Hallo Leute, ich arbeite momentan an einem Projekt in dem es darum geht eine Flüssigkeit (unter hohem Druck) zu verdrängen bzw zu bewegen. Meine einfache Idee ist es, in einem Rohr einen Magneten als eine Art 'Kolben' einzusetzen. In diesem Rohr herscht sowohl vor als auch hinter dem 'Kolben' der gleiche Druck. An einer Seite befindet sich eine Flüssigkeit an der anderen Seite ein Gas. Von außerhalb des Rohres würde ich den Magneten gerne auf und ab bewegen können. Ich habe überlegt eine Art Elektromagnet ringförmig um das Rohr zu installieren und mit einem Schlitten (Zahnriemenantrieb o.Ä) auf und ab zu bewegen. Ich frage mich ob sich der Magnet denn überhaupt so einfach mit bewegt? Und ob es möglich ist diesen Schlitten in Geschwindigkeit und Fahrweg zu steuern? Vielen Dank
Das geht. Was du bauen möchtest, ist ein LSM: https://de.wikipedia.org/wiki/Linearmotor Im Prinzip ein BLDC, nur eben mit linearer Bewegung.
> Und ob es möglich ist diesen Schlitten in > Geschwindigkeit und Fahrweg zu steuern? Bestimmt. Z.B. 'Becherglas-Rührer' funktionieren derart ... https://www.google.de/search?q=becherglas+r%C3%BChrer&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwjmvbey6IfnAhWIKVAKHe2TD1EQ_AUoAnoECAsQBA&biw=1024&bih=594
Habe ich mir auch schon gedacht, aber hängen der Stator und der Forcer bei einem Linearmotor nicht direkt zusammen? Oder kann ich auch eine Rohrwand dazwischen haben? Und wie läuft so eine Steuerung bei einem Linearmotor genau ab? Der Hub darf nur wenige mm betragen, im Idealfall erreiche ich dadurch eine Art Pulsation der Flüssigkeit.
Diese Magnetgeschichten gehen nicht durch eine Metallwand hindurch, aber sonst, ja, geht.
Joggel E. schrieb: > Diese Magnetgeschichten gehen nicht durch eine Metallwand hindurch, aber > sonst, ja, geht. Also müsste ich mir 'einfach' Elektromagneten neben das nicht-magnetische Rohr stellen und durch entsprechende Steuerung der Polung lässt sich der Magnet im Inneren des Rohres bewegen? Reicht denn dafür die Kraft dann noch aus? Also der Druck soll auf beiden Seiten des Magneten identisch sein, aber trotzdem wird ja eine Flüssigkeit bewegt. Vielen Dank erstmal
Dave K. schrieb: > Reicht denn dafür die Kraft dann noch aus? Wenn das Magentfeld zusammen mit dem "Rührfisch" ausreichend stark ist. > Also der Druck soll auf beiden Seiten des Magneten identisch sein, > aber trotzdem wird ja eine Flüssigkeit bewegt. Wo ist die "eine" und wo die "andere" Seite des Magenten? Kannst du mal ein Bild machen, damit man sich diesen "Druck" da vorstellen kann? Dave K. schrieb: > Habe ich mir auch schon gedacht, aber hängen der Stator und der Forcer > bei einem Linearmotor nicht direkt zusammen? Auch eine Schwebebahn ist ein Linearmotor. > Also müsste ich mir 'einfach' Elektromagneten neben das > nicht-magnetische Rohr stellen und durch entsprechende Steuerung der > Polung lässt sich der Magnet im Inneren des Rohres bewegen? Du wirst da dann sehen: der Wirkungsgrad ist lausig. Du musst schon Gehirnschmalz in die Geometrie des Elektromagenten stecken. Die Alternative wäre aber: kauf einen Linearmotor, kleb auf dessen Schlitten einen starken Magenten und stell das dicht an dein Glasrohr. Ins Glasrohr gibst du dann auch einen Magenten. Der innere Magnet wird dem Äußeren folgen. Und weil du feststellen wirst, dass so ein Linearmotor echt teuer ist, kannst du das auch mit einem normalen Motor und einem Zahnriemen machen...
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Lothar M. schrieb: > Und weil du feststellen wirst, dass so ein Linearmotor echt teuer ist, > kannst du das auch mit einem normalen Motor und einem Zahnriemen > machen... Tatsächlich kam gerade genau diese Idee auf. Wieso nicht einfach einen Rührfisch ins Rohr stecken und mit einem Ringmagneten von außerhalb über einen Zahnriemen den Ringmagneten auf und ab bewegen. Das sollte von der Kraft ja die optimale Lösung sein. Müsste ich mir nur noch Gedanken über die Steuerung machen. Vielen Dank
Vielleicht könnte man sich die Technik bei einem Langhubmagneten abschauen. Einfach Kupferlackdraht um den Glaszylinder wickeln (z.B. innerhalb des mittleren Drittels). Dann genügt es, wenn der Kolben einfach nur aus Eisen besteht. Je mehr Strom durch die Spule fließt, um so stärker wird der Eisenkolben in die Spule reingezogen.
Michael M. schrieb: > Vielleicht könnte man sich die Technik bei einem Langhubmagneten abschauen. Die sind aber schon auf geringe Luftspalte und optimierten Magnetfluss getrimmt. Sonst kommt da keine nennenswerte Kraft auf... > Dann genügt es, wenn der Kolben einfach nur aus Eisen besteht. Je mehr > Strom durch die Spule fließt, um so stärker wird der Eisenkolben in die > Spule reingezogen. Probier mal, mit einem simplen Spulenmagnet ohne Kern ein Stück Eisen von der Tischplatte wegzuheben... ;-)
Das kommt im wesentlichen darauf an, welche Leistung wirklich durch den Luftspalt übertragen werden muss, und wie dick die Wand ist. Bei den billigen Aquarienpumpen ist der (wassergefüllte) Luftspalt auch recht groß. Und eigentlich gibt es auch keinen Grund, die Statorspule eisenlos zu gestalten. Ich halte die Variante "Ringmagnet per Zahnriemen um das Rohr bewegen" aber auch für die am leichtesten umsetzbare Variante. Würde sogar bei einem durchgehenden Schlauch funktionieren. Es sei denn, die Pulsation darf auch mit einem rotierenden aber translatorisch unbewegten Magneten erzeugt werden. Dann wäre eine Aquarienpumpe das erste Opfer meines Interesses.
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> > Es sei denn, die Pulsation darf auch mit einem rotierenden aber > translatorisch unbewegten Magneten erzeugt werden. Dann wäre eine > Aquarienpumpe das erste Opfer meines Interesses. Interessant... Wäre denn damit eine Hub und Frequenzeinstellung noch möglich?
Dave K. schrieb: > Wäre denn damit eine Hub und Frequenzeinstellung noch > möglich? Wahrscheinlich eher nicht. Jetzt mal Butter bei die Fische: Welcher Druck? Welche Druckdifferenz? Welche Frequenz? Welche Fördermenge? Eventuell ist schon eine primitive Schlauchpumpe das, was Du suchst. Diese Geräte sind robuster, als sie aussehen.
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Es werden Millionen von Kaffeeautomaten benutzt, die haben meist magnetisch bewegte Pumpenkolben-Linearmotore, kosten neu knapp über 20 €. Andere haben Zahnradpumpen. Frag mal am "Wertstoffhof", ob Du eine Pumpe ausbauen darfst, dann wirds noch billiger.
Walter T. schrieb: > Jetzt mal Butter bei die Fische: Welcher Druck? Welche Druckdifferenz? > Welche Frequenz? Welche Fördermenge? Am Ende sollen es im Idealfall bis zu 30 bar werden. Die Druckdifferenz ist dabei reativ gering. Ich habe im Idealfall über dem Kolben ein Gas mit 30bar und unterhalb eine Flüssigkeit mit 30 bar. Das Volumen was ich verdrängen will sind nur wenige mm^3. Es geht nur darum eine Flüssigkeitssäule minimal pulsieren zu lassen.
Dave K. schrieb: > Am Ende sollen es im Idealfall bis zu 30 bar werden. Die Druckdifferenz > ist dabei reativ gering. Ich habe im Idealfall über dem Kolben ein Gas > mit 30bar und unterhalb eine Flüssigkeit mit 30 bar. > Das Volumen was ich verdrängen will sind nur wenige mm^3. Es geht nur > darum eine Flüssigkeitssäule minimal pulsieren zu lassen Das sind brauchbare Angaben. Fehlt nur noch die Frequenz und die Frage, wie genau diese eingehalten werden sollte. Bei kleinen Frequenzen wäre eine klassische Membranpumpe evtl. Mittel der Wahl. Bei größeren dann der Solenoid-Ansatz, den Du ja schon seit dem Anfang des Thread verfolgst.
Walter T. schrieb: > Bei kleinen Frequenzen wäre eine klassische Membranpumpe evtl. Mittel > der Wahl. Bei größeren dann der Solenoid-Ansatz, den Du ja schon seit > dem Anfang des Thread verfolgst. Ich denke da geht es nur um 0,5-2Hz pro Pulsation. Also mir gefällt tatsächlich der Ringmagnetansatz ganz gut. Da müsste ich mich ja nur noch um die Ansteuerung bzw die Frequenz und den Hub kümmern. Vielen Dank auf jeden Fall schonmal für die vielen guten Ansätze
Ich bins nochmal. Leider hat der Ansatz mit dem Ringmagneten nicht so funktionier wie erhofft. Der neue Ansatz ist es jetzt, das Rohr von Innen mit einem Außengewinde zu versehen und anschließend einen 'Kolben' mit Außengewinde dort hinein zu geben. Durch eine Art Gleichstrommotor würde ich den Kolben gerne in Bewegung versetzen, so dass dieser sich mit dem Gewinde auf/ab bewegt. Klingt dieses Vorhaben umsetzbar?
Dave K. schrieb: > das Rohr von Innen mit einem Außengewinde zu versehen Klingt erst mal widersprüchlich und wie soll das Gewinde abgedichtet werden? Treib doch den Kolben mit einer Kolbenstange, die nach draußen führt an. Da kann man dann problemlos einen Kniehebel über eine Gewindestange antreiben um hohen Druck aufzubauen.
Im Idealfall sollte über dem Kolben der gleiche Druck herrschen wie unterhalb. Nur das überhalb ein Gas ist und unterhalb eine Flüssigkeit. Ich hatte gehofft, dass das Gewinde eventuell selbst schon abdichtend genug ist. Das Problem mit der Kolbenstange ist, dass diese ja auch wieder beweglich ist und ich somit einen beweglichen Körper gegen den hohen Druck abdichten muss. Das führt meiner Meinung nach wieder zum nächsten Problem
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