NL2028155B1 - Vloeistofverplaatsingsinrichting alsmede een keerklep - Google Patents
Vloeistofverplaatsingsinrichting alsmede een keerklep Download PDFInfo
- Publication number
- NL2028155B1 NL2028155B1 NL2028155A NL2028155A NL2028155B1 NL 2028155 B1 NL2028155 B1 NL 2028155B1 NL 2028155 A NL2028155 A NL 2028155A NL 2028155 A NL2028155 A NL 2028155A NL 2028155 B1 NL2028155 B1 NL 2028155B1
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- displacement
- chamber
- valve
- inlet
- outlet
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
- F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
- F04B17/04—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors using solenoids
- F04B17/042—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors using solenoids the solenoid motor being separated from the fluid flow
- F04B17/044—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors using solenoids the solenoid motor being separated from the fluid flow using solenoids directly actuating the piston
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
- F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
- F04B17/04—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors using solenoids
- F04B17/046—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors using solenoids the fluid flowing through the moving part of the motor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B3/00—Machines or pumps with pistons coacting within one cylinder, e.g. multi-stage
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
- F04B53/1002—Ball valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
- F04B53/102—Disc valves
- F04B53/1035—Disc valves with means for limiting the opening height
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
- F04B53/108—Valves characterised by the material
- F04B53/1082—Valves characterised by the material magnetic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
- F04B53/12—Valves; Arrangement of valves arranged in or on pistons
- F04B53/125—Reciprocating valves
- F04B53/126—Ball valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
- F04B53/12—Valves; Arrangement of valves arranged in or on pistons
- F04B53/125—Reciprocating valves
- F04B53/127—Disc valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B7/00—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
- F04B7/0076—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving the members being actuated by electro-magnetic means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Vloeistofverplaatsingsinrichting omvattende ten minste één inlaat (10) en ten minste één uitlaat (20) en een verdrijvingskamer (30) tussen de ten minste ene inlaat en de ten minste ene uitlaat met een kamerwand (35) en met een verdrijvingslichaam (40) dat gangbaar in de verdrijvingskamer is opgenomen en daarbij een kamervolume (33) in de verdrijvingskamer bepaalt. De ten minste ene inlaat en ten minste ene uitlaat zijn van keerkleppen (15,25) voorzien die respectievelijk tegengesteld openen en sluiten bij een verkleining respectievelijk vergroting van een vloeistofdruk in de verdrijvingskamer. Het verdrijvingslìchaam (40,40') omvat een magnetisch susceptìbel lichaam. Althans nagenoeg ter hoogte van het verdrijvingslichaam is buiten de verdrijvingskamer een elektromagnetische bekrachtigingsinrichtìng (55) aangebracht, in het bijzonder buiten de kamerwand. De bekrachtigingsinrichtìng is koppelbaar met een elektrische voedingsbron (60) om daarvan een stuurstroom te ontvangen. De bekrachtigingsinrichtìng is onder invloed van de stuurstroom in staat en ingericht om het verdrijvingslichaam een oscillatie in de verdrijvingskamer opte leggen welke het kamervolume afwisselend verkleint en vergroot.
Description
Vloeistofverplaatsingsinrichting alsmede een keerklep De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een vloeistofverplaatsingsinrichting, omvattende ten minste één inlaat en ten minste één uitlaat en een verdrijvingskamer tussen de ten minste ene inlaat en de ten minste ene uitlaat met een kamerwand en met een verdrijvingslichaam dat gangbaar in de verdrijvingskamer is opgenomen en daarbij een kamervolume in de verdrijvingskamer bepaalt, waarbij de ten minste ene inlaat en ten minste ene uitlaat van keerkleppen zijn voorzien die respectievelijk tegengesteld openen en sluiten bij een verkleining respectievelijk vergroting van een vloeistofdruk in de verdrijvingskamer. De uitvinding heeft tevens betrekking op een keerklep die onder meer met voordeel in een dergelijke vloeistofverplaatsingsinrichting toepasbaar is.
Een dergelijke inrichting wordt gewoonlijk ingezet als vloeistofpomp en wordt als zodanig op velerlei terreinen toegepast. Een belangrijk toepassingsgebied wordt daarbij gevormd door huishoudelijke apparaten, in het bijzonder koffiemachines waarin water bij verhoogde temperatuur en druk door een koffiepoederbed wordt geleid. Voor de daarvoor benodigde drukverhoging wordt gewoonlijk een vibratiepomp of, bij de luxere modellen, een membraanpomp toegepast. Vaak zijn de genoemde keerkleppen daarin ingebouwd, maar deze kunnen eventueel ook uitwendig zijn voorzien. Belangrijke overwegingen voor de keuze van de pomp zijn daarbij behalve het pompdebiet en de te leveren pompdruk, de geluidshinder die daarvan zal worden ondervonden. Vooral in een huishoudelijke omgeving sterkt een stille pomp tot aanbeveling. Vanuit oogpunt van betrouwbaarheid spelen daarnaast aspecten zoals lekdichtheid en slijtageongevoeligheid een grote rol. Dit laatste geldt met name voor de bewegende delen zoals het verdrijvingslichaam en de keerkleppen die daartoe van vloeistofdichte pakkingen kunnen zijn voorzien. Dit laatste beperkt zich overigens niet tot louter huishoudelijke apparatuur maar is meer in het algemeen wenselijk, bijvoorbeeld ook voor warmtepompen en in het algemeen plunjerpompen waarin trillingen en geluiden bij voorkeur zoveel mogelijk worden tegengegaan.
Dit pakket van eisen, dat doorgaans aan een pomp wordt gesteld, heeft dusverre geleid tot een breed scala aan beschikbare pomptypen. Als zodanig onderscheidt men al naar gelang de specifieke aandrijving of het daarin toegepaste verdrijvingslichaam zogenaamde turbopompen, zoals bijvoorbeeld een centrifugaalpomp, dompelpomp, schroefpomp en zijkanaalpomp alsmede volumetrische pompen, zoals bijvoorbeeld een cellenpomp, lobbenpomp,
-2- membraanpomp, peristaltische pomp of slangenpomp, plunjerpomp, rollerpomp, schottenpomp, tandwielpomp en zuigerpomp.
Met de onderhavige uitvinding wordt onder meer beoogd aan dit gamma een nieuw type pomp toe te voegen in de vorm van een vloeistofverplaatsingsinrichting die bijzonder geruisloos en lekdicht kan worden uitgevoerd.
Om het beoogde doel te bereiken heeft een vloeistofverplaatsingsinrichting van de in de aanhef beschreven soort volgens de uitvinding als kenmerk dat het verdrijvingslichaam een magnetisch susceptibel lichaam omvat, dat althans nagenoeg ter hoogte van het verdrijvingslichaam buiten de verdrijvingskamer een elektromagnetische bekrachtigingsinrichting is aangebracht, in het bijzonder buiten de kamerwand, dat de bekrachtigingsinrichting koppelbaar is met een elektrische voedingsbron om daarvan een stuurstroom te ontvangen, en dat de bekrachtigingsinrichting onder invloed van de stuurstroom in staat en ingericht is om het verdrijvingslichaam een oscillatie in de verdrijvingskamer op te leggen welke het kamervolume afwisselend verkleint en vergroot.
Aldus wordt voor het verdrijvingslichaam een magnetisch susceptibel lichaam binnen de verdrijvingskamer toegepast dat volledig contactioos door een uitwendige elektromagnetische bekrachtigingsinrichting wordt gedreven.
De kamerwand van de verdrijvingskamer is permeabel voor de magnetische veldlijnen van de bekrachtigingsinrichting zodat het verdrijvingslichaam daarvan een magnetisch krachtveld zal ondervinden en onder invloed daarvan in oscillatie kan worden gebracht die het kamervolume tussen de inlaat en de uitlaat afwisselend verkleint en vergroot.
Doordat een mechanische overbrenging ontbreekt kan dit bijzonder stil en in een, afgezien van de inlaat en uitlaat, overigens hermetisch afgesloten verdrijvingskamer worden gerealiseerd.
De inrichting volgens de uitvinding kan met één of meer van dergelijke verdrijvingslichamen {zuigers} zijn uitgerust, elk voorzien van een elektromagnetische aandrijving.
Om daaraan een gedefinieerde uitgangspositie op te leggen heeft een bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding als kenmerk dat het verdrijvingslichaam door een tegenkracht naar een eerste positie in de verdrijvingskamer wordt gedwongen, en dat de bekrachtigingsinrichting het verdrijvingslichaam naar een tweede positie in de
-3- verdrijvingskamer dwingt teneinde het kamervolume van de verdrijvingskamer tussen de inlaat en de uitlaat te verkleinen.
Aldus wordt het verdrijvingslichaam steeds naar een gedefinieerde uitgangstoestand gedreven zodra de elektromagnetische bekrachtiging wegvalt.
De daarvoor opgelegde tegenkracht kan bijvoorbeeld uitgaan van een voorspanning van een daartoe voorziene spiraalveer.
Maar ook is het mogelijk dat het verdrijvingslichaam een statische voorspanning ondervindt, in het bijzonder een voorspanning die uitgaat van een permanente magneet, en dat de stuurstroom een pulserende stuurstroom omvat.
In een voorkeursuitvoeringsvorm is de inrichting volgens de uitvinding gekenmerkt doordat het verdrijvingslichaam een dynamische tegenkracht ondervindt die uitgaat van een tweede elektromagnetische bekrachtigingsinrichting die in tegenfase met de eerste elektromagnetische bekrachtigingsinrichting wordt bedreven.
Aldus wordt langs elektromagnetische weg zowel een drijvende kracht als tegenkracht aan het verdrijvingslichaam opgelegd, waarmee het bijzonder effectief in de beoogde oscillatie wordt gedwongen.
Een dergelijke magnetische tegenkracht kan behalve dynamisch eventueel ook permanent van aard zijn.
Daartoe heeft een verdere bijzonder uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding als kenmerk dat het verdrijvingslichaam een permanent magnetisch lichaam omvat met aan weerszijden tegengestelde magnetische polen, en dat de bekrachtigingsinrichting een alternerende stuurstroom ontvangt die de bekrachtigingsinrichting ompoolt teneinde het verdrijvingslichaam afwisselend aan te trekken en af te stoten.
Een dergelijke permanent magnetische uitvoering spaart een afzonderlijke elektrische aansluiting en is daarmee in voorkomende gevallen praktisch en energetisch efficiënter inzetbaar.
Omwille van een terugdringen van trillingen en pompgeluid van de inrichting heeft een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding als kenmerk dat het verdrijvingslichaam deel uitmaakt van een stel althans nagenoeg identieke verdrijvingslichamen met elk een elektromagnetische bekrachtigingsinrichting welke in staat en ongericht is om het daarmee gekoppelde verdrijvingslichaam tot een oscillatie in de verdrijvingskamer te dwingen, dat de verdrijvingslichamen van het stel verdrijvingslichamen aan weerszijden van het kamervolume tussen de inlaat en de uitlaat van de verdrijvingskamer zijn opgenomen, en dat, tijdens bedrijf, de bekrachtigingsinrichtingen onderling zijn gesynchroniseerd ten einde de verdrijvingslichamen tot onderling tegengestelde oscillaties te dwingen.
Doordat aldus een stel praktisch identieke verdrijvingslichamen in tegenfase tegenover elkaar opereert, zullen de
4- daardoor eventueel opgeworpen trillingen onderling superponeren en daardoor elkaar althans grotendeels opheffen en daarmee een eventueel contactgeluid uitdempen. In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm is de inrichting volgens de uitvinding daarbij gekenmerkt doordat elk van de verdrijvingslichamen een permanent magnetisch lichaam omvat, met aan weerszijden daarvan tegengestelde magnetische polen, waarbij de lichamen met een zijde van de weerszijden naar elkaar zijn gericht en in elkaars magneetveld liggen. Doordat aldus voor de overstaande verdrijvingslichamen is uitgegaan van een stel al of niet tegengesteld georiënteerde permanente magneetlichamen in elkaars magneetveld, zal daarvan een onderlinge permanente magnetische repulsie dan wel attractie uitgaan die voorziet in een daarvoor beoogde onderlinge voorspanning die elektromagnetisch wordt overwonnen bij bekrachtiging van de respectievelijke elektromagnetische bekrachtigingsinrichting die met elk daarvan is gekoppeld.
In een verdere bijzondere uitvoeringsvorm heeft de inrichting volgens de uitvinding als kenmerk dat de verdrijvingskamer buiten de inlaat en de uitlaat een hermetisch gesloten kamerwand omvat en aan een van het kamervolume tussen de inlaat en de uitlaat van de verdrijvingskamer afgewende zijde van het verdrijvingslichaam een dood volume omvat. Aldus bevindt het verdrijvingslichaam zich bijvoorbeeld in een afgesloten zijarm van het kamervolume. Teneinde een hydrodynamische weerstand van het dode volume achter het verdrijvingslichaam daarbij te reduceren met het oog op een weer vlot innemen van diens uitgangspositie, heeft een verder bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding daarbij als kenmerk dat het verdrijvingslichaam een doorgang omvat die een vloeistofcommunicatie van het dode volume naar het kamervolume tussen de inlaat en de uitlaat van de verdrijvingskamer toelaat. Een voorkeursuitvoeringsvorm heeft daarbij als kenmerk dat de doorgang een keerklep omvat. In beide gevallen laat de al of niet van een keerklep voorziene doorgang een vrij vloeistoftransport vanuit het dode volume toe bij een terugkeer van het verdrijvingskamer naar de oorspronkelijke uitgangspositie. Dit verlaagt de hydrodynamische weerstand en daarmee de efficiency van de inrichting.
Een bijzonder eenvoudige en efficiënte constructie wordt geboden door een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, welke is gekenmerkt doordat het verdrijvingslichaam een doorgang omvat met daarin één van een keerklep van de ten minste
-5- ene inlaat en een keerklep van de ten minste ene uitlaat, die een vloeistofstroom naar respectievelijk vanuit het kamervolume toelaat, en dat het verdrijvingslichaam in open vloeistofcommunicatie verkeert met de inlaat respectievelijk de uitlaat.
Aldus is één van de inlaat keerklep en de uitlaat keerklep in het verdrijvingslichaam geïntegreerd.
Deze keerklep voorziet zowel in de beoogde drukverhoging bij een uitgaande gang van het verdrijvingslichaam als in een gereduceerde hydrodynamische weerstand bij een ingaande gang.
Aldus wordt daarvoor een afzonderlijke keerklep uitgespaard.
De uitvinding staat toe verschillende vloeistoffen onderling te mengen.
Hiertoe heeft een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding als kenmerk dat de verdrijvingskamer van een eerste inlaat en ten minste één verdere inlaat is voorzien, welke eerste inlaat en ten minste ene verdere inlaat elk in open communicatie verkeren met respectievelijk een eerste verdrijvingslichaam en een verder verdrijvingslichaam, welk eerste verdrijvingslichaam en verdere verdrijvingslichaam elk van een individuele elektromagnetisch bekrachtigingsinrichting zijn voorzien en een doorgang omvatten met daarin een keerklep die een vloeistofstroom naar het kamervolume vanuit de betreffende inlaat toelaat.
De eerste en verdere inlaat kunnen elk met een afzonderlijke vloeistof worden gevoed.
Door het aanleggen van daarop afgestemde stuurstromen naar de individuele bekrachtigingsinrichtingen kan vanuit iedere inlaat een gedefinieerd vloeistofdebiet gecontroleerd worden ingelaten en aldus een volumetrische mengverhouding dynamisch worden ingesteld.
De aldus bijeengebrachte en gemengde vloeistoffen kunnen vervolgens in de gewenste mengverhouding aan de uitlaat worden afgenomen.
In de hiervoor beschreven vloeistofverplaatsingsinrichting kunnen op zichzelf standaard,
conventionele keerkleppen worden toegepast.
Dit geldt zowel voor de keerkleppen in de inlaat respectievelijk uitlaat als voor de keerklep die eventueel in het verdrijvingslichaam is voorzien.
Een bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting heeft evenwel als kenmerk dat de keerklep een afsluiterlichaam omvat dat tegenin een door sluitmiddelen opgelegde voorspanning een doorgang afsluit, waarbij afsluiterlichaam een magnetisch susceptibe! lichaam omvat en de siuitmiddelen in staat en ingericht zijn om een magneetkracht te leveren en op het afsluiterlichaam uit te oefenen welke het afsluiterlichaam in een klepzitting dwingt.
Aldus wordt een magnetische keerklep toegepast, waarbij het afsluiterlichaam onder invloed van een magnetisch veld in de klepzitting wordt gehouden.
In tegengestelde richting opent de klep
-6- wanneer het afsluiterlichaam tegen deze sluitkracht in door een vloeistofstroom uit de zitting wordt gelicht. De sluitmiddelen kunnen daarbij zowel permanent magnetisch als elektromagnetisch van aard zijn. Het laatste biedt de mogelijkheid de sluitkracht, en dus tegendruk, dynamisch in te stellen door middel van een daartoe voorziene variabel bekrachtigbare elektromagneet.
Het afsluiterlichaam van de keerklep omvat met voordeel een permanent magnetisch lichaam met tegengestelde magnetische polen aan overstaande hoofdzijden daarvan, in het bijzonder omvat het afsluiterlichaam in dat opzicht een ferromagnetisch lichaam. Een bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting heeft daarbij als kenmerk dat het afsluiterlichaam althans in hoofdzaak is gevormd uit een kunststof vermengd met een voorafbepaalde hoeveelheid ferromagnetisch poeder, in het bijzonder ijzerpoeder. Deze uitvoeringsvorm biedt een mogelijkheid om de magnetische susceptibiliteit van het afsluiterlichaam, min of meer ongeacht de omvang daarvan, in te stellen door meer of minder van het ferromagnetische materiaal in de kunststof te verwerken. Een praktisch gehalte aan ijzerpoeder verwerkt in de kunststof is bijvoorbeeld tussen 5 en 50 gewichtsprocent, meer bepaald tussen 5 en 20 gewichtsprocent. Daarbij biedt een omhullende kunststof {mantel} bovendien een corrosiebescherming aan het magnetische materiaal waardoor de inrichting meer bestand is tegen corroderende vloeistoffen.
De uitvinding heeft tevens betrekking op een keerklep voor een fluidumleiding, omvattende een afsluiterlichaam dat tegenin een door sluitmiddelen opgelegde voorspanning een doorgang afsluit, welke volgens de uitvinding is gekenmerkt doordat het afsluiterlichaam een magnetisch susceptibel lichaam omvat en dat de sluitmiddelen in staat en ingericht zijn om een magnetische kracht te leveren en op het afsluiterlichaam uit te oefenen welke het afsluiterlichaam in een klepzitting dwingt. In een bijzondere uitvoeringsvorm is een dergelijke keerklep daarbij gekenmerkt doordat het afsluiterlichaam een permanent magnetisch lichaam omvat met tegengestelde magnetische polen aan een inlaatzijde en een uitlaatzijde daarvan. Aldus gaat de magnetische sluitkracht althans ten dele reeds uit van het afsluiterlichaam zelf.
Een ferromagnetisch zitting zou in dat geval reeds volstaan om daarmee een sluitkracht te onderhouden.
-7- In een verdere uitvoeringsvorm heeft de keerklep volgens de uitvinding als kenmerk dat het afsluiterlichaam een ferromagnetisch lichaam omvat.
Daarbij kan een permanent magnetische zitting worden toegepast, maar ook een magneetveld desgewenst uitwendig worden aangelegd en onderhouden.
Hiertoe kan een permanente magneet uitwendig worden voorzien dan wel een elektromagneet worden aangebracht, waarmee de sluitkracht dynamische kan worden geregeld.
Voor het afsluiterlichaam kan in een dergelijk geval voor ten minste een kern uit ferromagnetisch materiaal worden gekozen, zoals ijzer, kobalt, nikkel of een hoogwaardige legering gebaseerd op één of meer lanthanide-elementen, zoals bijvoorbeeld SmCo, en FeNdB.
Ook is het mogelijk een dergelijk materiaal bijvoorbeeld in poedervorm met een kunststof te vermengen, De uitvinding zal navolgend nader worden toegelicht aan de hand van een aantal uitvoeringsvoorbeelden en een bijbehorende tekening.
In de tekening toont: Figuur 1 een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een vloeistofverplaatsingsinrichting volgens uitvinding; Figuur 2 een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een vloeistofverplaatsingsinrichting volgens uitvinding; Figuur 3 een derde uitvoeringsvoorbeeld van een vloeistofverplaatsingsinrichting volgens uitvinding; Figuur 4 een vierde uitvoeringsvoorbeeld van een vloeistofverplaatsingsinrichting volgens uitvinding; Figuur 5 een vijfde uitvoeringsvoorbeeld van een vloeistofverplaatsingsinrichting volgens uitvinding; Figuur 6 een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een keerklep volgens uitvinding in dwarsdoorsnede; Figuur 7 een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een keerklep volgens uitvinding In dwarsdoorsnede; Figuur 8 een derde uitvoeringsvoorbeeld van een keerklep volgens uitvinding in dwarsdoorsnede; Figuur 9 een vierde uitvoeringsvoorbeeld van een keerklep volgens uitvinding in dwarsdoorsnede; Figuur 10 een vijfde uitvoeringsvoorbeeld van een keerklep volgens uitvinding in dwarsdoorsnede;
-8- Figuur 11 een zesde uitvoeringsvoorbeeld van een keerklep volgens uitvinding in dwarsdoorsnede; Figuur 12 een zesde uitvoeringsvoorbeeld van een vloeistofverplaatsingsinrichting volgens uitvinding; Figuur 13 een zevende uitvoeringsvoorbeeld van een vloeistofverplaatsingsinrichting volgens uitvinding; Figuur 14 een achtste uitvoeringsvoorbeeld van een vloeistofverplaatsingsinrichting volgens uitvinding; Figuur 15 een negende uitvoeringsvoorbeeld van een vloeistofverplaatsingsinrichting volgens uitvinding; en Figuur 16 een uitvoeringsvoorbeeld van een menginrichting volgens de uitvinding. Overigens zij daarbij opgemerkt dat de figuren zuiver schematisch en niet steeds op (eenzelfde) schaal zijn getekend. Met name kunnen terwille van de duidelijkheid sommige dimensies in meer of mindere mate overdreven zijn weergegeven. Overeenkomstige delen zijn in de figuren met eenzelfde verwijzingscijfer aangeduid. Magnetische delen met eenzelfde polariteit zijn in de figuren met eenzelfde arcering aangeduid. Een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een vloeistofverplaatsingsinrichting volgens de uitvinding is weergegeven in figuur 1. De inrichting omvat een toestelhuis 5 van een geschikte kunststof of een geschikt metaal, bij voorkeur een corrosiebestendig metaal zoals roestvrij staal (rvs) of messing, met een inlaat 10 en een uitlaat 20 en daartussen een door een kamerwand 35 begrensde verdrijvingskamer 30. Een verdrijvingslichaam 40, hierna ook aangeduid als zuiger of als zuigerlichaam, is gangbaar opgenomen in de verdrijvingskamer 30 en bepaalt daarin een kamervolume 33 tussen de inlaat 10 en de uitlaat 20. Het toestellichaam 35 is tussen de inlaat en de uitlaat althans inwendig in hoofdzaak cilindrisch en hetzelfde geldt voor een zijtak van de verdrijvingskamer waarin het verdrijvingslichaam 40 ligt opgesloten, hetwelk eveneens cilindrisch is uitgevoerd en passend aanligt op de kamerwand 35. Het verdrijvingslichaam vormt aldus een zuiger die in staat en ingericht is om in de verdrijvingskamer een door respectievelijk een eerste- en tweede stop 41,42 begrensde slag uit te voeren.
Door het verdrijvingslichaam 40 afwisselend een ingaande slag en een uitgaande slag op te leggen zal aldus het kamervolume 33 afwisselend worden verkleind en vergroot. Een in het kamervolume aanwezige vloeistof zal daardoor afwisselend een grotere respectievelijke
-9- kleinere vloeistofdruk ondervinden. De inlaat 10 en uitlaat 20 zijn elk voorzien van een terugslagklep 15,25, hierna ook aangeduid als ventiel, die gelijk zijn georiënteerd en daardoor tegen elkaar in opereren. Bij een vloeistofverlaging in de pompkamer 33 voorbij een drempelwaarde zal de inlaatklep 15 openen om vloeistof in de pompkamer toe te laten terwijl het uitlaatventiel juist sluit. Een drukverhoging van de vloeistof in de verdrijvingskamer 33 voorbij al of niet eenzelfde drempelwaarde zal daarentegen het inlaatventiel 15 doen sluiten en opent de uitlaatklep 25 zodat vloeistof onder die verhoogde druk via de uitlaat 20 uit de kamer 30,33 zal worden verdreven. Aldus leidt de getoonde verplaatsingsinrichting behalve voor een vloeistofverplaatsing tevens voor een drukverhoging van de daarmee getransporteerde vloeistof.
Voor beide ventielen 15,25 zijn in dit voorbeeld conventionele kleppen toegepast die elk een kleplichaam 11,22 omvatten, ook wel aangeduid als afsluiter, dat door een klepveer 13,23 vloeistofdicht in een klepzitting 14,24 wordt gedwongen. De werking en opbouw van dergelijke kleppen wordt voor een gemiddelde vakman genoegzaam bekend veronderstelt en behoeft daarom geen nadere toelichting. De tegendruk van de klepveer bepaalt de hiervoor genoemde drempelwaarde. In dit voorbeeld wordt voor elk van de kleplichamen 11,22 een metaalkogel! toegepast en omvat de klepveren 13,23 ieder een veerkrachtige spiraalveer. Overigens kan voor beide ventielen en met name de klepzitting in hoofdzaak zowel van een metaal, bijvoorbeeld messing, als een kunststof zoals polyethyleen ot polypropyleen worden uitgegaan. Desgewenst kan daarbij tussen de klepzitting 14,24 en het kleplichaam 11,22 nog een extra pakking of afdichting zoals een o-ring worden toegepast teneinde een vloeistofdichte afsluiting van de betreffende klep te bevorderen.
Door het verdrijvingslichaam 40 alternerend in- en uit te drijven zal aan een vloeistof in de pompkamer 30,33 aldus alternerend een drukverhoging en drukverlaging worden opgelegd, waardoor opeenvolgende volumes van de vloeistof onder verhoogde druk aan de ingang worden ingenomen en aan de uitlaat worden uitgestoten. De omvang van elk van deze volumes correspondeert althans in hoofdzaak met een slagvolume van het verdrijvingslichaam 40, oftewel het product van de grootte van het werkzame oppervlak, i.e. de doorsnede, van het verdrijvingslichaam 40 en de lengte van de daaraan opgelegde slag. Door een adequate dimensionering van het toestelhuis 35 en met name het kamervolume in de verdrijvingskamer
-10- en afstemming van het slagvolume kan aldus een pompcapaciteit van de inrichting naar behoefte worden afgestemd. Het verdrijvingslichaam 40 ligt onder een voorspanning van een zuigerveer 43 in de verdrijvingskamer en wordt daardoor telkens naar de in de figuur getoonde uitgaande uitgangspositie gedreven. Teneinde het verdrijvingslichaam 40 in de hiervoor aangegeven oscillatie te brengen is een elektromagnetische bekrachtigingsinrichting 50 voorzien, terwijl conform de uitvinding het verdrijvingslichaam 40 magnetisch susceptibel is. Hiertoe is het verdrijvingslichaam 40 bijvoorbeeld volledig uit een ferromagnetisch materiaal, zoals ijzer, kobalt, nikkel of neodymium, vervaardigd of is daarvoor van een kunststof uitgegaan waarin één of meer van deze elementen werden verwerkt. Ook kan ten behoeve van de beoogde {elektrojmagnetisch susceptibiliteit van het verdrijvingslichaam 40 worden uitgegaan van een hoogwaardige legering gebaseerd op één of meer lanthanide-elementen, zoals bijvoorbeeld SmCo en FeNdB, of kan daarvoor een permanent magnetisch materiaal worden toegepast.
In het bijzonder is, zoals hier, voor het zuigerlichaam 40 althans in hoofdzaak uitgegaan van een composiet materiaal van een geschikte kunststof, zoals bijvoorbeeld een gegoten althans gietbare twee-componenten lijm, in het bijzonder één op epoxy basis, waarmee een afgewogen hoeveelheid van een poeder van één of meer van de genoemde metalen of metaallegeringen werd vermengd. De toegepaste kunststof, zoals bij voorbeeld polyethyleen of polypropyleen, wordt daartoe in een vloeibare, althans vloeiende vorm gebracht en het poeder in deze toestand met de kunststof vermengd, waarna de vloeiende kunststof bijvoorbeeld door midde! van extrusie of spuitgieten in de vorm van het beoogde zuigerlichaam 40 wordt gebracht. Een praktisch gehalte aan ijzerpoeder verwerkt in de kunststof is bijvoorbeeld tussen 5 en 50 gewichtsprocent, meer bepaald tussen 5 en 20 gewichtsprocent.
Door afstemming van het gehalte aan poeder in de kunststof kan aldus de magnetische aantrekkingskracht die daarop zal worden uitgeoefend bijzonder nauwkeurig worden ingesteld. De bekrachtigingsinrichting 50 omvat één of meer elektromagnetische spoelen 55 die aan een generator 60 zijn gekoppeld. De spoel of spoelen 55 omringen de kamerwand 35 volledig om zo een optimale invloed op het zuigerlichaam te kunnen uitoefenen. Zodra de spoelen worden bekrachtigd, oefenen zij een magnetische aantrekkingskracht uit op het verdrijvingslichaam dat als een zuiger tegen de veerdruk van de veer 43 in zal worden aangetrokken tot aan de eerste
-11- stop 41. Wanneer de stuurstroom wordt onderbroken, forceert de veer 43 de zuiger 40 weer naar zijn uitgangstoestand tegen de tweede stop 42 terug. De generator 60 omvat een elektrische voedingsbron en levert een pulserende stuurstroom aan de elektromagnetische spoel of spoelen 55 waardoor deze het verdrijvingslichaam 40 opeenvolgend zullen aantrekken. De stuurpulsen en de spoelen 55 zijn daarbij dusdanig gedimensioneerd dat daarmee de tegendruk van de zuigerveer 43 zal worden overwonnen en het zuigerlichaam tot een ingaande slag wordt gedwongen. Tussen de stuurpulsen verliest het zuigerlichaam deze aantrekkingskracht en zal het door de zuigerveer 43 naar de getoonde uitgangstoestand worden teruggedrongen. Aldus voorziet de uitvinding volledig contactloos in een aandrijving van het zuigerlichaam dat aldus de hiervoor beschreven alternerende verplaatsing {oscillatie} zal uitvoeren waardoor de inrichting een vloeistof onder verhoogde druk gepulseerd van de inlaat 10 naar de uitlaat zal verplaatsen. Door een geschikte keuze van een frequentie van het stuursignaal alsmede een geschikte dimensionering van de inrichting wordt aldus in een volledig nieuw type pompinrichting voorzien dat van klein tot groot kan worden toegepast. Figuur 2 geeft een alternatieve uitvoeringsvorm van de inrichting van figuur 1. De inrichting is grotendeels identiek en gelijke delen zijn dan ook met eenzelfde verwijzingscijfer aangeduid.
Een verschil is evenwel dat het verdrijvingslichaam 40 niet door een veerkrachtige spiraalveer naar een uitgangspositie wordt teruggedrongen doch dat een tweede magneetspoel 56 het verdrijvingslichaam naar de uitgangstoestand terugtrekt. Hiertoe is de tweede magneetspoel aan een tegenoverliggend uiteinde van de verdrijvingskamer 30 geplaatst en aan al of niet dezelfde generator 60,60" gekoppeld om daarvan een aan het stuursignaal van de eerste magneetspoel 55 tegengestelde stuurstroom te ontvangen. Beide magneetspoelen werken daardoor tijdens bedrijf in tegenfase met elkaar waardoor het verdrijvingslichaam afwisselend door de ene dan wel de ander spoel 55,56, althans in overwegende mate, zal worden aangetrokken. De slag van het verdrijvingslichaam is ook in dit geval begrenst door een stop 41,42, waartoe eventueel ook de kamerwand 35 aan het uiteinde kan dienen.
Dankzij de contactloze magnetische aandrijving van het verdrijvingslichaam 40 kan de verdrijvingskamer afgezien van de inlaat 10 en de uitlaat 20 volledig gesloten zijn. Niet alleen is dit van voordeel vanuit oogpunt van lekdichtheid, ook blijven trillingen en contactgeluiden tot
-12- een minimum beperkt. Daartoe wordt verder bijgedragen in een verdere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, welke in figuur 3 is getoond. Ook ditmaal is de inrichting grotendeels identiek aan de inrichting van figuur 1. Overeenkomstige delen zijn ook in dit geval met eenzelfde verwijzingscijfer aangeduid. In de inrichting van figuur 3 is een tweede zijtak aan de verdrijvingskamer voorzien waarin een tweede verdrijvingslichaam 40' gangbaar is opgenomen. Ook overigens is de inrichting gespiegeld uitgevoerd. Het tweede verdrijvingslichaam 40’ ligt aldus althans in hoofdzaak recht tegenover het eerste verdrijvingslichaam 40 en is eveneens van een elektromagnetische bekrachtigingsinrichting 55" voorzien die door al of niet dezelfde generator 60'wordt aangestuurd. Een tweede zuigerveer 43'dwingt ook hier het verdrijvingslichaam 40’ in zijn uitgangspositie tegen een stop 42' en het verdrijvingslichaam 40’ wordt in zijn slag verder begrenst door een tegenoverliggende stop 43’. Beide bekrachtigingsinrichtingen 55,55’ worden in een gelijke takt bedreven waardoor beide verdrijvingslichamen 40,40" afwisselend tegen elkaar in bewegen respectievelijk uiteen worden gedreven. Eventuele trillingen die door de aldus tegengesteld bewegende zuigers 40,40" worden veroorzaakt zullen daardoor althans gedeeltelijk in tegenfase zijn en elkaar onderling ten minste gedeeltelijk uitdempen. De hier getoonde uitvoeringsvorm draagt dankzij de dubbele zuigerwerking 40,40' aldus niet alleen bij aan een hogere pompcapaciteit, maar biedt bovendien een sterk gereduceerd pompgeluid.
Een magnetische variant van de inrichting van figuur 3 is weergegeven in figuur 4, waarbij zoals aan de hand van figuur 2 werd toegelicht de zuigerveer 43,43" is vervangen door een tweede magneetspoel 56,56" die van een elektromagnetische bekrachtiging 60,60" is voorzien om het verdrijvingslichaam in een reciprogue oscillatie te brengen. Daarbij is in dit geval bovendien een opening 44, 44' In elk verdrijvingslichaam 40, 40' voorzien. Deze opening 44, 44' biedt een vloeistofdoorgang voor de vloeistof vanuit het dode uiteinde achter het verdrijvingslichaam 40, 40' wanneer dit naar zijn uitgangstoestand wordt terug gedrongen. De opening 44, 44' is anderzijds voldoende klein om, in samenhang met de tegendruk van de klepveer 23 van de uitlaatklep 25, bij de tegenovergestelde inwaartse pompslag slechts een geringe invloed op de drukopbouw in de kamer 33 te hebben. Met voordeel wordt daarbij het verdrijvingslichaam met een geringere snelheid teruggedreven dan bij de pompslag aangedreven.
-13- Een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting van figuur 4 is getoond in figuur 5. Ook in dit geval zijn de inrichtingen grotendeels gelijk en zijn gelijke delen met eenzelfde verwijzingscijfer aangeduid. Echter is in de zuigerlichamen 40, 40’ in dit geval niet een vrije doorlaat 44, 44’ voorzien maar een miniatuur terugslagklep 46, 46'. Hierbij zijn conventionele terugslagkleppen toegepast met een kleplichaam en klepveer, welke voor een gemiddelde vakman op zichzelf voldoende bekend worden verondersteld. De terugslagkleppen 46, 46' in beide zuigerlichamen zijn daarbij tegengesteld georiënteerd zodat bij een inwaartse slag van de lichamen 40, 40’ beide kleppen 46, 46' zullen sluiten, terwijl ze bij terugkeer naar de uitgangstoestand beiden openen om een vrije doorlaat aan de vloeistof te bieden. Aldus wordt een drukverhoging in de kamer 33' niet nadelig beïnvloed terwijl een stromingsweerstand door de zuigerlichamen 40, 40' vanuit de dode uiteinden van de kamer 33' relatief laag kan zijn. Doordat de zuigerlichamen 40, 40' bij hun terugkeer naar de uitgangstoestand aldus een geringe weerstand ondervinden, kan deze slag met een grotere snelheid worden uitgevoerd en daardoor een pompcapaciteit van de inrichting worden vergroot.
Een uitvoeringsvoorbeeld van een keerklep volgens de uitvinding is weergegeven in figuur 6 in een dwarsdoorsnede. De keerklep 76 omvat een klephuis 70 met een lichaamsholte 75 waarin een kleplichaam 77 gangbaar is opgenomen. In rusttoestand sluit het kleplichaam een centrale doorgang 74 in het klephuis vloeistofdicht af. Het kleplichaam 77 is volledig magnetisch susceptibel en omvat daartoe een ferromagnetisch materiaal zoals ijzer, kobalt, neodymium, nikkel of een hoogwaardige legering zoals bijvoorbeeld SmCo, en FeNdB. Daartoe kan het kleplichaam volledig uit dit materiaal zijn gevormd dan wel een dergelijk materiaal in een kunststof zijn verwerkt. In het bijzonder kan daarbij ook hier worden uitgegaan van een composiet materiaal van een kunststof waarmee het ferromagnetische materiaal in poedervorm werd vermengd, zoals dit hiervoor ook aan de hand van het verdrijvingslichaam 40 van de één of meer van de uitvoeringsvormen van de verplaatsingsinrichting werd beschreven. Anders dan bij een conventionele terugslagkiep met een spiraalveer die het kleplichaam 77 in de zitting dwingt, omvat de hier getoonde terugslagklep een magnetische klepzitting 73 die het kleplichaam 77 aantrekt. In dit voorbeeld is daartoe uitgegaan van een permanent magnetische klepzitting 73 in de klepzitting die daartoe volledig uit een permanent magnetisch materiaal kan zijn gevormd ofwel kan een dergelijke materiaal in een al dan niet afgewogen hoeveelheid in het kunststofmateriaal van het klephuis 70 zijn verwerkt. De aantrekkingskracht die de
-14- klepzitting 73 op het kleplichaam 77 uitoefent is afhankelijk van de magnetische veldsterkte en daarmee aan de maat, het materiaal en het gehalte van het materiaal dat voor de klepzitting wordt toegepast alsmede van de dimensies, het materiaal en het gehalte van het materiaal dat voor het kleplichaam is toegepast. Deze factoren kunnen nauwkeurig worden gekozen en afgestemd op een concrete toepassing. Door de magnetische aantrekkingskracht die van de klepzitting 73 uitgaat, is de getoonde keerklep in de getoonde uitgangstoestand gesloten. Daaraan wordt verder bijgedragen door een o-ring 78 in de klepzitting die voor een verbeterde sluiting en afdichting zorgt.
De magnetische klepzitting 73 oefent een vrijwel constante magnetische aantrekkingskracht op het kleplichaam 77 uit, anders dan een conventionele spiraalveer waarvan de tegenkracht rechtevenredig is met de uitwijking van het kleplichaam 77 uit de klepzitting. Dit biedt een bijzonder nauwkeurige afstemming van de drempelwaarde en tegendruk van de terugslagklep die door een keuze van materiaal, materiaalgehalte en dimensies naar behoefte kan worden ingesteld met het oog op een concrete toepassing. Het kleplichaam 77 sluit de centrale doorgang 74 niet volledig af en biedt daarlangs voldoende doorlaat voor een lage stromingsweerstand bij een tegendruk op de keerklep. Hiertoe kunnen in een buitenwand van het kleplichaam 77 niet nader getoonde longitudinale groeven zijn voorzien, die uitmonden in radiale groeven in een bovenvlak van het kleplichaam 77 om daarmee additionele stroompaden te verschaffen.
Figuur 7 toont een alternatieve uitvoeringsvorm van een keerklep volgens de uitvinding. Deze keerklep 86 is grotendeels gelijk aan de keerklep van figuur 6 en overeenkomstige delen zijn dan ook met eenzelfde verwijzingscijfer aangeduid. In tegenstelling tot die keerklep 76 is de keerklep van figuur 7 niet met een permanent magnetische klepzitting 73 uitgevoerd maar is daarvoor in de plaats een magneetspoel 83 aangebracht die door een besturinginrichting 80 van een stuurstroom wordt voorzien. Hierdoor is de magnetische veldsterkte die van de magneetspoel 83 uitgaat regelbaar en daarmee de sluitkracht van het kleplichaam 77 in of op de klepzitting 73. Anders dan bij gebruikelijke conventionele keerkleppen en ook de keerklep 76 van figuur 6 is de tegendruk van de keerklep 86 van dit uitvoeringsvoorbeeld in de keerrichting daardoor geen constante maar kan deze worden afgestemd op een concrete toepassing en eventueel zelfs gedurende bedrijf desgewenst worden na geregeld of bijgesteld. Door de magnetische aantrekkingskracht die van de magneetspoel 83 uitgaat, is de getoonde keerklep
-15- gesloten als de magneetspoel wordt bekrachtigd. Daaraan wordt verder bijgedragen door een o-ring 78 in de klepzitting die voor een verbeterde sluiting en afdichting zorgt. In figuur 6 en 7 werd uitgegaan van een permanent magnetische of elektromagnetische klepzitting 73 dat een magnetische aantrekkingskracht weet uit te oefenen op het kleplichaam 77 dat daartoe uit een magnetisch susceptibel materiaal werd uitgevoerd. Als alternatief kom daarbij tevens worden uitgegaan van een permanent magnetisch kleplichaam dat zelfstandig een magnetische veldsterkte ontwikkelt. In dat geval kan eventueel voor de klepzitting 73 worden uitgegaan van een ferro-metaal of een composiet materiaal waarin een ferro-metaal, zoals ijzerpoeder is verwerkt. Een voorbeeld daarvan is getoond in figuur 8. In deze uitvoeringsvorm omvat de klepzitting 73 een dergelijk composietlichaam 93, terwij! voor het kleplichaam een permanente magneet is toegepast. De magnetische polen zijn daarin door afzonderlijke arceringen aangegeven. Door de magnetische aantrekkingskracht die nu van het kleplichaam 77 zal uitgaan, is de getoonde keerklep in de getoonde uitgangstoestand gesloten.
Een combinatie met een permanent magnetisch klepzitting is ook mogelijk, zoals is getoond in figuur 9. In dat voorbeeld zijn de klepzitting 43, enerzijds, en het kleplichaam 77, anderzijds, met overeenkomstige magnetische polen naar elkaar toe gericht zodat zij elkaar zullen afstoten. In plaats daarvan kunnen deze beide delen ook met ongelijke polen naar elkaar zijn gericht wat een onderlinge aantrekking tot gevolg zal hebben.
Een combinatie van een magnetische of magnetiseerbare klepzitting 73,83 en een magnetisch kleplichaam in een klepinrichting wordt getoond in enkele uitvoeringsbeelden in figuur 10 en
11. In figuur 10 omvat de klepzitting een permanent magnetisch lichaam 73 in combinatie met een magnetisch kleplichaam 77 die met overeenkomstige magnetische polen naar elkaar toe zijn gericht. Door de daardoor tussen beide delen aanwezige magnetische repulsie zal de klep in de getoonde rusttoestand openen (normally-open). Een aan de pijl van de figuur tegengestelde vloeistofstroom van voldoende sterkte zal de klep doen sluiten. Deze tegendruk kan worden ingesteld met een eveneens voorziene magneetspoel die bij bekrachtiging magnetische noord- of zuidpool ontwikkelt aan de naar het kleplichaam 77 gewende zijde, overeenkomstig de magnetische pool van dat kleplichaam 77 aan die zijde. In figuur 11 is een normally-closed variant weergegeven van de klepinriching van figuur 10. In dit geval zijn de magnetische klepzitting 73 en het magnetische kleplichaam 77 met
-16- tegengestelde magnetische polen naar elkaar toe gericht. Door de magnetische aantrekkingskracht tussen de klepzitting 73 en het kleplichaam 77 is de klep in de getoonde rusttoestand gesloten. Daaraan wordt verder bijgedragen door een o-ring 78 in de klepzitting die voor een verbeterde sluiting en afdichting zorgt. Deze sluiting kan worden versterkt door een magneetspoel 83, die bij bekrachtiging magnetische noord- of zuidpool ontwikkelt aan de naar het kleplichaam 77 gewende zijde, overeenkomstig de magnetische pool van dat kleplichaam 77 aan die zijde. Omgekeerd kan de normally-closed toestand ook worden opgeheven door met de magneetspoel een omgekeerd magneetveld te ontwikkelen.
De in de figuren 6 tot en met 11 getoonde keerkleppen kunnen met voordeel worden toegepast in een vloeistofverplaatsingsinrichting volgens de uitvinding. Een uitvoeringsvorm daarvan is weergegeven in figuur 12. Deze uitvoeringsvorm stemt voor een groot deel overeen met die van figuur 5 en overeenkomstige delen zijn dan ook met eenzelfde verwijzingscijfer aangeduid. Anders dan in het uitvoeringsvoorbeeld van figuur 5 zijn de keerkleppen 46,46" in beide verdrijvingslichamen 40,40" in dit voorbeeld van het type zoals getoond in één of meer van de figuren 6, 8 en 9. Ook zijn de keerkleppen 86,86" in de inlaat 10 en de uitlaat 20 vervangen voor die van het type zoals getoond in een of meer van de figuren 7, 10 en 11. Deze zijn beiden met een eigen besturingsinrichting 80, 80' gekoppeld waarmee de magnetische sluitkracht van de desbetreffende klep kan worden geregeld en opgelegd zoals dat hiervoor werd beschreven.
Door toepassing van een keerklep in de verdrijvingslichamen 40,40' zoals hiervoor reeds werd toegepast, kunnen de verdrijvingslichamen met hun keerkleppen 46,46" tevens als inlaat 10 respectievelijk uitlaat 20 dienen. Een uitvoeringsvoorbeeld daarvan wordt getoond in figuur 13.
In dit geva! omvat het toestelhuis althans inwendig een holle, gesloten cilinderwand 35 met eindestops 41,42 waartussen de twee verdrijvingslichamen 40,40' tegen elkaar in gangbaar zijn. Elk van de verdrijvingslichamen 40,40' wordt daartoe in oscillatie gebracht door middel van een daaraan gekoppelde bekrachtigingsinrichting 60, 60'. De keerkleppen 46, 46' in de zuigers 40,40' bieden een inlaat 10 en aflaat 20 van vloeistof onder gelijktijdige drukopbouw. Aldus wordt een bijzonder compacte en onderhoudsvriendelijke vloeistofverplaatsingsinrichting gerealiseerd. In het getoonde voorbeeld is daarbij uitgegaan van conventionele keerkleppen 46,46'met een klepveer maar daarvoor in de plaats kunnen ook magnetische keerkleppen zoals getoond in één of meer van de figuren 6, 8 en 9 conform de uitvinding worden ingezet.
-17- Een verdere vereenvoudiging van de inrichting is mogelijk door, zoals in figuur 14 is weergegeven, voor de beide verdrijvingslichamen 40,40" uit te gaan van permanent magnetische magneetlichamen die met gelijke polen naar elkaar toe zijn gericht en elkaar daardoor zelfstandig afstoten en naar hun eindstop 41 respectievelijk 42 zullen terugdringen.
Voor een ingaande slag dient een elektromagnetische bekrachtiging in de vorm van een voedingsbron annex besturingsinrichting en een daardoor bekrachtigde magneetspoel 55,55" rondom de wand 35 van de verdrijvingskamer 30,33. In de uitvoeringsvorm van figuur 14 is voor elk van de zuigers 40,40" een dergelijke bekrachtiging voorzien.
In het voorbeeld van figuur 14 is in de verdrijvingslichamen 40, 40' uitgegaan van conventionele keerkleppen 46,46" met een klepveer maar daarvoor in de plaats kunnen ook magnetische keerkleppen volgens de uitvinding worden toegepast zoals die werden getoond in één of meer van de figuren 6, 8 en 9. Een desbetreffende uitvoeringsvorm is getoond in figuur 15.
In de uitvoeringsvorm van figuur 15 is in één van de verdrijvingslichamen 40 een keerklep 70 met een magnetische klepzitting 43 toegepast, terwijl! in het andere verdrijvingslichaam 40' de keerklep 70' tegenover de klepzitting een magneet 43' omvat. Beide keerkleppen zijn van een permanent magnetisch kleplichaam 77,77" voorzien en ook omvatten beide verdrijvingslichamen 40,40’ permanente magneten 44,44", Deze laatste zijn met hun magnetische polen naar elkaar toe gericht en zullen elkaar daardoor van nature afstoten in een spanningsioze uitgangstoestand van de bekrachtigingsinrichtingen 55,55'. Bij bekrachtiging van de bekrachtigingsinrichtingen 55,55’ zal deze permanente magneetkracht worden overwonnen door de elektromagnetische velden van de spoelen 55,55’ en worden de verdrijvingslichamen 40,40' tegen de permanente magneetkracht in naar elkaar toe gedwongen.
Figuur 15 toont beide klepinrichtingen 70,70" in hun uitgangstoestand, waarbij de inlaatklep 70 normally-open is doordat het kleplichaam 77 door de klepzitting 43 wordt afgestoten, terwijl de uitlaatklep normally-closed is doordat daarin het kleplichaam 77' door de tegenoverliggende magneet 43' juist zal worden aangetrokken. Bij het onderling naderen van beide verdrijvingslichamen wordt deze magnetische afstoting respectievelijk aantrekking overwonnen door de aanmerkelijk sterkere veld van de magneet 44,44" in het tegenoverliggende verdrijvingslichaam 40,40’, waardoor de kleppen 70,70" zullen sluiten respectievelijk openen en
-18- de verplaatsingsinrichting een daardoor gevoerde vloeistof vanuit de inlaat 10 naar de uitlaat 20 transporteert. Figuur 16 toont een menginrichting volgens de uitvinding. Deze menginrichting gaat uit van een werking zoals die van de verplaatsingsinrichting van figuur 14, maar desgewenst kan ook de verplaatsingsinrichting van figuur 13 of 15 als uitgangssituatie worden. In het bijzonder kunnen in plaats van permanent magnetische zuigers 40,40', zoals die in figuur 14, 15 en 16 zijn toegepast, ook magnetisch induceerbare, althans magnetische susceptibele, zuigers zoals in figuur 13 worden toegepast, bijvoorbeeld van het hiervoor beschreven composiet materiaal van een kunststof waarin ijzerpoeder werd verwerkt. Anders dan bij de verplaatsingsinrichting volgens de uitvinding die in de getoonde voorbeelden telkens van een enkele inlaat 10 en een enkele uitlaat 20 is voorzien, omvat een menginrichting volgens de uitvinding van figuur 16 naast een inlaat 10 en een uitlaat 20 ten minste één verdere inlaat 10'. De beide inlaten omvatten een eigen bekrachtigingsinrichting 55,60 respectievelijk 55', 60' waardoor beide inlaten afzonderlijk aanstuurbaar zijn. De eerste inlaat 10 wordt gevoed met een eerste vloeistof, terwijl aan de ten minste ene verdere inlaat 10' ten minste één verdere vloeistof kan worden toegevoerd. Door afstemming en proportionele aansturing van beide bekrachtigingsinrichtingen 60,60’ is een onderlinge mengverhouding dynamisch instelbaar doordat daarmee onafhankelijk van elkaar een individuele inlaat van de desbetreffende vloeistof kan worden ingesteld en opgelegd. In de verdrijvingskamer 33 komen de vloeistoffen bij elkaar om in een onderlinge mengverhouding de uitlaat 20 te verlaten. In de mengkamer 33 dan wel stroomafwaarts van de uitlaat 20 kan eventueel nog ene roerinrichting worden voorzien om een homogeniteit van het aldus verkregen mengsel te bevorderen.
Hoewel de uitvinding hiervoor aan de hand van louter een enkele uitvoeringsvoorbeeld nader werd toegelicht, moge het duidelijk zijn dat de uitvinding daartoe geenszins is beperkt. Integendeel zijn binnen het kader van de uitvinding voor een gemiddelde vakman nog vele variaties en verschijningsvormen mogelijk.
Claims (24)
1. Vioeistofverplaatsingsinrichting omvattende ten minste één inlaat en ten minste één uitlaat en een verdrijvingskamer tussen de ten minste ene inlaat en de ten minste ene uitlaat met een kamerwand en met een verdrijvingslichaam dat gangbaar in de verdrijvingskamer is opgenomen en daarbij een kamervolume in de verdrijvingskamer bepaalt, waarbij de ten minste ene inlaat en ten minste ene uitlaat van keerkleppen zijn voorzien die respectievelijk tegengesteld openen en sluiten bij een verkleining respectievelijk vergroting van een vloeistofdruk in de verdrijvingskamer, met het kenmerk dat het verdrijvingslichaam een magnetisch susceptibel lichaam omvat, dat althans nagenoeg ter hoogte van het verdrijvingslichaam buiten de verdrijvingskamer een elektromagnetische bekrachtigingsinrichting is aangebracht, in het bijzonder buiten de kamerwand, dat de bekrachtigingsinrichting koppelbaar is met een elektrische voedingsbron om daarvan een stuurstroom te ontvangen, en dat de bekrachtigingsinrichting onder invloed van de stuurstroom in staat en ingericht is om het verdrijvingslichaam een oscillatie in de verdrijvingskamer op te leggen welke het kamervolume afwisselend verkleint en vergroot.
2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het verdrijvingslichaam door een tegenkracht naar een eerste positie in de verdrijvingskamer wordt gedwongen, en dat de bekrachtigingsinrichting het verdrijvingslichaam naar een tweede positie in de verdrijvingskamer dwingt teneinde het kamervolume van de verdrijvingskamer tussen de inlaat en de uitlaat te verkleinen.
3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk dat het verdrijvingslichaam een statische voorspanning ondervindt, in het bijzonder een voorspanning die uitgaat van een permanente magneet, en dat de stuurstroom een pulserende stuurstroom omvat.
4. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk dat het verdrijvingslichaam een dynamische tegenkracht ondervindt die uitgaat van een tweede elektromagnetische bekrachtigingsinrichting die in tegenfase met de eerste elektromagnetische bekrachtigingsinrichting wordt bedreven.
-20-
5. inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk dat het verdrijvingslichaam een permanent magnetisch lichaam omvat met aan weerszijden tegengestelde magnetische polen, en dat de bekrachtigingsinrichting een alternerende stuurstroom ontvangt die de bekrachtigingsinrichting ompoolt teneinde het verdrijvingslichaam afwisselend aan te trekken en af te stoten.
6. Inrichting volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het verdrijvingslichaam deel uitmaakt van een stel althans nagenoeg identieke verdrijvingslichamen met elk een elektromagnetische bekrachtigingsinrichting welke in staat en ongericht is om het daarmee gekoppelde verdrijvingslichaam tot een oscillatie in de verdrijvingskamer te dwingen, dat de verdrijvingslichamen van het stel verdrijvingslichamen aan weerszijden van het kamervolume tussen de inlaat en de uitlaat van de verdrijvingskamer zijn opgenomen, en dat, tijdens bedrijf, de bekrachtigingsinrichtingen onderling zijn gesynchroniseerd ten einde de verdrijvingslichamen tot onderling tegengestelde oscillaties te dwingen.
7. inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk dat elk van de verdrijvingslichamen een permanent magnetisch lichaam omvat, met aan weerszijden daarvan tegengestelde magnetische polen, waarbij de lichamen met een zijde van de weerszijden naar elkaar zijn gericht en in elkaars magneetveld liggen.
8. Inrichting volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de verdrijvingskamer buiten de inlaat en de uitlaat een hermetisch gesloten kamerwand omvat en aan een van het kamervolume tussen de inlaat en de uitlaat van de verdrijvingskamer afgewende zijde van het verdrijvingslichaam een dood volume omvat.
9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk dat het verdrijvingslichaam een doorgang omvat die een vloeistofcommunicatie van het dode volume naar het kamervolume tussen de inlaat en de uitlaat van de verdrijvingskamer toelaat.
10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk dat de doorgang een keerklep omvat.
11. Inrichting volgens één of meer der conclusies 1 tot en met 7, met het kenmerk dat het verdrijvingslichaam een doorgang omvat met daarin één van een keerklep van de ten minste
-21- ene inlaat en een keerklep van de ten minste ene uitlaat, die een vloeistofstroom naar respectievelijk vanuit het kamervolume toelaat, en dat het verdrijvingslichaam in open vloeistofcommunicatie verkeert met de inlaat respectievelijk de uitlaat.
12. Inrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk dat de verdrijvingskamer van een eerste inlaat en ten minste één verdere inlaat is voorzien, welke eerste inlaat en ten minste ene verdere inlaat elk in open communicatie verkeren met respectievelijk een eerste verdrijvingslichaam en een verder verdrijvingslichaam, welk eerste verdrijvingslichaam en verdere verdrijvingslichaam elk van een individuele elektromagnetisch bekrachtigingsinrichting zijn voorzien en een doorgang omvatten met daarin een keerklep die een vloeistofstroom naar het kamervolume vanuit de betreffende inlaat toelaat.
13. Inrichting volgens conclusie 10, 11 of 12, met het kenmerk dat de keerklep een afsluiterlichaam omvat dat tegenin een door sluitmiddelen opgelegde voorspanning een doorgang afsluit, waarbij afsluiterlichaam een magnetisch susceptibel lichaam omvat en de sluitmiddelen in staat en ingericht zijn om een magneetkracht te leveren en op het afsluiterlichaam uit te oefenen welke het afsluiterlichaam in een klepzitting dwingt.
14. Inrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk dat het afsluiterlichaam een permanent magnetisch lichaam omvat met tegengestelde magnetische polen aan overstaande hoofdzijden daarvan.
15. inrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk dat het afsluiterlichaam een ferromagnetisch lichaam omvat.
16. Keerklep volgens conclusie 15, met het kenmerk dat het afsluiterlichaam althans in hoofdzaak uit een kunststof vermengd met een voorafbepaalde hoeveelheid ferromagnetisch poeder, in het bijzonder ijzerpoeder, is gevormd.
17. Inrichting volgens één of meer der conclusies 12 tot en met 16, met het kenmerk dat sluitmiddelen een permanente magneet omvatten.
-22-
18. inrichting volgens één of meer der conclusies 12 tot en met 16, met het kenmerk dat de sluitmiddelen een variabel bekrachtigbare elektromagneet omvatten.
19. Keerklep voor een fluïdumleiding, omvattende een afsluiterlichaam dat tegenin een door sluitmiddelen opgelegde voorspanning een doorgang afsluit, met het kenmerk dat het afsluiterlichaam een magnetisch susceptibel lichaam omvat en dat de sluitmiddelen in staat en ingericht zijn om een magnetische kracht te leveren en op het afsluiterlichaam uit te oefenen welke het afsluiterlichaam in een klepzitting dwingt.
20. Keerklep volgens conclusie 19, met het kenmerk dat het afsluiterlichaam een permanent magnetisch lichaam omvat met tegengestelde magnetische polen aan een inlaatzijde en een uitlaatzijde daarvan.
21. Keerklep volgens conclusie 19, met het kenmerk dat het afsluiterlichaam een ferromagnetisch lichaam omvat.
22. Keerklep volgens conclusie 21, met het kenmerk dat het afsluiterlichaam althans in hoofdzaak uit een kunststof vermengd met een voorafbepaalde hoeveelheid ferromagnetisch poeder, in het bijzonder ijzerpoeder, is gevormd.
23. Keerklep volgens één of meer der conclusies 19 tot en met 22, met het kenmerk dat sluitmiddelen een permanente magneet omvatten.
24. Keerklep volgens één of meer der conclusies 19 tot en met 22, met het kenmerk dat de sluitmiddelen een variabel bekrachtigbare elektromagneet omvatten.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL2028155A NL2028155B1 (nl) | 2021-05-05 | 2021-05-05 | Vloeistofverplaatsingsinrichting alsmede een keerklep |
PCT/IB2022/054116 WO2022234476A2 (en) | 2021-05-05 | 2022-05-04 | Liquid displacing device and a non-return valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL2028155A NL2028155B1 (nl) | 2021-05-05 | 2021-05-05 | Vloeistofverplaatsingsinrichting alsmede een keerklep |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL2028155B1 true NL2028155B1 (nl) | 2022-11-23 |
Family
ID=77317372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL2028155A NL2028155B1 (nl) | 2021-05-05 | 2021-05-05 | Vloeistofverplaatsingsinrichting alsmede een keerklep |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL2028155B1 (nl) |
WO (1) | WO2022234476A2 (nl) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3836289A (en) * | 1972-09-06 | 1974-09-17 | E Wolford | Magnetic pump |
CH630443A5 (en) * | 1978-10-23 | 1982-06-15 | Paul Hotz | Double-acting piston pump |
US20030012670A1 (en) * | 2001-07-13 | 2003-01-16 | Summers Herbert Stanley | Pump and pump piston assembly |
TW200916657A (en) * | 2007-10-08 | 2009-04-16 | Univ Kao Yuan | Electromagnetic driving and reciprocating compressor |
US20090191073A1 (en) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | General Electric Company | Magnetic pumping machines |
KR20110099879A (ko) * | 2010-03-03 | 2011-09-09 | 김만수 | 고효율 보일러 |
DE102010043314A1 (de) * | 2010-11-03 | 2012-05-03 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Dosierpumpe |
WO2012089246A1 (en) * | 2010-12-28 | 2012-07-05 | Dresser Wayne Ab | Vapour recovery pump |
US10914295B2 (en) * | 2018-03-29 | 2021-02-09 | Marelli Europe S.P.A. | Piston pump and relative control method |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8822901D0 (en) * | 1988-09-29 | 1988-11-02 | Mactaggart Scot Holdings Ltd | Apparatus & method for controlling actuation of multi-piston pump &c |
CN110630463B (zh) * | 2019-09-17 | 2021-02-02 | 杭州师范大学钱江学院 | 一种电磁式双向计量泵、液压滑台及其驱动方法 |
-
2021
- 2021-05-05 NL NL2028155A patent/NL2028155B1/nl active
-
2022
- 2022-05-04 WO PCT/IB2022/054116 patent/WO2022234476A2/en active Application Filing
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3836289A (en) * | 1972-09-06 | 1974-09-17 | E Wolford | Magnetic pump |
CH630443A5 (en) * | 1978-10-23 | 1982-06-15 | Paul Hotz | Double-acting piston pump |
US20030012670A1 (en) * | 2001-07-13 | 2003-01-16 | Summers Herbert Stanley | Pump and pump piston assembly |
TW200916657A (en) * | 2007-10-08 | 2009-04-16 | Univ Kao Yuan | Electromagnetic driving and reciprocating compressor |
US20090191073A1 (en) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | General Electric Company | Magnetic pumping machines |
KR20110099879A (ko) * | 2010-03-03 | 2011-09-09 | 김만수 | 고효율 보일러 |
DE102010043314A1 (de) * | 2010-11-03 | 2012-05-03 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Dosierpumpe |
WO2012089246A1 (en) * | 2010-12-28 | 2012-07-05 | Dresser Wayne Ab | Vapour recovery pump |
US10914295B2 (en) * | 2018-03-29 | 2021-02-09 | Marelli Europe S.P.A. | Piston pump and relative control method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022234476A3 (en) | 2023-01-05 |
WO2022234476A2 (en) | 2022-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4883467A (en) | Reciprocating pump for an implantable medication dosage device | |
AU639213B2 (en) | Pump control method and poppet valve therefor | |
US4786240A (en) | Pumping apparatus with an electromagnet affixed to the septum | |
KR200449613Y1 (ko) | 고효율 유체펌프 | |
US4808089A (en) | Reciprocating pump for a medication administering device | |
CA2335244A1 (en) | Low power electromagnetic pump | |
GB1403299A (en) | Oscillatory armature piston pumps | |
CA2984351C (en) | Double-membrane pump and method for operation of such a double-membrane pump | |
GB1444614A (en) | Permanently implantable artificial heart | |
EP0740752A1 (en) | Magnetic-latching valve | |
US3302582A (en) | Electromagnetic pump | |
EP3607201B1 (en) | Electromagnetic pump | |
NL2028155B1 (nl) | Vloeistofverplaatsingsinrichting alsmede een keerklep | |
US5104299A (en) | Electromagnetic reciprocating pump | |
US3846682A (en) | Sealed pump and drive circuits therefor | |
US3932792A (en) | Sealed pump and drive circuits therefor | |
US20080226477A1 (en) | Electromagnetic oscillating fluid pump | |
US3603706A (en) | Electromagnetic micropump for processing aggressive liquid substances | |
US5915930A (en) | Bellows operated oscillating pump | |
US3841798A (en) | Electromagnetic self-priming pump | |
NL1018567C2 (nl) | Magnetisch aangedreven pomp. | |
JP3248728B2 (ja) | 磁気直接駆動往復動ポンプ装置及び圧力検出方法 | |
JP2005083309A (ja) | 電磁式ポンプの駆動方法 | |
US705047A (en) | Pump. | |
RU2029888C1 (ru) | Электромагнитный мембранный насос |