DK172995B1 - Blandingsapparat til udsprøjtning af en væskeblanding - Google Patents

Description

r DK 172995 B1

Opfindelsen angår et blandingsapparat som angivet i den indledende del af patentkravl.

Blandingsapparater af denne art er særlig velegnet til anvendelse ved afisning af flyvemaskiner. Afisningsarbejdet skal kunne gennemføres I løbet af en meget 5 kort tid og med en nøjagtig indstillet blanding af medierne. Da afisningsmedierne er meget ømfindtlige over for mekanisk påvirkning, som kan medføre en degradering, er det endvidere ønskeligt i væskemediesystemet at undgå degraderingssfremmende pumpe- og ventilsystemer, i et kendt blandingsapparat, der er udformet med henblik på at løse disse 10 problemer, findes der hydrauliske motorer, der er forbundet i serie med en fælles hydraulisk trykpumpe, og har hver et volumen, der er variabelt fra et maksimum til et minimum og omvendt, og som i indstillingsøjemed er styret samtidig indbyrdes omvendt proportionalt af et styresignal, jf. DK-patent nr. 164.262.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe et blandingsapparat, der er i 15 stand til at arbejde med en forøget intern præcision, og som samtidig indebærer muligheder for en vidtgående anvendelse af ensartede arbejdsaggregater.

Dette formål er ifølge opfindelsen opnået ved de i patentkrav 1's kendetegnende del angivne foranstaltninger.

Som det fremgår heraf, er tilvejebringelsen af mediepumpemes Indbyrdes 20 samarbejde henlagt til en mekanisk udveksling, der ved sin Indgangsende er i driv-forbindelse med en af mediepumpemes drivmotorer, og ved sin afgangsende er i direkte drivforbindelse med en hydraulikpumpe, der driver motoren for en anden mediepumpe, og hvis arbejdsydeise er variabel, og dermed styrbar til regulering og styring af denne mediepumpes arbejdsydeise til opnåelse og opretholdelse af et tilstræbt 25 blandingsforhold i den udsprøjtede væskeblanding. Den variable styring er ifølge oprindelsen tilvejebragt ved anvendelse af en elektronisk signalstyring, som er impuls-, modtagende forbundet med blandingsapparatets udsprøjtningsledning for medieblanding.

Arrangementet ifølge opfindelsen Indebærer også den fordel, at en utilsigtet 30 udsprøjtning af kun ét af blandingens medier kan undgås. Ved at lade den mediepumpe, hvis motor også er drivforbundet med udvekslingen, pumpe et afisningsmedium, eksempelvis glycol, og lade den anden, via den variable hydraulikpumpe drevne mediepumpe pumpe eksempelvis vand, kan man sikre sig, at når der bliver pumpet vand, pumpes der i hvert fald også glycol, fordi den direkte for afisningsmediet arbej- % i 2 DK 172995 B1 ? den de motor skal køre, før det er muligt via den variable hydraulikpumpe at levere drivmedie til den vandpumpende motor. Derved fortiindres, at der opstår en fejlsituation, i hvilken der kun udsprøjtes vand.

Ved at udforme blandingsapparatet som angivet i patentkrav 2 kan der opnås 5 en særlig hurtig og nøjagtig indstilling og regulering af blandingsapparatets samlede arbejde. Den giver mulighed for anvendelse af eksempelvis en variabel elektrohy-draulisk aksial-stempelpumpe, som omfatter en tilbagemelding af pumpens variable arbejdsorganer.

; Patentkrav 3 omhandler en nærmere udførelsesform for tilvejebringelsen af i 10 trykkompenserede arbejdsforhold ved blandingsapparatets indgangsende.

Som det ligeledes fremgår af ovenstående, udgør den variable hydraulikpumpe det eneste variabelt arbejdende aggregat i blandingsapparatet. Apparatets øvrige motorer og pumper er non-variable, og dermed enkle og service-venlige.

Blandingsapparatet ifølge opfindelsen er ikke bundet til sammenblanding af 15 kun to væsker. Til udvekslingen vil der kunne kobles flere end én variabel hydraulikpumpe, med dertil hørende pumper, motorer og mediepumper. Endvidere er blandingsapparatets blandingsevne ikke forudbundet af faste grænser, men den er varier-bar alt efter, hvilke motorstørrelser, pumpestørrelser og udvekslingsforhold, der vælges.

20 Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til teg ningen, på hvilken fig. 1 skematisk viser opbygningen af en udførelsesform for blandingsapparatet, fig. 2 en anden udførelsesform for et system til regulering af et hydraulisk 25 arbejdsmediesystem, og fig. 3 en tredie udførelsesform for et sådant system.

/ Den viste udførelsesform for blandingsapparatet er baseret på sammenblan ding og samlet udsprøjtning af to medier, der er samlet i hvert sit forråd, henholdsvis I og II, Eksempelvis kan medie I være glycol, og medie II være vand.

30 Til hvert forråd hører en mediepumpe, henholdsvis 1 og 2, som pumper hvert sit medie Ind i en fælles udsprøjtningsledning 3. I denne ledning 3 sammenblandes medierne I og II, og blandingen udsprøjtes Igennem en udsprøjtningsdyse 17. De anvendte mediepumper er fortrængningspumper med en forudfastlagt fortrængning for hver omdrejning.

J· 3 DK 172995 B1

Hver mediepumpe 1 og 2 er drevet af sin hydrauliske motor, henholdsvis 4 og 5. Begge motorer har en forudfastlagt fortrængning pr. omdrejning.

Til mediepumpen 1’s motor 4 hører en hydraulikpumpe 6. Denne er direkte, mekanisk koblet til et drivaggregat 16, som udgør drivkraftkilden for hele blandingsap-5 paratet.

Til mediepumpen 2’s motor 5 hører en hydraulikpumpe 8. Denne pumpe er af den art, hvis fortrængning pr. omdrejning er variabel, og dermed styrbar.

Den variable hydraulikpumpe 8 er ved hjælp af en direkte mekanisk forbindelse bevægelsesoverførende forbundet med en mekanisk udveksling 7. Udvekslin-10 gen 7 er direkte forbundet med motoren 4 og mediepumpe 1.

Forbindelsesledninger mellem medieforrådene, henholdsvis I og II, og udsprøjtningsdysen 17 er betegnet med henholdsvis la og Ila. De er forenet til den fælles, blandende udsprøjtningsledning 3, som bærer udsprøjtningsdysen 17. I denne ledning er der Indbygget en spærrehane 11 til henholdsvis udsprøjtning eller afspær-15 ring af den i ledningen dannede væskeblanding.

Hydraulikpumpen 6 og den tilhørende hydrauliske motor 4 er Indrettet til trykkompenseret samarbejde til opretholdelse af et konstant tryk I motoren 4. Når spærre-hanen 11 åbnes til udsprøjtning af væskeblandingen I plus II, vil der i udsprøjtningsledningen 3 ske et trykfald, Dette vil medføre, at der skal et mindre moment til at drive 20 mediepumpeme 1 og 2. Dette igen vil gøre det muligt for den hydrauliske motor 4 at drive den mekaniske udveksling 7, fordi der takket være trykkompenseringen opretholdes et konstant tryk i motoren 4. Dette betyder, at der ved åbning henholdsvis lukning af spærrehanen 11 opnås en regulering af gennemstrømningen af blandingsap-paratets samlede system, både for væskeblandingen og for det hydrauliske drivsy· 25 stem.

Ved hjælp af udvekslingen 7 og den variable hydraulikpumpe 8 kan antallet , af mediepumpen 2's omdrejninger varieres, således at mediepumpen 2 fra nul omdrejninger pr. hver enkelt omdrejning i mediepumpen 1 kan køre helt op til et maksimalt antal omdrejninger pr. hver enkelt omdrejning i pumpen 1. På dette grundlag vil 30 den opnåelige andel fra mediepumpen 2 leverede medie II i den samlede væskeblanding kunne beregnes og bruges som et hurtigt disponibelt og meget nøjagtigt grundlag for en regulering af den variable hydraulikpumpe 8’s tilførsel af hydraulik-medie til mediepumpen 2's motor 5.

4 DK 172995 B1

Den mængde medie, der leveres fra mediepumpen 2, kan indstilles og reguleres ved anvendelse af en variabel pumpetype Θ, der eksempelvis som styreorgan indeholder et Ikke vist skivelignende reguleringsorgan, hvis vinkelstilling er bestemmende for pumpens fortrængning pr. omdrejning. I udførelseseksemplet er der i regu- i i 5 leringsøjemed anvendt en proportionalventil 9, der er integreret i et kredsløb III for hydraulisk styremedie, som udgår fra pumpen 6. og efter passage Igennem et styre-aggregat, der samlet er betegnet med IV, igen ender i et forråd V for hydrauliksyste- 1 mets arbejdsvæske. Forrådet V forsyner også mediepumpeme 1 og 2's drivende en heder, henholdsvis 4 plus 6, og 4 plus 8 plus 5. Proportionalventilen 9 er via en led-10 ning VI forbundet med en elektronisk signalstyring VII, som kan Indstille og regulere det nævnte skivelignende reguleringsorgan, og dermed styre tilførslen af hydraulikmedie til motoren 5.

Efter indstilling af et programmeret blandingsforhold imellem blandingsmedi-eme, som foregår under anvendelse af den elektroniske signalstyrer VII, holdes styre-15 ren løbende underrettet om blandingens aktuelle sammensætning ved hjælp af strømningsmålere, henholdsvis 10 og 12, der er Indkoblet i forbindelsesledningerne, henholdsvis Ila og la. I signalstyreren VII sammenlignes de herfra udsendte elektroniske signaler med det i signalstyreren indstillede ønskede blandingsforhold.

Uoverensstemmelse Imellem det ønskede indstillede og det aktuelle blan-20 dingsforhold fremkalder et elektronisk signal fra signalstyreren VII til proportionalventilen 9 til justering af den variable hydraulikpumpe 6's eksempelvis skivelignende reguleringsorgan, hvorved leveringen af hydraulikmedie fra denne pumpe Θ til motoren 5, mediepumpen 2’s omløbshastighed, og som følge heraf blandingsforholdet I udsprøjtningsledningen 3 ændres.

25

Eksempel , Med udgangsbasis I vejrforholdene, og navnlig i temperaturen, vælger opera tøren et blandingsforhold imellem eksempelvis glycol-medieforråd I - og vand-medie-forråd II - i et forhold på eksempelvis 25% medie I og 75% medie II i den samlede 30 blanding i udsprøjtningsdysen 17. Dette betyder, at hver gang mediepumpen 1 leverer én liter glycol, skal mediepumpen 2 levere tre liter vand. Anvendes der ens pumpetype for hver af disse pumper, vil det betyde, at der skal arbejdes med samme indbyrdes forhold mellem de to mediepumpers omdrejningstal, dog under hensyntagen til eventuelle afvigelser mellem de to væskers viskositet som følge af varierende tempe- DK 172995 B1 v 5 raturforhold. Til opnåelse af det nævnte blandingsforhold skal den variable hydraulikpumpe 8 indstilles således, at de I strømnlngsmåleme 10 og 12 registrerede værdier har et indbyrdes forhold på én til tre.

Når spærrehanen 11 til udsprøjtning 17 af medieblandingen åbnes, opstår 5 der I udsprøjtningsledningen 3 et trykfald. Dette medfører, at der kræves et reduceret moment til at drive mediepumpeme 1 og 2. Da den hydrauliske motor 4, som tidligere forklaret, arbejder trykkompenseret og dermed opretholder et konstant tryk i den hydrauliske motor 4, vil denne nu tilføre udvekslingen 7, og dermed den variable hydraulikpumpe 8 en drivkraft til tilvejebringelse af den tilstræbte justering af blandings-10 forholdene. Justeringen bliver dermed selvregulerende.

Den hidtil beskrevne udførelsesform for blandingsapparatet ifølge opfindelsen er baseret på en trykkompenseret drift af den systemet drivende hydraulikpumpe 6.

To andre eksempler for udførelsesformer til opnåelse af en styret forsyning af 15 motoren 4 med hydraulikmedie er skematisk vist i fig. 2 og 3.

Fig. 2 viser en udførelsesform, I hvilken hydraulikpumpen 6 er en konstant hydraulikpumpe, der pr. omdrejning af pumpens rotor leverer en konstant mængde hydraulikmedie pr. omdrejning. Pumpen er dimensioneret til under alle driftsforhold at levere tilstrækkeligt hydraulikmedie til at drive motoren 4 med den ønskede omdrej· 20 nlngshastighed. Til ledningen Imellem hydraulikpumpen 6 og motoren 4 er der ved hjælp af en grenledning Villa tilsluttet en overtryksventil 13. Ventilen 13 er indrettet til at åbnes, hvis væsketrykket i ventilen stiger over en forudbestemt grænse. Overskydende hydraulikmedie vil da Igennem ledningen Vlllb strømme tilbage til forrådet V for hydrauliksystemets arbejdsvæske. Således opretholdes i motoren 4 et konstant tryk 25 og leveres der et konstant moment ind i udvekslingen 7.

Fig. 3 viser en udførelsesform, I hvilken hydraulikpumpen er en variabel , pumpe, hvis fortrængning af hydraulikmedie pr. omdrejning er elektronisk styret ved hjælp af en ikke nærmere vist regulator 14, tryktransmitter 15 og proportionalventil 18.

Den elektroniske signalledning er betegnet med IX. Trykket i forbindelsesledningen 30 mellem hydraulikpumpen 6 og motoren 4 måles hele tiden af tryktransmitteren 15, der giver signal til regulatoren 14. Gennem proportionalventilen 18 kan regulatoren 14 bestemme stempelvandringen på en reguleringscylinder 19. Derved bestemmes mediefortrængningen pr. arbejdsomdrejning i hydraulikpumpen 6. Også på denne måde 6 DK 172995 B1 kan der opretholdes et konstant arbejdstryk i forbindelsesledningen mellem hydraulikpumpen 6 og motoren 4, og derved et konstant moment ind i udvekslingen 7.

/ i j 'inn fffl

Claims (6)

7 DK 172995 B1

1. Blandingsapparat til udsprøjtning af en væskeblanding, der består af mindst to flydende medier, fra hvert sit forråd (I, II), idet apparatet har et til antallet af medier svarende antal mediepumper (1, 2). der udmunder i en fælles udsprøjtnings- 5 ledning (3), og som drives af hver sin hydrauliske motor (4, 5), kende tegnetved, a) at blandingsapparatet har et drivaggregat (16), der er direkte drivforbundet med en hydraulikpumpe (6), som er trykregulerende styret i afhængighed af mediestrømmen på apparatets afgangsside, 10 b) og som hører til én (4) af motorerne, c) hvilken motor (4) er drivforbundet med både én (1) af mediepumpeme, og med en mekanisk udveksling (7), d) som er i direkte drivforbindelse med mindst én hydraulikpumpe (8), der driver mindst én hydraulisk motor (5) for mindst én yderligere mediepumpe (2), og 15 hvis arbejdsydelse er variabel, og dermed styrbar.

2. Blandingsapparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den variable hydraulikpumpe (8) er indrettet til kontinuerlig elektronisk styring af pumpens ar· bejdsvolumen. 20

3. Blandingsapparat ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den direkte med drivaggregatet (16) forbundne hydraulikpumpe (6) og det tilhørende hydrauliske system er indrettet til trykkompenseret samarbejde til opretholdelse af et konstant tryk i motoren (4).

4. Blandingsapparat ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den di rekte med drivaggregatet (16) forbundne hydraulikpumpe (6) er en konstant pumpe, ^ som på afgangssiden er tilkoblet en trykstyrende overtryksventil.

5. Blandingsapparat ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den direkte med drivaggregatet forbundne hydraulikpumpe (6) er en variabel hydraulikpum- 30 pe, hvis fortrængning af hydraulisk medie er elektronisk styret til opretholdelse af et konstant arbejdstryk mellem hydraulikpumpen (6) og den til denne koblede motor (4).

6. Blandingsapparat ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at der i tilførselsledninger (la, Ila), der forbinder mediumforrådene (I, II) med udsprøjtningsledningen (3) er indkoblet strømningsmålere (10, 12), der er signalgivende 8 DK 172995 B1 forbundet med en elektronisk signalstyring (Vil), som er signalgivende forbundet med den variable hydrauliske pumpes (8) reguleringsorgan. i / m