WO2003036098A1 - Ventillose pumpe - Google Patents

Ventillose pumpe Download PDF

Info

Publication number
WO2003036098A1
WO2003036098A1 PCT/AT2002/000299 AT0200299W WO03036098A1 WO 2003036098 A1 WO2003036098 A1 WO 2003036098A1 AT 0200299 W AT0200299 W AT 0200299W WO 03036098 A1 WO03036098 A1 WO 03036098A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
section
pump according
cross
fluid
tube
Prior art date
Application number
PCT/AT2002/000299
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wilhelm Zackl
Original Assignee
Wilhelm Zackl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wilhelm Zackl filed Critical Wilhelm Zackl
Priority to AT02778979T priority Critical patent/ATE516442T1/de
Priority to EP02778979A priority patent/EP1438514B1/de
Priority to US10/493,205 priority patent/US7101159B2/en
Publication of WO2003036098A1 publication Critical patent/WO2003036098A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D33/00—Non-positive-displacement pumps with other than pure rotation, e.g. of oscillating type
    • 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
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/0009—Special features
    • F04B43/0027—Special features without 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
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/08—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members
    • F04B43/09—Pumps having electric drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F7/00—Pumps displacing fluids by using inertia thereof, e.g. by generating vibrations therein

Definitions

  • the invention relates to a pump with a tube through which a fluid is conveyed, the tube having a first section on the inlet side with a non-changeable conveying cross section, and with a device for generating transverse vibrations in the fluid.
  • the fluid to be pumped is usually conveyed via parts that are moved in translation, e.g. Pistons, or rotatory pump wheels conveyed. It is also known to displace fluid in a deformable hose, e.g. by squeezing the tubing to cause the fluid to pump.
  • a pump is described in WO 00/62838 A2, in which elastically deformable pipes are located on both sides of a central section in which the pumping action is generated by external force. or hose sections.
  • the different elasticity behavior of these two sections creates different pressures in these sections, so that the elastic contraction of the two sections creates a pumping action in one direction or the other.
  • Any two, ie both rigid and elastic, pipes can be connected to the two elastic sections.
  • the invention is therefore based on the object of providing a pump which avoids the disadvantages described as far as possible.
  • the pump according to the invention works on the principle that the fluid, when it is set into vibration, can carry out transverse vibrations in the second section with the variable delivery cross-section and can thus spread or flow in this oscillatory system, whereas in the first section with the unchangeable delivery cross-section, depending on the compressibility of the medium, vibration does not occur or only to a much lesser extent.
  • the waves of the vibration generated in the fluid will therefore largely spread in the direction of the second section with the variable delivery cross section, so that the fluid inevitably flows from the first section to the second section.
  • the device for generating vibrations in the fluid is ideally located approximately in the connection area of the first section to the second
  • Section arranged, wherein there are several ways to generate vibrations in the fluid. If there are no particularly high demands on the purity of the fluid, there is the possibility of using parts which can be displaced relative to one another, such as pistons, telescopically displaceable pipe sections or the like. If this requirement does not apply, there is the possibility of causing the fluid to vibrate, for example, by means of a piston acting from the outside on an, for example, elastically deformable section of the pipe or by a device which narrows or widens the pipe cross section in a ring-shaped manner.
  • a preferred embodiment of the invention is characterized in that the conveying cross section of the second section has partial cross sections, the conveying cross section of which can be changed.
  • the total cross-section of the second section can be unchangeable in each cross-sectional plane, but the conveying cross-section of the partial cross-sections can be changed such that the sum of the changeable partial cross-sections in each cross-sectional plane always results in the unchangeable total cross-section in this cross-sectional plane.
  • FIG. 1 shows a schematic section through a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a side view of the embodiment corresponding to FIG. 1,
  • FIG. 3 is a top view of the embodiment of FIG. 2;
  • FIG. 4 is a longitudinal view of the embodiment of FIG. 3,
  • FIG. 1 to 4 show a first preferred embodiment of a pump according to the invention, which essentially consists of a pipe 4 with a first section 1 with a non-changeable delivery cross section and a second section 3 with a changeable delivery cross section.
  • the wall of the tube 4 has a negligible deformability under pressure or the action of vibrations within the scope of the invention, but can be flexible if required, as e.g. of hydraulic hoses is known.
  • the total cross section of the tube 4 is, as can best be seen in FIGS. 1 and 4, divided into partial cross sections 4a, 4b. This subdivision takes place in the first section by means of a rigid partition 7.
  • This rigid partition 7 merges at 8 into an elastic membrane.
  • a device 2 for generating vibrations engages, which has a pressure plate 10 attached to the membrane 9 and a piston rod 11 or the like. has, which is driven by any suitable drive device.
  • the back and forth movement of the pressure plate 10 causes the membrane 9, which is attached at 8 and at the tube outlet, to oscillate, as shown schematically in FIG. 1.
  • the end can also be free.
  • the membrane only has to be suspended on at least two sides. Due to the vibration of the membrane 9, the conveying cross section of the partial cross sections 4a, 4b is further changed, although the overall cross section of the tube 4 remains unchanged.
  • the membrane 9 can either be a thin, elastic membrane, or it can also be a link chain composed of stable and wear-resistant plates if, for example, fluids with highly wear-promoting ingredients how mud or debris should be extracted.
  • a rigid plate or extension can be connected to the diaphragm 9 after the outlet 6 in order to prevent the flow around the edge of the diaphragm 9 at the outlet 6 as much as possible, which could reduce the efficiency of the pump according to the invention.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a pump according to the invention, in which the pipe 4 in turn has a first section 1 with an essentially rigid or pressure-resistant pipe or hose.
  • the second section 3 consists of a double-walled tube, the outer tube wall 13 being rigid, whereas the inner tube wall 14 is elastic.
  • a device 2 for generating vibrations is again provided, which can consist of a device (not specified in more detail) which generates vibrations in the fluid.
  • This can either be a device which, as shown by the arrows 15, deforms the transition region mechanically and elastically, for example by means of pressure stamps which press on the outer tube 13, which in this case is elastic.
  • the changeable conveying cross section of the second section 3 is created in that a sealed, deformable insert 16 is arranged within a rigid outer tube 13 and is filled, for example, with air or another compressible medium.
  • the pipe end of the first section 1 is received concentrically in the pipe 13, an annular gap being formed between the pipe 1 of the first section and the pipe 13, in which a sleeve 25 is sealed and slidably mounted.
  • a sleeve 25 is sealed and slidably mounted.
  • the tube of the second section is elastically deformable, but has an extension 18 in the transition area to section 1 which is rigid.
  • this extension 18 the pipe end of the first section is received concentrically.
  • the tube end of the first section also has an increased wall thickness in the transition area within the sleeve 18, so that a relative movement of the first first section 1 and second section 3 leads to a pumping movement, which in turn causes the vibrations in the fluid and subsequently the forced fluid flow from inlet 5 to outlet 6 causes.
  • a rigid first section with an unchangeable conveying cross section is connected to a second section 3 with a changeable conveying cross section.
  • the tube 4 could, for example, have a square, rectangular or elliptical cross-sectional shape, one, in the exemplary embodiment the top wall of the second section, being designed to be elastically deformable. If a mechanical force periodically acts on this wall section from the outside, as symbolically represented by the double arrow 19, an oscillation in the fluid and thus a pumping action is again generated.
  • FIG. 9 shows an embodiment in which a type of piston pump 23 is connected between the first section 1 and the second section 3, which produces the oscillation in the second section 3, which in turn is designed as an elastic tube.
  • a plate 10 with which the vibrations are generated according to Fig. 1 is not arranged in the membrane 9 but in the rigid partition 7 and by means of a piston rod 11 or the like transverse to the longitudinal extension of the Tube can be moved.
  • FIG. 13 shows an embodiment of the invention in which plates 24 are movably arranged on opposite sides of tube 3. These plates are moved synchronously in such a way that the lower plate 24 and the upper plate 24 move simultaneously up and down together, whereby a corresponding flow or vibration is generated in the fluid, which also is transferred to the membrane 9.
  • FIG. 10 and 11 show a side view and a top view of a pump according to the invention in the form of a tube 4 which is fastened to a ship's hull 21 via a holder 20.
  • the holder 20 serves on the one hand to pivot the tube 4, as indicated by the arrow 22 in FIG. 11, and on the other hand to carry out the technically necessary devices for generating the vibrations in the fluid.
  • the pumping action creates a fluid flow from inlet 5 to outlet 6, which naturally causes the ship to move in the opposite direction.
  • a section of the pipe has a non-changeable delivery cross section, so that the vibrations generated in the fluid are not or only in it continue to a lesser extent than in the second section with a variable delivery cross section, in which transverse vibrations of the fluid are permitted.
  • the vibrations that run back and forth in the second section in the longitudinal direction of the tube are practically reflected on the first section (due to the inertia of the fluid and the rigidity of the first section), so that there is an overall flow in the tube 4 which is from Inlet 5 flows to outlet 6.
  • Section does not necessarily have to be the same size as the total cross section of the second section) and the frequency with which the Vibration is generated in the fluid, and the elasticity or the shape change behavior of the second section, the delivery behavior of the pump can be adapted very well to the respective requirements. It is also possible to subdivide the overall cross-section of the second section not only into two, but also into several partial cross-sections, whereby an almost pulse-free flow can be achieved by suitable excitation of the fluid in the individual partial cross-sections. It is also possible to install one or more low-pass elements after the outlet 6 in order to smooth the fluid flow. The use of higher oscillation frequencies also has a positive effect on the smoothing of the fluid flow.
  • the invention e.g. as a propulsion system for lifeboats. If the pressure fluctuations generated are not too great, aquatic animals such as fish or marine mammals can also be pumped without suffering any damage. It also shows that most designs are very insensitive to dirt and wear and also e.g. water contaminated with mud and stones can be pumped without damaging or clogging the pump.
  • a pump has a tube 4, through which a fluid is conveyed, and a device 2 for generating transverse vibrations in the fluid.
  • the tube 4 has on the inlet side 5 a first section 1 with an unchangeable conveying cross section and on the outlet side 6 a second section 3 with a changeable conveying cross section.
  • the pump according to the invention works on the principle that the fluid, when it is set in vibration, can carry out transverse vibrations in the second section 3 with the variable delivery cross-section and can thus spread or flow in this vibratory system, whereas in the first Section 1 with the non-changeable delivery cross-section, depending on the compressibility of the medium, vibration does not occur or only to a much lesser extent.
  • the waves of the vibration generated in the fluid will therefore largely spread in the direction of the second section 3 with the variable delivery cross section, so that there is inevitably a flow of the fluid from the first section 1 to the second section 3.

Abstract

Eine Pumpe weist ein Rohr (4), durch welches ein Fluid gefördert wird, und eine Einrichtung (2) zum Erzeugen von transversalen Schwingungen im Fluid auf. Das Rohr (4) weist einlassseitig (5) einen ersten Abschnitt (1) mit einem nicht veränderbaren Förderquerschnitt und auslassseitig (6) einen zweiten Abschnitt (3) mit einem veränderbaren Förderquerschnitt auf. Die erfindungsgemasse Pumpe arbeitet nach dem Prinzip, dass das Fluid, wenn es in Schwingung versetzt wird, im zweiten Abschnitt (3) mit dem veränderbaren Förderquerschnitt transversale Schwingungen ausfüren und sick auf these Weise in diesem schwingungsfähigen System ausbreiten bzw. strömen kann, wogegen im ersten Abschnitt (1) mit dem nicht veränderbaren Förderquerschnitt eine Schwingung je nach Kompressibilität des Mediums nicht oder nur in einem viel geringeren Ausmass erfolgt. Die Wellen der im Fluid erzeugten Schwingung werden sich daher weitgehend in Richtung des zweiten Abschnittes (3) mit dem veränderbaren Förderquerschnitt ausbreiten, so dass es zwangslüufig zu einer Strömung des Fluids vom ersten Abschnitt (1) zum zweiten Abschnitt (3) kommt.

Description

Vβntillose Pumpe
Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit einem Rohr, durch welches ein Fluid gefördert wird, wobei das Rohr einlaßseitig einen ersten Abschnitt mit einem nicht veränderbaren Förderquerschnitt aufweist, und mit einer Einrichtung zum Erzeugen von transversalen Schwingungen im Fluid.
Bei Pumpen wird das zu fördernde Fluid üblicherweise über translatorisch bewegte Teile, z.B. Kolben, oder rotatorisch bewegte Pumpenräder gefördert. Es ist auch bekannt, durch Verdrängen von Fluid in einem deformierbaren Schlauch, z.B. durch Zusammenquetschen des Schlauches, ein Pumpen des Fluids zu bewirken.
Diese bekannten Pumpen haben allerdings bis auf die letztgenannte Pumpenart den Nachteil, daß es im Bereich des zu fördernden Fluids durch aneinandergleitende Bauteile zu Verschleißerscheinungen und gegebenenfalls Verunreinigungen des Fluids kommt bzw. Dichtungsprobleme zu lösen sind. Auch ist es nicht ohne weiteres möglich, durch rotierende Teile oder Ventile z.B. Schlämme mit groben Anteilen, z.B. Steinen, zu fördern.
Aus der US-A-2 888 877 und der DE 956 020 C sind Pumpen bekannt, die einlaufseitig ein starres Rohr aufweisen. Des weiteren sind Pumpvorrichtungen vorgesehen. In der US-A-2 888 877 ist dies ein sinuswellenförmiges Element und in der DE 956 020 C ein Kolben bzw. ein elastisches Rohrstück, das zusammengequetscht werden kann. In der ÜS- A-2 888 877 erfolgt die Pumpwirkung dadurch, dass durch das sinuswellenförmige Element der Querschnitt des Rohres an einer Stelle immer verschlossen ist und wiederholte, fortschreitende Bewegung dieser Stelle die Pumpwirkung erzeugt. Bei der DE 956 020 C erfolgt die Pumpwirkung durch unterschiedliche Reibungswiderstände und Trägheits- kräfte in den beiden Rohrabschnitten mit unterschiedlichem Durchmesser .
In der WO 00/62838 A2 ist eine Pumpe beschrieben, bei der sich beid- seitig eines mittleren Abschnittes, in dem die Pumpwirkung durch äußere Krafteinwirkung erzeugt wird, elastisch deformierbare Rohr- bzw. Schlauchabschnitte befinden. Durch das unterschiedliche Elastizitätsverhalten dieser beiden Abschnitte entstehen in diesen Abschnitten unterschiedliche Drücke, so dass bei der elastischen Kontraktion der beiden Abschnitte eine Pumpwirkung in die eine oder andere Richtung entsteht. An die beiden elastischen Abschnitte können sich beidseitig beliebige, d.h. sowohl starre als auch elastische Rohre anschließen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Pumpe zur Verfügung zu stellen, welche die beschriebenen Nachteile so weit wie möglich vermeidet.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Pumpe mit den Merkmalen des Anspruches 1.
Die erfindungsgemäße Pumpe arbeitet nach dem Prinzip, daß das Fluid, wenn es in Schwingung versetzt wird, im zweiten Abschnitt mit dem veränderbaren Förderquerschnitt transversale Schwingungen ausführen und sich auf diese Weise in diesem schwingungsfähigen System aus- breiten bzw. strömen kann, wogegen im ersten Abschnitt mit dem nicht veränderbaren Förderquerschnitt eine Schwingung je nach Kompressibilität des Mediums nicht oder nur in einem viel geringeren Ausmaß erfolgt. Die Wellen der im Fluid erzeugten Schwingung werden sich daher weitgehend in Richtung des zweiten Abschnittes mit dem ver- änderbaren Förderquerschnitt ausbreiten, so daß es zwangsläufig zu einer Strömung des Fluids vom ersten Abschnitt zum zweiten Abschnitt kommt.
Die Einrichtung zum Erzeugen von Schwingungen im Fluid ist idealer- weise etwa im Anschlußbereich des ersten Abschnittes an den zweiten
Abschnitt angeordnet, wobei sich mehrere Möglichkeiten bieten, im Fluid Schwingungen zu erzeugen. Wenn keine besonders hohen Anforderungen an die Reinheit des Fluids gestellt werden, bietet sich die Möglichkeit, relativ zueinander verschiebbare Teile, wie Kolben, teleskopisch verschiebbare Rohrabschnitte od.dgl., zu verwenden. Wenn diese Voraussetzung nicht zutrifft, bietet sich die Möglichkeit, das Fluid z.B. durch einen von außen auf einen z.B. elastisch verformbaren Abschnitt des Rohres einwirkenden Kolben oder eine den Rohrquerschnitt ringförmig verengende bzw. erweiternde Einrichtung in Schwingung zu versetzen. Hinsichtlich des veränderbaren Förderquerschnittes bietet sich zum einen die Möglichkeit, den Förderquerschnitt des zweiten Abschnittes nach außen verändern zu können, was z.B. bei Schläuchen oder Rohren mit einer elastisch dehnbaren Wand oder einem elastisch verformbaren Wandabschnitt der Fall ist. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Förderquerschnitt im Inneren des Rohres zu verändern, indem sich im Inneren des Rohres z.B. ein deformierbarer Einsatz befindet.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist allerdings dadurch gekennzeichnet, daß der Förderquerschnitt des zweiten Abschnittes Teilquerschnitte aufweist, deren Förderquerschnitt veränderbar ist. Der Gesamtquerschnitt des zweiten Abschnittes kann dabei in jeder Querschnittsebene unveränderbar sein, wobei aber der Förderquerschnitt der Teilquerschnitte derart veränderbar ist, daß die Summe der veränderbaren Teilquerschnitte in jeder Querschnittsebene immer den unveränderbaren Gesamtquerschnitt in dieser Querschnittsebene ergibt.
Bevorzugt Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Es zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine erste Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Ausführungsform entsprechend Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Ausführungsform von Fig. 2,
Fig. 4 eine Ansicht in Längsrichtung der Ausführungsform von Fig. 3,
die Fig. 5 bis 9 schematisch weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindungen,
die Fig. 10 und 11 schematisch die Anwendung der erfindungsgemäßen Pumpe als Antrieb, z.B. für Schiffe, in Seitenansicht und Draufsicht und
die Fig. 12 und 13 weitere Ausführungsformen der Erfindung.
In den Fig. 1 bis 4 ist eine erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe dargestellt, die im wesentlichen aus einem Rohr 4 mit einem ersten Abschnitt 1 mit einem nicht veränderbaren Förderquerschnitt und einem zweiten Abschnitt 3 mit einem veränderbaren Förderquerschnitt besteht. Die Wand des Rohres 4 weist ein im Rahmen der Erfindung vernachlässigbares Formänderungsvermögen unter Druck bzw. Einwirkung von Schwingungen auf, kann aber bei Bedarf biegsam sein, wie dies z.B. von Hydraulikschläuchen bekannt ist.
Der Gesamtquerschnitt des Rohres 4 ist, wie am besten in Fig. 1 und 4 zu sehen ist, in Teilquerschnitte 4a, 4b unterteilt. Diese Unterteilung erfolgt im ersten Abschnitt durch eine starre Trennwand 7. Diese starre Trennwand 7 geht bei 8 in eine elastische Membran über. An dieser Membran 9 greift eine Einrichtung 2 zum Erzeugen von Schwingungen an, die eine an der Membran 9 befestigte Druckplatte 10 sowie eine Kolbenstange 11 od.dgl. aufweist, die von einer beliebigen geeigneten Antriebseinrichtung angetrieben wird. Durch die Hin- und Herbewegung der Druckplatte 10 wird die bei 8 sowie am Rohrausgang befestigte Membran 9 in Schwingung versetzt, wie Fig. 1 schematisch zeigt. Das Ende kann auch frei sein. Die Membran muß nur an minde- stens zwei Seiten aufgehängt sein. Durch die Schwingung der Membran 9 wird des weiteren der Förderquerschnitt der Teilquerschnitte 4a, 4b verändert, wobei allerdings der Gesamtquerschnitt des Rohres 4 unverändert bleibt.
Da sich die Wellen bzw. Schwingungen durch die elastische Membran 9 im wesentlichen nur in Richtung des Auslasses 6 bewegen werden, da der erste Abschnitt 1 des Rohres 4 ein nennenswertes Schwingen im wesentlichen inkompressibler Fluide nicht zuläßt, ergibt sich zwangsläufig eine Strömung in Richtung der Pfeile 12 vom Einlaß 5 zum Auslaß 6 des Rohres 4.
Je nach Art des zu fördernden Mediums kann die Membran 9 entweder eine dünne elastische Membran sein, aber auch eine aus stabilen und verschleißfesten Platten zusammengesetzte Gliederkette sein, wenn beispielsweise Fluide mit stark verschleißfördernden Inhaltsstoffen wie Schlamm oder Geröll gefördert werden sollen.
Bei Bedarf kann sich nach dem Auslaß 6 an die Membran 9 noch eine starre Platte oder Verlängerung anschließen, um ein Umströmen des Randes der Membran 9 am Auslaß 6 so weit wie möglich zu vehindern, was den Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Pumpe verringern könnte.
In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pumpe dargestellt, bei der das Rohr 4 wiederum einen ersten Abschnitt 1 mit einem im wesentlichen starren oder druckfesten Rohr bzw. Schlauch aufweist. Der zweite Abschnitt 3 besteht aus einem doppel- wandigen Rohr, wobei die äußere Rohrwand 13 starr ist, wogegen die innere Rohrwand 14 elastisch ist. Im Anschlußbereich des zweiten Abschnittes 3 an den ersten Abschnitt 1 ist wiederum eine Einrichtung 2 zum Erzeugen von Schwingungen vorgesehen, die aus einer nicht näher bezeichneten Einrichtung bestehen kann, welche im Fluid Schwingungen erzeugt. Dies kann entweder eine Einrichtung sein, die wie durch die Pfeile 15 dargestellt den Übergangsbereich mechanisch-elastisch deformiert, beispielsweise über Druckstempel, die auf das in diesem Fall elastischen Außenrohr 13 drücken. Alternativ ist es auch möglich, das doppelte Rohr im Übergangsbereich, z.B. mit einer Druckmanschette, unter Druck zu setzen, so daß die Innenwand 14 im Übergangsbereich periodisch nach innen gedrückt und das Fluid somit in diesem Bereich verdrängt wird, so daß die in Fig. 5 durch die strichlierte Linie symbolisch angedeutete Schwingung der Innenwand 14 des Rohres entsteht.
Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform wird der veränderbare Förderquerschnitt des zweiten Abschnittes 3 dadurch geschaffen, daß innerhalb eines starren Außenrohres 13 ein abgeschlossener, deformierbarer Einsatz 16 angeordnet ist, der beispielsweise mit Luft oder einem anderen kompressiblen Medium gefüllt ist. Das Rohrende des ersten Abschnittes 1 ist konzentrisch im Rohr 13 aufgenommen, wobei zwischen dem Rohr 1 des ersten Abschnittes und dem Rohr 13 ein Rings- palt gebildet wird, in dem eine Hülse 25 abgedichtet und verschiebbar gelagert ist. Durch axiales Verschieben der Hülse 25 in Richtung der Doppelpfeile 17 wird im Fluid wiederum eine Schwingung erzeugt, welche eine Förderung des Fluids vom Einlaß 5 zum Auslaß 6 des Rohres 4 bewirkt. Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform ist das Rohr des zweiten Abschnittes elastisch verformbar, weist allerdings im Übergangsbereich zum Abschnitt 1 eine Erweiterung 18 auf, die starr ist. In dieser Erweiterung 18 ist das Rohrende des ersten Abschnittes konzentrisch aufgenommen. Das Rohrende des ersten Abschnittes weist des weitern im Übergangsbereich innerhalb der Manschette 18 eine vergrößerte Wandstärke auf, so daß es bei einer Relativbewegung des ersten ersten Abschnittes 1 und zweiten Abschnittes 3 zu einer Pumpbewegung kommt, welche wiederum die Schwingungen im Fluid und in weiterer Folge die erzwungene Fluidströmung vom Einlaß 5 zum Auslaß 6 bewirkt.
Bei der vereinfachten Ausführungsform gemäß Fig. 8 ist ein starrer erster Abschnitt mit einem nicht veränderbaren Förderquerschnitt mit einem zweiten Abschnitt 3 mit einem veränderbaren Förderquerschnitt verbunden. Das Rohr 4 könnte beispielsweise eine quadratische, recht- eckförmige oder elliptische Querschnittsform aufweisen, wobei eine, im Ausführungsbeispiel die obere Wand des zweiten Abschnittes, elastisch deformierbar ausgeführt ist. Wenn auf diesen Wandabschnitt von außen periodisch eine mechanische Kraft einwirkt, wie durch den Doppelpfeil 19 symbolisch dargestellt ist, wird wiederum eine Schwingung im Fluid und somit eine Pumpwirkung erzeugt.
In Fig. 9 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der zwischen dem ersten Abschnitt 1 und dem zweiten Abschnitt 3 eine Art Kolbenpumpe 23 angeschlossen ist, welche die Schwingung im zweiten Abschnitt 3 erzeugt, der wiederum als elastisches Rohr ausgeführt ist.
In Fig. 12 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der eine Platte 10, mit der entsprechend Fig. 1 die Schwingungen erzeugt werden, nicht in der Membran 9 sondern in der starren Trennwand 7 angeordnet ist und mittels einer Kolbenstange 11 oder dergleichen quer zur Längserstreckung des Rohres bewegt werden kann.
In Fig. 13 ist schließlich eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der Platten 24 an gegenüberliegenden Seiten des Rohres 3 beweglich angeordnet sind. Diese Platten werden derart synchron bewegt, daß sich die untere Platte 24 und die obere Platte 24 gleichzeitig und gemeinsam nach oben und unten bewegen, wodurch im Fluid eine entsprechende Strömung bzw. Schwingung erzeugt wird, die auch auf die Membran 9 übertragen wird.
In den Fig. 10 und 11 ist in Seitenansicht und Draufsicht eine erfindungsgemäße Pumpe in Form eines Rohres 4 dargestellt, das über eine Halterung 20 an einem Schiffsrumpf 21 befestigt ist. Die Halterung 20 dient einerseits zum Verschwenken des Rohres 4, wie in Fig. 11 durch den Pfeil 22 angedeutet ist, und anderseits zum Durchführen der technisch notwendigen Einrichtungen zum Erzeugen der Schwingungen im Fluid. Durch die Pumpwirkung entsteht eine Fluidströmung vom Einlaß 5 zum Auslaß 6, welche naturgemäß eine entgegengesetzte Bewegung des Schiffes bewirkt.
Wie aus den Ausführungen weiter oben und in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich ist, ist es für die Funktion der erfindungsgemäßen Pumpe wesentlich, daß ein Abschnitt des Rohres einen nicht veränderbaren Förderquerschnitt aufweist, so daß sich in diesem die im Fluid erzeugten Schwingungen nicht oder nur in geringerem Ausmaß fortsetzen als im zweiten Abschnitt mit einem veränderbaren Förderquerschnitt, in welchem transversale Schwingungen des Fluids zugelassen werden. Dadurch werden die Schwingungen, die im zweiten Abschnitt in Längsrichtung des Rohres vor und zurück laufen, am ersten Abschnitt praktisch reflektiert (durch die Trägheit des Fluids und Starrheit des ersten Abschnittes) , so daß es insgesamt zu einer Strömung im Rohr 4 kommt, die vom Einlauf 5 zum Auslaß 6 fließt. Soferne es sich im Bereich des Auslasses 6, insbesondere bei Rohren mit elastischen Außenwänden, nicht vermeiden läßt, daß dieser dort eingespannt wird und sich daher auch dort ein kurzer Bereich befindet, in dem sich der Förderquerschnitt nicht verändern läßt, widerspricht dies nicht dem Gedanken der Erfindung, soferne dieser Abschnitt so kurz ist, daß keine Behinderung der Schwingung bzw. Strömung in einem Ausmaß erfolgt, wie dies durch den ersten Abschnitt des Rohres geschieht.
Wesentlich ist, daß die Schwingung in der Nähe des Zusammenstoßens zwischen erstem und zweitem Abschnitt erfolgt.
Durch geeignete Abstimmung der Längen und Förderquerschnitte des ersten und zweiten Abschnittes (der Gesamtquerschnitt des ersten
Abschnittes muß nicht zwangsläufig gleich groß sein wie der Gesamt- querschnitt des zweiten Abschnittes) und der Frequenz, mit der die Schwingung im Fluid erzeugt wird, sowie der Elastizität bzw. des Formänderungsverhaltens des zweiten Abschnittes kann das Förderverhalten der Pumpe sehr gut an die jeweiligen Erfordernisse angepaßt werden. Auch ist es möglich, den Gesamtquerschnitt des zweiten Ab- Schnittes nicht nur in zwei, sondern auch in mehrere Teilquerschnitte zu unterteilen, wobei durch geeignete Erregung des Fluids in den einzelnen Teilquerschnitten eine nahezu pulsfreie Strömung erzielt werden kann. Es ist auch möglich, ein oder mehrere Tiefpaßelemente nach dem Auslaß 6 anzubringen, um den Fluidstrom zu glätten. Die Verwendung von höheren Schwingungsfrequenzen wirkt sich auf die Glättung des Fluidstromes ebenfalls positiv aus.
Es besteht bei der Erfindung außerdem kaum die Gefahr von Verletzungen durch mechanisch bewegte Teile, was die Erfindung z.B. als Antrieb für Rettungsboote attraktiv macht. Wenn die erzeugten Druckschwankungen nicht zu groß sind, können auch Wassertiere, wie Fische oder Meeressäuger, gepumpt werden, ohne Schaden zu erleiden. Es zeigt sich auch, daß die meisten Bauformen sehr schmutz- und verschleißunempfindlich sind und auch z.B. mit Schlamm und Steinen verunreinig- tes Wasser gepumpt werden kann, ohne die Pumpe zu beschädigen oder zu verstopfen.
Durch geeignete Dimensionierung und Abstimmung der Pumpe ist es auch möglich, Gase zu fördern.
Zusammenfassend kann ein Ausfü rungsbeispiel der Erfindung wie folgt dargestellt werden:
Eine Pumpe weist ein Rohr 4, durch welches ein Fluid gefördert wird, und eine Einrichtung 2 zum Erzeugen von transversalen Schwingungen im Fluid auf. Das Rohr 4 weist einlaßseitig 5 einen ersten Abschnitt 1 mit einem nicht veränderbaren Förderquerschnitt und auslaßseitig 6 einen zweiten Abschnitt 3 mit einem veränderbaren Förderquerschnitt auf.
Die erfindungsgemäße Pumpe arbeitet nach dem Prinzip, daß das Fluid, wenn es in Schwingung versetzt wird, im zweiten Abschnitt 3 mit dem veränderbaren Förderquerschnitt transversale Schwingungen ausführen und sich auf diese Weise in diesem schwingungsfähigen System aus- breiten bzw. strömen kann, wogegen im ersten Abschnitt 1 mit dem nicht veränderbaren Förderquerschnitt eine Schwingung je nach Kompressibilität des Mediums nicht oder nur in einem viel geringeren Ausmaß erfolgt. Die Wellen der im Fluid erzeugten Schwingung werden sich daher weitgehend in Richtung des zweiten Abschnittes 3 mit dem veränderbaren Förderquerschnitt ausbreiten, so daß es zwangsläufig zu einer Strömung des Fluids vom ersten Abschnitt 1 zum zweiten Abschnitt 3 kommt.

Claims

Patentansprüche :
1. Pumpe mit einem Rohr (4), durch welches ein Fluid gefördert wird, wobei das Rohr (4) einlaßseitig (5) einen ersten Ab- i schnitt (1) mit einem nicht veränderbaren Förderquerschnitt aufweist, und mit einer Einrichtung (2) zum Erzeugen von transversalen Schwingungen im Fluid, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (4) auslaßseitig (6) einen zweiten Abschnitt (3) mit einem veränderbaren Förderquerschnitt aufweist.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderquerschnitt des zweiten Abschnittes (3) Teilquerschnitte (3a, 3b) aufweist, deren Förderquerschnitt veränderbar ist.
3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtquerschnitt des zweiten Abschnittes (3) nicht veränderbar ist und daß die Summe der veränderbaren Teilquerschnitte (3a, 3b) in jeder Querschnittsebene den Gesamtquerschnitt ergibt.
4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnittt (3) wenigstens eine sich in Längsrichtung des Rohres (4) erstreckende Membran (9) aufweist.
5. Pumpe nach Anspruch 2 oder 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (9) den zweiten Abschnitt (3) des Rohres in die
Teilquerschnitte (3a, 3b) unterteilt.
6. Pumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Verlängerung (7) der Membran (9) als starrer Teil bis in den ersten Abschnitt (1) erstreckt.
7. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Abschnitt (3) ein inneres, deformierbares Rohr angeordnet ist.
8. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt eine deformierbare Rohrwand aufweist.
9. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt einen deformierbaren Einsatz (16) aufweist.
10. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (2) zum Erzeugen von Schwingungen etwa im Anschlußbereich des ersten Abschnittes (1) an den zweiten Ab- j schnitt (3) angeordnet ist.
11. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (2) zum Erzeugen von Schwingungen den Förderquerschnitt im zweiten Abschnitt (3) verändert.
12. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt ,(1) und der zweite Abschnitt (3) relativ zueinander bewegbar sind.
13. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (2) zum Erzeugen von Schwingungen ein transversal im zweiten Abschnitt verschiebbarer Teil (10) ist.
14. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeich- net, daß die Einrichtung (2) zum Erzeugen von Schwingungen ein achsial im zweiten Abschnitt verschiebbarer Teil (10,23) ist.
15. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (2) zum Erzeugen von Schwingungen den Förderquerschnitt ringförmig verändert.
16. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderbare Förderquerschnitt durch ein unter Spannung, vorzugsweise Zugspannung, stehendes Element begrenzt ist, dessen Spannung veränderbar bzw. einstellbar ist.
PCT/AT2002/000299 2001-10-23 2002-10-21 Ventillose pumpe WO2003036098A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT02778979T ATE516442T1 (de) 2001-10-23 2002-10-21 Ventillose pumpe
EP02778979A EP1438514B1 (de) 2001-10-23 2002-10-21 Ventillose pumpe
US10/493,205 US7101159B2 (en) 2001-10-23 2002-10-21 Valveless pump

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA1687/01 2001-10-23
AT0168701A AT412416B (de) 2001-10-23 2001-10-23 Ventillose pumpe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2003036098A1 true WO2003036098A1 (de) 2003-05-01

Family

ID=3688660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT2002/000299 WO2003036098A1 (de) 2001-10-23 2002-10-21 Ventillose pumpe

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7101159B2 (de)
EP (1) EP1438514B1 (de)
AT (2) AT412416B (de)
WO (1) WO2003036098A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1529963A1 (de) * 2003-11-04 2005-05-11 Sony Corporation Vorrichtung zur Erzeugung einer Strahlströmung, elektronische Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung einer Strahlströmung
US8081454B2 (en) 2004-03-18 2011-12-20 Sony Corporation Gas ejector, electronic device, and gas-ejecting method

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090032446A1 (en) * 2007-08-01 2009-02-05 Triwatech, L.L.C. Mobile station and methods for diagnosing and modeling site specific effluent treatment facility requirements
US10166319B2 (en) 2016-04-11 2019-01-01 CorWave SA Implantable pump system having a coaxial ventricular cannula
FR3073578B1 (fr) * 2017-11-10 2019-12-13 Corwave Circulateur de fluide a membrane ondulante
WO2021176423A1 (en) 2020-03-06 2021-09-10 CorWave SA Implantable blood pumps comprising a linear bearing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE956020C (de) * 1953-07-10 1957-01-10 Dr Gerhart Liebau Verfahren zum ventillosen Foerdern oder Beschleunigen von Fluessigkeiten bzw. Gasen
US3902083A (en) * 1972-06-05 1975-08-26 Gould Inc Pulsed droplet ejecting system
US5270484A (en) * 1990-09-14 1993-12-14 Canon Kabushiki Kaisha Powder conveying device
WO2000062838A2 (en) * 1999-04-19 2000-10-26 California Institute Of Technology Hydro elastic pump which pumps using non-rotary bladeless and valveless operations

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2888877A (en) * 1956-04-19 1959-06-02 Ohio Commw Eng Co Apparatus for pumping
GB1302541A (de) * 1969-02-07 1973-01-10
US5193986A (en) * 1992-01-06 1993-03-16 Grant Manufacturing Corporation Fluid pump
DE4223019C1 (de) * 1992-07-13 1993-11-18 Fraunhofer Ges Forschung Ventillose Mikropumpe
US6132187A (en) * 1999-02-18 2000-10-17 Ericson; Paul Leonard Flex-actuated bistable dome pump
AUPQ492299A0 (en) * 1999-12-30 2000-02-03 Doig, Ian Dracup Dr. An improved travelling wave diaphragm pump

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE956020C (de) * 1953-07-10 1957-01-10 Dr Gerhart Liebau Verfahren zum ventillosen Foerdern oder Beschleunigen von Fluessigkeiten bzw. Gasen
US3902083A (en) * 1972-06-05 1975-08-26 Gould Inc Pulsed droplet ejecting system
US5270484A (en) * 1990-09-14 1993-12-14 Canon Kabushiki Kaisha Powder conveying device
WO2000062838A2 (en) * 1999-04-19 2000-10-26 California Institute Of Technology Hydro elastic pump which pumps using non-rotary bladeless and valveless operations

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1529963A1 (de) * 2003-11-04 2005-05-11 Sony Corporation Vorrichtung zur Erzeugung einer Strahlströmung, elektronische Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung einer Strahlströmung
US8033324B2 (en) 2003-11-04 2011-10-11 Sony Corporation Jet flow generating apparatus, electronic apparatus, and jet flow generating method
US8081454B2 (en) 2004-03-18 2011-12-20 Sony Corporation Gas ejector, electronic device, and gas-ejecting method

Also Published As

Publication number Publication date
US7101159B2 (en) 2006-09-05
EP1438514A1 (de) 2004-07-21
ATE516442T1 (de) 2011-07-15
ATA16872001A (de) 2004-07-15
EP1438514B1 (de) 2011-07-13
AT412416B (de) 2005-02-25
US20050031474A1 (en) 2005-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1317626B1 (de) Verfahren und maschine zur förderung von medien
EP2912310B1 (de) Kolben-membranpumpe
DE2713599A1 (de) Stroemungsmittelpumpe, insbesondere membranpumpe
DE2502566B2 (de) Membranpumpe
EP1438514B1 (de) Ventillose pumpe
DE2937157C2 (de) Kolbenverdrängerpumpe, insbesondere Dosierpumpe
DE2523059A1 (de) Fluessigkeitspumpe und pumpverfahren
DE3443768C2 (de)
EP2022734B1 (de) Vibrationslinearförderer
WO2005033523A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum fördern von medien
DE19729612C2 (de) Peristaltikpumpe
EP0794136B1 (de) Resonanzschwingförderer
DE202006011928U1 (de) Schlauchmembranpumpe
DE3710013A1 (de) Membranverdraengerpumpe, insbesondere fuer reibende, korrosive fluessigkeiten mit in suspension befindlichen teilchen od. dgl.
EP3643397B1 (de) Vorrichtung zum homogenisieren eines produktes und verwendung der vorrichtung zum homogenisieren eines produktes
DE19523816A1 (de) Dosiervorrichtung mit Feder-Rückstellung
DE2110454C3 (de) Vorrichtung zum Hervorrufen von Pulsationen bei einer Flüssigkeit in einer Extraktionskolonne und Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung
DE112017002436T5 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Blasenentfernung und Vorrichtung zur kontinuierlichen Blasenentfernung
DE3501655C1 (de) Pulsationsdämpfer
DE195976C (de)
DE2857091A1 (en) Diaphragm pumps
EP2113661B1 (de) Pulsationsdämpfer für pulsierende Förderströme
DE543451C (de) Vorrichtung an hydro- und aerodynamischen Schwingungskreisen in Apparaten, in welchen ein fluessiges oder gasfoermiges Triebmittel in einen stehenden Schwingungszustand v ersetzt wird
EP0802328B1 (de) Hydraulischer Stossheber
DE1006782B (de) Hydraulische Ruetteleinrichtung fuer Foerder- und Abfuellvorrichtungen an Verpackungsmaschinen und Abfuellanlagen

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NO NZ PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TR TT TZ UA UG US UZ VN YU ZA ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 092292002

Country of ref document: AT

Date of ref document: 20030501

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 92292002

Country of ref document: AT

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2002778979

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2002778979

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10493205

Country of ref document: US

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8642

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: JP