp brengt met zich mee, dat de schoepen of bladen met de as meebewegen, maar dat ze een zekere 30 mate van relatieve beweeglijkheid hebben om vertraagd en versneld te worden. Om aan deze beide eisen te voldoen verschaft een voorkeursuitvoering de maatregel, dat de schoepen elk met een (een rotatie om een zich parallel aan de mechanische as uitstrekkende kantlijn over een hoek, kleiner, dan de hoek 35 tussen naburige schoepen, toelatende) verbinding met de as zijn verbonden.

7

Een constructief simpele uitvoering verschaft de maatregel, dat de verbinding een in de schoepen aangebrachte, zich parallel aan de mechanische as uitstrekkende, een scharnierzone definiërende verdieping omvat. Hiermee wordt een 5 zekere mate van flexibiliteit verkregen.

Volgens een alternatieve constructie zijn de schoepen vrij roteerbaar op de as gelagerd, is in of aan elk van de schoepen, in de nabijheid van de as een magneet aangebracht en is vast op de as een elk bij een schoep behorende magneet aangebracht, die 10 is geplaatst voor het aantrekken van de aan de bijbehorende schoep geplaatste magneet. Hiermee worden de schoepen elk door de magneten meegenomen met de rotatie van de mechanische as, maar hebben ze de mogelijkheid te vertragen en te versnellen onder invloed van de bewegingsbeinvloedingmiddelen, die 15 overigens eveneens door magneten kunnen worden gevormd, zoals hierboven is toegelicht. Ook hier kan gebruik worden gemaakt van permanente magneten en/of elektromagneten.

Bij voorkeur zijn op de as magneten geplaatst die zijn ingericht voor het uitoefenen van een aandrijvende kracht op de 2 0 met elk van de schoepen verbonden magneten. Voorts wordt voor het vertragen en het vervolgens versnellen van de schoepen eveneens bij voorkeur gebruik gemaakt van magneten die, evenals bij de voorgaande uitvoeringen, aan de schoepen of aan het stationaire deel van het pomphuis zijn aangebracht.

25 Volgens een andere voorkeursuitvoering zijn de magneten onderling verplaatst op de as geplaatst en is elk van de aan een schoep geplaatste magneten op dezelfde axiale positie op de schoep bevestigd als die van de bij de schoep behorende, op de mechanische as geplaatste magneet.

30 Om de constructie te vereenvoudigen is het aantrekkelijk, als groepen schoepen, zoals radiaal tegenover elkaar liggende schoepen, voor rotatie met elkaar zijn verbonden. Hiermee wordt immers het aantal magneten gereduceerd. Dit veronderstelt overigens een symmetrische configuratie van het pomphuis dat van 35 ten minste twee paren symmetrisch geplaatste toevoer- en afvoeropeningen moet zijn voorzien. Overigens wordt geenszins uitgesloten dat meer dan twee schoepen, bijvoorbeeld drie, vier 8 of zes schoepen zijn samengevoegd. Dit vereist een desbetreffende configuratie van de in het pomphuis aangebrachte toe- en afvoeropeningen.

Volgens een alternatieve uitvoering zijn de 5 bewegingsbeïnvloedingmiddelen ingericht voor het doen stilstaan van een schoep gedurende een tijdsduur die overeenkomt met de tijdsduur die is benodigd voor een volledige omwenteling gedeeld door het aantal schoepen. Bij deze uitvoering komen de schoepen één voor één tot stilstand. Bij voorkeur geschiedt dit door een 10 schoep tot stilstand te brengen wanneer deze de voorgaande stilstaande schoep raakt. Deze laatste wordt vervolgens in beweging gebracht.

De onderhavige uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van de bijgaande tekeningen van enige willekeurige 15 uitvoeringen, waarin voorstellen figuur 1 een gedeeltelijk weggebroken perspectivisch aanzicht van een pomp volgens de uitvinding; figuur 2 een explosieaanzicht van de figuur 1 afgebeelde pomp; 20 figuur 3 een aanzicht in axiale richting van een reeks schoepen van de pomp volgens de uitvinding; figuur 4 een doorsnede-aanzicht van een in figuur 3 afgebeelde schoep; figuur 5 een detail-doorsnede-aanzicht van de in figuur 3 25 afgebeelde schoep; figuur 6 een doorsnede-aanzicht van een andere uitvoering van de pomp; figuur 7 een bovenaanzicht van de in figuur 6 afgebeelde uitvoering; 30 figuur 8 een axiaal doorsnede-aanzicht van weer een andere uitvoering van de pomp; figuur 9 een perspectivisch aanzicht van een schoepenpaar ten gebruike bij de in figuur 8 afgebeelde uitvoering; figuur 10 een perspectivisch aanzicht van een volledig 35 schoepenstel ten gebruike bij de in figuur 8 afgebeelde uitvoering; en figuur 11 een bovenaanzicht van een andere uitvoering.

9

De in figuren 1 en 2 afgebeelde, in zijn geheel met 1 aangeduide pomp omvat een pomphuis 2, waarbinnen zich een cilindrische pompkamer 3 bevindt. Concentrisch in de pompkamer 3 is een as 4 draaibaar en aandrijfbaar geplaatst. Het pomphuis 2 5 omvat een bovenwand 5, een onderwand 6 en een mantelwand 7. In de bovenwand 5 zijn zes toevoeropeningen 8 aangebracht en in de onderwand 6 zijn zes afvoeropeningen 9 aangebracht.

Aan de as 4 is waaiervormig een reeks zich vanaf de as in radiale richting uitstrekkende schoepen 11 bevestigd, waarmee 10 aldus een schoepenwiel 22 is gevormd. De schoepen 11 zijn elk voor rotatie vast, maar met een kleine scharnierbaarheid of zwenkbaarheid met de as 4 verbonden. Hiertoe is in de schoepen 11 op de wijze zoals in figuur 5 is weergegeven een langwerpige verdieping 10 in de nabijheid van de as 4 aangebracht waardoor 15 het naar buiten gelegen deel van de schoepen 11 over een kleine hoek kan zwenken.

Boven op de bovenwand 5 is een verdeelkamer 12 aangebracht, die aan zijn bovenzijde door een inlaatdeksel 13 en rondom door een ring 14 wordt begrensd. Voorts is in de 20 verdeelkamer een verdeelschot 15 aangebracht. In het inlaatdeksel 13 zijn twee inlaatopeningen 16 aangebracht, ter weerszijden van het verdeelschot 15. Op soortgelijke wijze is onder de onderwand 6 van de pompkamer 3 een verzamelkamer 17 aangebracht, die aan zijn onderzijde wordt begrensd door een 25 uitlaatdeksel 18, waarin twee uitlaatopeningen 19 zijn aangebracht ter weerszijden van een in de verzamelkamer 17 aangebracht verdeelschot 20. De verzamelkamer 17 wordt omgeven door een ring 21.

De toevoeropeningen 8 en de afvoeropeningen 9 zijn steeds 30 paarsgewijs, maar zonder overlappingen, aangebracht. Tussen een paar openingen 8, 9 is telkens een stationaire, bijvoorbeeld permanente magneet 23 aan de mantelwand 7 aangebracht. Aan elk van de schoepen 11 is eveneens een samen met de betreffende schoep beweegbare permanente magneet 24 aangebracht. In het 35 getoonde uitvoeringsvoorbeeld zijn de magneten 23, 24 onderling zo gericht, dat ze elkaar afstoten, zodat bij het naderen van de vast op het pomphuis 2 aanwezige magneten 23 door de schoepen 11 10 en de daaraan aanwezige magneten 24, de schoepen 11 worden vertraagd en bij het van de stationaire magneten 23 af bewegen van de schoepen 11, de schoepen 11 worden versneld. Hierdoor treedt, zoals hierboven reeds is toegelicht, een vergroting van 5 het tussen twee schoepen 11 aanwezige volume op bij nadering van de stationaire magneet 23, en wel tijdens het passeren van de toevoeropening 8, zodat door de toevoeropening 8 heen fluïdum wordt aangezogen. Voorts treedt bij het van de stationaire magneet 23 af bewegen van de schoepen 11, dat wil zeggen tijden 10 het passeren van de afvoeropening 9, een verkleining van het tussen twee schoepen 11 ingesloten volume op, zodat tussen de schoepen 11 aanwezig fluïdum door de afvoeropening 9 heen wordt uitgedreven.

Deze cyclus vindt plaats bij elk van de paren openingen 8, 15 9. De verdeelkamer 12 dient voor het over de diverse toevoeropeningen 8 verdelen van de te verpompen fluïdumstroom en de verzamelkamer 17 dient voor het verenigen van de aldus verpompte fluïdumstroom. De verdeelschotten 15, 20 dienen voor het verbeteren van het verdeelproces van de fluïdumstromen. Het 20 is echter eveneens mogelijk met deze uitvoering twee gescheiden fluïdumstromen gescheiden, maar met gelijke debieten, te verpompen. Hiertoe dienen de verdeelschotten 15, 20 zodanig geplaatst te worden dat de fluïdumstromen gescheiden blijven, opdat de fluïdumstromen gescheiden kunnen worden toegevoerd aan 25 beide toevoeropeningen 8, respectievelijk kunnen worden afgenomen van de afvoeropeningen 9.

Nu zal de werking van de pomp volgens de uitvinding verder worden toegelicht. Op enig moment passeren twee elk van een magneet 24 voorziene schoepen 11 een stationair in de mantelwand 30 7 aangebrachte magneet 23. Tijdens het passeren van de stationaire magneet 23 verandert de hoekafstand tussen de schoepen 11 niet of nauwelijks, maar bij het naderen van de stationaire magneet 23 wordt de zich dichter bij de stationaire magneet 23 bevindende schoep 11 sterker afgeremd door de 35 afstotende krachten tussen de magneten 23, 24 dan de zich nog verder van de magneet 23 af bevindende schoep 11, waardoor een vergroting van het volume tussen de schoepen 11 optreedt en 11 fluïdum via de toevoeropening 8 wordt aangezogen. Wanneer de schoepen 11 de stationaire magneet 23 zijn gepasseerd, wordt de zich nog dichter bij de stationaire magneet 23 bevindende schoep 11 sterker weggeduwd door de afstotende kracht tussen de 5 magneten 23, 24 dan de zich al verder weg bevindende schoep 11, zodat tussen de schoepen 11 een volumeverkleining optreedt en tussen de schoepen 11 aanwezig fluïdum door de afvoeropening 9 heen wordt uitgedreven. Deze door de magneten opgewekte afstotende kracht wordt overigens versterkt door de krachten 10 die door de as op de schoep worden uitgeoefend; de schoep ijlt immers na en zal pogen de oorspronkelijke eenparige rotatiebeweging te hervatten.

Figuur 3 toont een axiaal eindaanzicht van een schoepenwiel 22 met 43 schoepen 11, die elk zijn bevestigd aan 15 de as 4. Hierbij wordt erop gewezen dat de schoepen 11 elk bij voorkeur afdichtend zijn ten opzichte van de binnenzijde van de wanden 5, 6, 7 van de pompkamer 3. De werking van de pomp berust immers op verdringing, zodat afdichting een grote rol speelt.

Figuur 4 toont een doorsnede-aanzicht van een enkele 20 schoep 11, die wordt gevormd door een plaat 32, bij voorkeur van polycarbonaat, die van een langwerpige verdieping 10 is voorzien, die een scharnierzone definieert waaromheen de plaat 32 kan scharnieren. Hierdoor is het mogelijk, dat de hoeksnelheid van elk van de schoepen 11 afwijkt van die van de 25 aandrijfas 4. Het naar de as 4 toe gekeerde deel is afgeschuind om bijvoorbeeld door middel van lijm of lassen te kunnen worden verbonden met naburige schoepen 11 en met de as 4, zoals duidelijker is weergegeven in figuur 5.

In figuur 6, waarin een viervoudige opstelling is getoond, 30 zijn alle schoepen 11 zichtbaar, die elk zijn voorzien van een met de betreffende schoep mee beweegbare magneet 24. Doordat alle schoepen 11 zijn getekend, wordt duidelijk, dat bij het naderen van de stationaire magneten 23 de schoepen 11 dichter bij elkaar liggen en bij het van de stationaire magneet 23 weg 35 bewegen van de schoepen 11 de afstand tussen de schoepen 11 wordt vergroot. Het zal duidelijk zijn, dat het mogelijk is in 12 plaats van viervoudige, andere aantallen enkel- of meervoudige uitvoeringen te realiseren.

Uit figuur 7, die een bovenaanzicht van het pomphuis 2 toont, blijkt, hoe de toevoeropeningen 8 zijn geplaatst in 5 gebieden waar de afstand tussen de schoepen 11 wordt vergroot en de afvoeropeningen 9 alle zijn geplaatst in gebieden waar de afstand tussen de schoepen 11 wordt verkleind. Opgemerkt wordt, dat in deze uitvoering de toevoeropeningen en afvoeropeningen 8, 9 in de kopwanden 5, 6 van de cilindervormige pompkamer 3 zijn 10 aangebracht, waarbij de pijlen 41 en 42 de aangezogen, respectievelijk uitgedreven fluïdumstromen aanduiden.

In de figuren 8, 9 en 10 is een uitvoering getoond, waarin alle schoepen 11 vrij roteerbaar op de aangedreven as 4 zijn geplaatst. Tegenover elkaar liggende schoepen 11 zijn telkens 15 met elkaar verbonden via op de as 4 gelagerde, onderling boven elkaar gelegen ringen 34. Het zal duidelijk zijn, dat in plaats van paren schoepen 11 bij andere configuraties ook andere aantallen schoepen kunnen worden samengevoegd door ringen 34.

Het is overigens eveneens mogelijk, dat losse schoepen 11 worden 20 toegepast. De aandrijving van de schoepen 11 vindt hier plaats door ten minste één vast op de as 4 geplaatste magneet 35, die de met de schoepen 11 verbonden magneet 36 "meeneemt", hetgeen wil zeggen, dat de magneten 35, 36 zich zodanig in eikaars invloedssfeer bevinden, dat bij rotatie van de door de as 4 25 aangedreven magneet 35 de met de schoepenparen 11 verbonden magneten 36 mee roteren. In principe is het mogelijk, dat een enkele op de as 4 aangebrachte magneet 35 wordt gebruikt, waarbij de met de schoepen 11 verbonden magneten 36 zich alle binnen de invloedssfeer van de magneet 35 bevinden, maar het is 30 eveneens mogelijk, dat een groter aantal met de as 4 verbonden magneten 35 wordt gebruikt, opdat elke met een schoep 11 verbonden magneet 36 zich binnen de invloedssfeer van één van de magneten 35 bevindt. Hiermee wordt het gebruik van zwenkbare schoepen 11 overbodig, omdat de paren magneten 35, 36 de functie 35 vervullen van de flexibele verbinding tussen schoep 11 en as 4 van de voorgaande uitvoeringen.

13

De werking van de evenals bij de hiervoor toegelichte, magneten omvattende schoepbewegingsbeïnvloedingsmiddelen in de vorm van stationaire magneten 23 en met de schoepen verbonden magneten 24 is gelijk aan die van de voorgaande uitvoeringen.

5 Voorts is hier eveneens sprake van een cilindrische pompkamer 3 die wordt omgeven door een mantelwand 7 en kopwanden 5, 6 waarin niet in de tekeningen weergegeven openingen zijn aangebracht.

Ten slotte toont figuur 11 een doorsnede-aanzicht van een specifieke uitvoering. Deze uitvoering komt in grote lijnen 10 overeen met de in de figuren 8, 9 en 10 getoonde uitvoering, die door het gebruik van magneten voor het "meenemen" van de schoepen meer vrijheid van beweging biedt dan een flexibele bevestiging. Hierdoor kunnen de schoepen 11 zodanig worden bestuurd, dat ze gedurende een bepaalde periode stil staan.

15 Hierbij neemt een aankomende schoep de plaats in van een stilstaande schoep, terwijl de stilstaande schoep verder beweegt. Meer in het bijzonder staan in figuur 11 de schoepen 1IA stil in de getekende positie, te weten in de invloedssfeer van de stationaire magneten 23. De andere schoepen 11B draaien 20 elk onder de invloed van de magneten 35, 36. De bewegende schoepen 11B zetten hun beweging voort, totdat ze onder invloed raken van de stationaire magneten 23. Hun positie komt dan althans nagenoeg overeen met die van de in de tekening stilstaande schoepen 11A.

25 Overigens zal het duidelijk zijn, dat elk van de schoepen is voorzien van een magneet 24 voor magnetische interactie met de stationaire magneten 23. De stilstaande schoepen 11A zullen in beweging raken en de aanvankelijk bewegende schoepen 11A zullen tot stilstand komen. Omdat er in de betreffende tekening 30 sprake is van zes stilstaande schoepen 11A en acht beweegbare schoepen 11B vindt het hierboven toegelichte proces gefaseerd, namelijk achtereenvolgens bij elk van de magneten, plaats. Deze maatregel vergroot de verplaatsing van de schoepen en daarmede het debiet van de pomp. Dit effect kan worden bereikt door een 35 juiste dimensionering en plaatsing van de magneetparen, namelijk het magneetpaar dat is ingericht voor de aandrijving van de 14 schoepen en het magneetpaar dat is ingericht voor het doen afwijken van een eenparige beweging van de schoepen.

Ten slotte wordt opgemerkt dat de hierboven toegelichte pomp volgens de uitvinding ook in tegengestelde draairichting 5 kan worden bewogen waarbij de stroomrichting van het fluïdum eveneens omgedraaid wordt. Uiteraard wisselt de functie van veel delen ook; zo worden de toevoeropeningen afvoeropeningen en omgekeerd.

Claims (21)

1. Fluïdumpomp, omvattende: een omwentelingssymmetrisch pomphuis; 5 een zich coaxiaal met het pomphuis uitstrekkende, roteerbaar aandrijfbare as; ten minste drie zich vanaf de as radiaal binnen het pomphuis uitstrekkende schoepen; ten minste één in één van de wanden van het pomphuis 10 aangebrachte toevoeropening voor het toevoeren van fluïdum; en ten minste één in één van de wanden van het pomphuis aangebrachte afvoeropening voor het afvoeren van het fluïdum, met het kenmerk, dat de ten minste ene toevoeropening zich uitstrekt over een 15 eerste boogdeel van de omtrekscirkel van het pomphuis, de ten minste ene afvoeropening zich uitstrekt over een tweede boogdeel van de omtrekscirkel van het pomphuis, waarbij het tweede boogdeel buiten het eerste boogdeel valt; en schoepverschuivingsmiddelen zijn aangebracht voor het 20 vergroten van de afstand tussen naburige schoepen in het gebied van de toevoeropening en voor het verkleinen van de afstand tussen naburige schoepen in het gebied van de afvoeropening.

2. Fluïdumpomp volgens conclusie 1, 25 met het kenmerk, dat de schoepverschuivingsmiddelen door schoepbewegingsbeïnvloedingsmiddelen zijn gevormd voor het vertragen van de rotatiebeweging van de schoepen tijdens het passeren van de ten minste ene toevoeropening en voor het 30 versnellen van de rotatiebeweging van de schoepen tijdens het passeren van de ten minste ene afvoeropening.

3. Fluïdumpomp volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat 35 de schoepbewegingsbeïnvloedingsmiddelen ten minste één de schoepbeweging door wrijving vertragend element omvatten. i6

4. Fluïdumpomp volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de schoepbewegingsbeïnvloedingsmiddelen ten minste één aan het pomphuis bevestigde stationaire magneet en aan elk van de 5 schoepen aanwezige magneten omvatten.

5. Fluïdumpomp volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de ten minste ene stationaire magneet en de aan de 10 schoepen aanwezige magneten zijn geplaatst voor het tijdens de passage van de schoepen van de stationaire magneet opwekken van een de magneten onderling afstotende kracht, de ten minste ene toevoeropening stroomopwaarts van de stationaire magneet is geplaatst; en 15 de ten minste ene afvoeropening stroomafwaarts van de stationaire magneet is geplaatst .

6. Fluïdumpomp volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat 20 de ten minste ene stationaire magneet en de aan de schoepen aanwezige magneten zijn geplaatst voor het tijdens de passage van de schoepen van de stationaire magneet opwekken van een de magneten onderling aantrekkende kracht, dat de ten minste ene afvoeropening stroomopwaarts van de stationaire magneet is 25 geplaatst en dat de ten minste ene toevoeropening stroomafwaarts van de stationaire magneet is geplaatst.

7. Fluïdumpomp volgens een der conclusies 2-6, met het kenmerk, dat 30 in het pomphuis ten minste twee toevoeropeningen aanwezig zijn die zich elk uitstrekken over een eerste boogdeel van de omtrekscirkel van het huis en ten minste twee afvoeropeningen aanwezig zijn die zich elk uitstrekken over een tweede boogdeel van de omtrekscirkel van het pomphuis, waarbij de tweede 35 boogdelen buiten de eerste boogdelen vallen; en het aantal schoepen ten minste vier bedraagt.

8. Fluïdumpomp volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de toevoeropeningen met een gemeenschappelijke verdeelkamer zijn verbonden en dat de afvoeropeningen met een 5 gemeenschappelijk verzamelkamer zijn verbonden.

9. Fluïdumpomp volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat het aantal schoepen tussen 30 en 52, bij 10 voorkeur tussen 39 en 43, ligt.

10. Fluïdumpomp volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het pomphuis cilindrisch is en dat in een eerste 15 kopwand van het pomphuis de ten minste ene toevoeropening aanwezig is en dat in het tweede kopwand van het pomphuis de ten minste ene afvoeropening aanwezig is.

11. Fluïdumpomp volgens conclusie 10, 20 met het kenmerk, dat de toevoeropeningen zijn verbonden met een verdeelkamer die aansluitend op een eerste kopwand van het pomphuis is geplaatst, en de afvoeropeningen zijn verbonden met een verzamelkamer die aansluitend op een tweede kopwand van het 25 pomphuis is geplaatst.

12. Fluïdumpomp volgens één van de conclusies 10 of 11, met het kenmerk, dat in de verdeelkamer en in verzamelkamer elk ten minste één 30 de betreffende kamer in ten minste twee delen verdelend schot is geplaatst.

13. Fluïdumpomp volgens conclusie 10, 11 of 12, met het kenmerk, dat 35 de toevoer- en afvoeropeningen elk hoofdzakelijk de vorm hebben van een trapezium, waarvan de schuine zijden zich radiaal uitstrekken. l8

14. Fluïdumpomp volgens conclusie 10, 11 of 12, met het kenmerk, dat de toevoer- en afvoeropeningen elk de vorm hebben van een 5 reeks afzonderlijke cirkelvormige openingen die gerangschikt zijn binnen een omhullende met de vorm van een trapezium.

15. Fluïdumpomp volgens een der conclusies 2-14, met het kenmerk, dat 10 de schoepen elk met een een rotatie om een zich parallel aan de as over een hoek, kleiner dan de hoek tussen naburige schoepen, toelatende verbinding met de as is verbonden.

16. Fluïdumpomp volgens conclusie 15, 15 met het kenmerk, dat de verbinding een in de schoepen aangebrachte, zich parallel aan de mechanische as uitstrekkende, een scharnierzone definiërende verdieping omvat.

17. Fluïdumpomp volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de schoepen vrij roteerbaar op de as zijn gelagerd, dat aan elk van de schoepen, in de nabijheid van de as een magneet is aangebracht en dat vast op de as een elk bij een schoep 25 behorende magneet is aangebracht, die is geplaatst voor het aantrekken van de aan de bijbehorende schoep geplaatste magneet.

18. Fluïdumpomp volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat 30 op de as magneten zijn geplaatst die zijn ingericht voor het uitoefenen van een aandrijvende kracht op de aan elk van de schoepen aangebrachte magneten.

19. Fluïdumpomp volgens conclusie 18, 35 met het kenmerk, dat de magneten onderling axiaal verplaatst op de as zijn geplaatst; en elk van de op een schoep geplaatste magneten op dezelfde axiale positie aan de schoep is bevestigd als die van de bij de schoep behorende, op de as geplaatste magneet.

20. Fluïdumpomp volgens één van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat groepen schoepen voor rotatie met elkaar zijn verbonden.

21. Fluïdumpomp volgens één van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de bewegingsbeïnvloeingsmiddelen zijn ingericht voor het doen stilstaan van een schoep gedurende een tijdsduur die 15 overeenkomt met de tijdsduur die benodigd is voor een volledige omwenteling, gedeeld door het aantal schoepen.