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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
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zum Mischen von zwei Flüssigkeiten in vorbestimmten Verhältnissen.
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Vorrichtungen zum Mischen von zwei Flüssigkeiten werden auf sehr unterschiedlichen
Gebieten verwendet, beispielsweise einerseits in der chemischen Verfahrenstechnik
und andererseits von Hausbesitzern zum Verteilen von flüssigen Düngemitteln. Im
allgemeinen sind die bisher üblichen Verfahren auf die Erzeugung konstanter Flüssigkeitsvolumen-Verhältnisse
gerichtet, siehe z.B. die US PS 3188055. In der chemischen Verfahrenstechnik, in
der Flüssigkeitsströme proportional gemischt werden, treten Abweichungen von den
konstanten Flüssigkeitsverhältnissen/aufgrund der Strömungscharalr-.teristika der
Ventile und Düsen, welche die Flüssigkeitsströme steuer, oder aufgrund von Druckabweichungen
in den Regelventilen.
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In diesen Systemen ist die Bandbreite der Druckverhältnisse gebunden
an den Druck der Primärflüssigkeit, der eine oder mehrere Flüssigkeiten zugemischt
werden sollen, sowie an die Masse der strömenden Flüssigkeiten.
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Bei der Verwendung von Mischungen von bestimmten flüssigen Brennstoffen,
wie synthetischen oder Biomasse-Brennstoffen und Heiz-oder Dieselöl, die in bestehenden
Energiesystemen wie Heizkesseln und Motoren verwendet werden, tritt ein Problem
auf, da in diesen Fällen der Staudruck und/oder der Massenstrom der Brennstoffe
abhängig von Lastanforderungen moduliert wird.
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Um derartige Energiesysteme wirtschaftlich zu betreiben und um den
Arbeitsbereich dies-er Systeme aufrecht zu erhalten oder zu erweiter sowie die Leistung
dieser Systeme bei der Verwendung von Brennstoffgemischen zu optimieren, müssen
die Mischungsverhältnisse entsprechend den Arbeitscharakteristika der Energiesysteme
verändert werden. Demzufolge hat sich die Notwendigkeit ergeben für
eine
verbesserte Flüssigkeits-Mischvorrichtung, die in der Lage ist, Flüssigkeitsgemische
in jedem vorbestimmten Verhältnis (innerhalb bestimmter Grenzen) zu erzeugen, während
sich sowohl der Staudruck als auch der Massenstrom der Primärflüssigkeit verändert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischvorrichtung sowie
ein Verfahren zu schaffen, mit der bzw. dem dieses Ergebnis erzielt wird. Das Verfahren
und die Vorrichtung sollen vollständig passiv sein und keine äußere Kraft- oder
Signalquelle benöteigen. Die Vorrichtung soll ferner in der Lage sein, eine Sekundcrflüssigkeit
mit niedrigem Staudruck in eine Primärflüssigkeit mit hohem Staudruck einzuführen.
Dabei sollte der Staudruck der-Sekundärflüssigkeit so eingestellt werden können,
daß bei unterschiedlichem Massenstrom und/oder Staudruck der Primärflüssigkeit ein
vollkommen willkürliches Mischungsverhältnis erreicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs
1 gelöst.
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Bei der vorgeschlagenen Vorrichtung ist der erste Abschnitt des Längskanals
so bemessen, daß ein beträchtlicher Druckabfall der Primärflüssigkeit auftritt,
wenn diese durch diesen ersten Abschnitt strömt. In dem zweiten Abschnitt, dessen
Querschnitt im wesentlichen konstant ist oder sich nur geringfügig ändert, tritt
ei Druckabfall der strömenden Primärflüssigkeit ein, dessen Größe von der Bernouilli'schen
Gleichung bestimmt ist. Der Druckabfall in diesem Abschnitt kleinsten Querschnitts
ändert sich mit der tasse der durchströmenden Primärflüssigkeit. Eine oder mehrere
Seklnd2rflüssigkeiten werden mit vorgeschriebenen Staudrücken in diesen Abschnitt
kleinsten Querschnitts eingeführt. Die Masse der zugeführten Sekundärflüssigkeit
ist abhängig von ihrem Staudruck, dem Druckabfall im Abschnitt kleinsten Querschnitts
aufgrund
der durchströmenden Primärflüssigkeit, der Querschnittsfläche
der Öffnung durch welche die Sekundärflüssigkeit zugeführt wird, dem Winkel, den
die Primär- und Sekundärströme einschließen, und von irgendeinem Widerstandselement
in dcln t;r&';mung k'ini 1 er Sekundärfiüssigkeit. Wenn der Massenstrom der
PrimErflüssigkeit verändert wird, verändert sich der Druckabfall in dem Bereich
kleinsten Querschnitts nichtlinear und demzufolge ändert sich auch der Massenstrom
der Sekundärflüssigkeit. Indem man den Staudruck der SekundMrflüssigkeit, den Querschnitt
der Sekundäröffnung, den eingeschlossenen Winkel der beiden Ströme und die Strömungscharakteristik
des Widerstandselementes vorschreibt, kann das Verhältnis der Massenströme der beiden
Flüssigkeiten in einer willkürlichen Weise verändert werden, wenn der Massenstrom
der Prim.=rflüssigkeit verändert wird. Durch geeignete Auswahl der vorgenannten
Parameter kann das Massenstromverhältnis der Sekundärflüssigen zur Primärflüssigkeit
konstant, oder veränderlich und linear cder nicht konstant und nicht linear sein.
Einer oder rehrere der Sekundärströme kann ein Pulver, wie beispielsweise Kohlepulver,
oder ein Brei aus Pulver und Flüssigkeit sein. Zusätzlich können die Primr- und
Sekundärströme ausgetauscht werden, so daß in dem Primärstrom ein Brei fließt und
als Sekirndärstrom eine Flüssigkeit injiziert wird. Schließlich kann der Staudruck
der Sekunarflüssigkeit niedriger sein als der Staudruck der Primcrflüssigkeit, und
diese Ströme können trotzdem durch entsprechende Auswahl der vorgenannten Parameter
miteinander vermischt werden.
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Falls erforderlich, kann dem Abschnitt kleinsten Querschnitts ein
dritter Abschnitt folgen. Die Form dieses dritten Abschnittes wird durch die Erfordernisse
des Nischungsprozesses bestimmt. Wenn beispielsweise der Druck wieder auf den ursprünglichen
Wert gebracht werden muß, kann der dritte Abschnitt die Form eines Hohlkegelstzmpfes
haben, dessen kleineres Ende dem Abschnitt kleinsten
Querschnitts
der Vorrichtung entspricht und dessen anderes, stromabwärts liegendes Ende entsprechend
dem Bernouilli'schen Gesetz größer ist. Wenn die Flüssigkeiten zu dem Zweck gemischt
werden, daß sie chemisch miteinander reagieren können, so-kann das Ende des dritten
Abschnittes eine Form haben, die durch die Gesetze der Aerothermochemie bestimmt
istw Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen
beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 eine auseinandergezogene geschnittene Seitenansicht
einer einen Längskanal mit zwei Abschnitten aufweisenden Zumeß-und Mischvorrichtung
gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine auseinandergezogene, geschnittene Seitenansicht
eines zweiten Ausführungsbeispiels, das aus der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung
mit einem Längskanal, der einen dritten Abschnitt mit größer werdenden Querschnitt
aufweist, besteht, Fig. 3 ein hydraulisches Schaltbild des erfindungsgemäßen Verfahrens
mit Mitteln zur Veränderung der Staudrücke der Primär- und Sekundärflüssigkeiten
durch externe Signale von willkürlichen Signalquellen, Fig. 42 ein hydraulisches
Schalthild,in welchem der Staudruck der Sekundärflüssigkeit entsprechenddem sich
verändernden Staudruck der Primärflüssigkeit geändert wird, Fig. L ein hydraulisches
Schaltbild,in welchem der Staudruck der Sekundarflüssigkeit entsprechend dem statischen
unddem Staudruck der Primärflüssigkeit verändert wird, Fig. 5 ein hydraulisches
Schaltbild, in welchem der Staudruck der Primärflüssigkeit entsprechend dem statischen
und dem ?>t:audruck nach der Zumeß-Mischvorrichtung verändert wird, d.h. nit
einem Rückkoppelungskreis, und in welchem der
Staudruck der Sekundärflüssigkeit
entsprechend dem statischen und dem Staudruck der Primärflüssigkeit verändert wird,
Fig. 6 ein hydraulisches Schaltbild, in welchem der Staudruck der Primärflüssigkeit
durch einen äußeren Eingriff verändert und der Druck der Sekundärflüssigkeit als
Funktion eines willkürlichen Signals variiert wird, das durch den Druck der Primärflüssigkeit
modifiziert ist, Fig. 7 ein hydraulisches Schaltbild einer Zumeß-Mischvorrichtung
mit einer Emulsiervorrichtung, die ein Teil des Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine
ist, und in welcher der Staudruck der Sekundärflüssigkeit durch den Druck des von
der Brennkraftmaschine zurückströmenden Kraftstoffes verändert wird, Fig. 8 ein
Diagramm der Arbeitscharakteristika einer Zumeß-Mischvorrichtung, in welcher der
Staudruck der Primärflüssigkeit konstant und der Staudruck der Sekundärflüssigkeit
parametrisch verändert wird, wenn sich der Massenstrom der Primärflüssigkeit verändert,
und Fig. 9a, 9b und 9c Diagramme ähnlich Fig. 8, aus welchen die Arbeitslinien einer
Zumeß-Mischvorrichtung hervorgehen, bei der verschiedene Betriebsparameter verändert
werden.
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Wie vorher ausgeführt, bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Zumessen und Mischen von zwei oder mehreren Flüssigkeiten
in irgendeinem proportionierten Massenverhältnis. Obgleich die nachfolgende Beschreibung
sich auf die Zumessung und Mischung von Ol und Alkohol bezieht, sei darauf hingewiesen,
daß die Erfindung angewandt werden kann auf die Mischung eier beliebigen Anzahl
von Flüssigkeiten zusätzlich zu denen, die in den dargestellten Beispielen verwendet
werden. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß die Flüssigkeiten der Mischung mit
ein
ander mischbar oder nicht mischbar sein können, chemisch reagierend
oder nicht reagierend, und daß der Ausdruck "Flüssigkeit, auch Breie, Gele und thixotrope
Stoffe umfassen soll.
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Es sei nun auf Fig. 1 Bezug genommen, in welcher eine Vorrichtung
10 gezeigt ist, die aus einem ersten Teil 12, einem zweiten Teil 14 und einem dritten
Teil 16 besteht. Der erste Teil 12 enthält einen konvergierenden Kanal 18, der einen
ersten Abschnitt bildet und an den sich als zweiter Abschnitt koaxial eine Bohrung
20 anschließt, die einen Abschnitt kleinsten Durchmessers bildet.
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Eine Querbohrung 22 erstreckt sich in das Teil 12, und seine Achse
schneidet diejenige der ersten und zweiten Abschnitte. Eine Öffnung 24 am Boden
der Querbohrung 22 verbindet diese mit der Bohrung 20.
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Das zweite Teil 14 weist ein Innengewinde 17 auf, in welches das dritte
Teil 16 eingeschraubt ist. Mittels eines Außengewindes 19 kann das zweite Teil 14
in die mit einem entsprechenden Innengewinde versehene Querbohrang 22 im ersten
Teil 12 eingeschraubt werden. Das erste Teil 12 ist vorzugsweise im wesentlichen
zylindrisch, um die Herstellung und den Zusammenbau zu erleichtern, jedoch können
auch andere Querschnittsformen verwendet werden. Dies gilt auch für den Kanal 18
und die Bohrung 20.
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Die Öffnung 24 kan, wie gezeigt, senkrecht zur Achse der Bohrung 2C
wiegen, oder ihre Längsachse kann mit der Längsachse der Bohrug 23 einen von 90
abweichenden Winkel einschließen. Die Achse der öffnung 24 kann außerdem gegenüber
der Achse der Bohrung 20 versetzt sein, und ihre Lage kann bestimmt sein durch Konstruktionsüberlegungen
und die Gesetze der Strömungsdynamik, insbesondere die Erhaltung des Massenstromes
undder- Bernouilli,schen Gleichung.
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Das dritte Teil 16 weist eine Öffnung 26 auf und ist in das als Düsenhalter
dienende Teil 14 eingeschraubt. Eine Bohrung durch das Teil 14 fluchtet mit einer
Bohrung in dem Teil 16, die in der Öffnung 26 endet. Das Teil 16 und das Teil 14
bilden zusammen eine Düse 15, die in der beschriebenen Weise in die Querbohrung
22 im Teil 12 eingeschraubt ist.
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Die Arbeitsweise der Zumeß- und Mischvorrichtung 10 wird im folgenden
beschrieben. Eine erste Flüssigkeit, beispielsweise Öl, tritt am Eingang 30 in das
Teil 12 ein und verläßt es durch den Ausgang 32. Dcr Druck des Öles sinkt, wenn
es durch de konvergierenden Abschnitt 18 strömt, wobei die Größe des Druckabfalls
abhängig ist von den Flächenverhältnissen des Eingangs 30 und des Abschnitts 20
geringsten Querschnitts und von der Größe des Massenstromes. Wenn diese Masse ansteigt,
wird der Druckabfall in dem Abschnitt 20 kleinsten Querschnitts größer. Bei einem
konstanten Flächenverhältnis und einem konstanten Staudruck der Primärflüssigkeit
sinkt der Druck in dem Abschnitt 20 geringsten Querschnitts wenn der Öl-Massenstrom
ansteigt. In diesem Falle tritt ein modulierender Primärmassenstrom mit konstantem
Primärstaudruck auf.
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Die Sekundärflüssigkeit strömt durch die Düse 15 in die Mischvorrichtung
10. Wenn der Staudruck der Sekundärflüssigkeit gleich derjenigen der Primärflüssigkeit
ist, dann ist theor-etisch das Massenverhältnis der Primär- und Sekundärflüssigkeiten
gleich dem Flächenverhältnis des Abschnittes 20 kleinsten Querschnitts ur öffnung
26. Wenn der Primärmassenstrom bei konstantem Staudruck ansteigt, sinkt der statische
Druck in dem Abschnitt 20 geringsten Querschnitts, wodurch cev as~eZ r,- -rr : nsEr
sigkeit erhöht wird. Obgleich das Verhältnis von Druck zu Massenstrom nicht linear
ist, wird in diesem Fall ein lineares Zumeß-
Verhältnis erreicht.
Dieses Zumeßverhältnis bleibt also bei modulierendem Massenstrom der Primärflüssigkeit
konstant.
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Wenn der Staudruck der Primärflüssigkeit bei modulierendem primreniMassenstrom
konstant bleibt und der Staudruck der Sekundärflüssigkeit von demjenigen der Primärflüssigkeit
verschieden ist, ist zu erwarten, daß die Zumeßverhältnisse nichtlinear sind. Es
wurden jedoch bei der beschriebenen Konstruktion mehrere synergistische Effekte
entdeckt, die bei der Anwendung der Vorrichtung in Energiesystemen besonders vorteilhaft
sind. Wenn der Staudruck der Sekundärflüssigkeit größer ist als derjenige der Primärflüssigkeit,
hat sich gezeigt, daß das Flüssigkeitsmassenverhältnis des Sekundärstromes zum Primärstrom
ansteigt, wenn der Massenstrom der Primärflüssigkeit sinkt. Zusätzlich ändert sich
der Anstieg des Massenverhältnisses mit dem Staudruck der Sekundärflüssigkeit. Wenn
dagegen der Staudruck der Sekundärflüssigkeit geringer ist als derjenige der Primärflüssigkeit,
hat sich gezeigt, daß das Massenverhältnis des Sekundärstromes zum Primärstrom abnimmt,
wenn der Massenstrom der Primärflüssigkeit abnimmt. Zusätzlich kann in dem System
durch geeignete Auswahl der vorgenarm.ten Betriebsparameter ein hydrodynamisches
Absperren des sekundären Nassenstromes vorgesehen werden. Es wurde weiterhin festgestellt,
daß durch Anordnung eines Widerstandelements in der Düsenöffnung 26, das auf die
Strömungsgeschwindigkeit der Sekundärflüssigkeit anspricht, für den Fall, daß die
Staudrucke der beiden Ströme gleich sind, Strömungsverhältnisse mit linearem Verhalten
gefolgt von nichtlinearem Verhalten erreicht werden können. Bei einem unveränderlicher
Staudruck der Frimärflüssigkeit und bei einer Massenstrommodulation der Primärflüssigkeit
können somit sowohl lineare als auch nichtlineare Arbeitslinien von Zumeßverhältnissen
erreicht werden, wenn der Massenstrom der Primärflüssigkeit moduliert. Diese Arbeitslinien
sind diskret. Zusätzlich kann bei
modulierendem Staudruck und Massenstrom
der Primärflüssigkeit durch Veränderung des Staudrucks der Primärflüssigkeit das
gesamte Feld von Zumeßverhältnissen erhalten werden.
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In Fig. 1, in der die primären und sekundären Flüssigkeitsströme senkrecht
zueinander stehen, wird der Mischungsgrad zwischen den Flüssigkeiten dadurch verstärkt,
daß die Primärflüssigkeit eine Scherirkung auf die Sekundärflüssigkeit ausübt, wenn
diese durch die Düsenöffnung 26 in den Abschnitt 20 kleinsten Querschnitts eintritt.
Der Mischungsgrad kann verändert werden durch Veränderung der Strömungsgeschwindigkeiten
der Flüssigkeit oder durch Veränderung der Größe des eingeschlossenen Winkels zwischen
den Strömen d.h. dadurch, daß die Längsachse der Düse 15 einen von 900 abweichenden
Winkel mit der Längsachse des ersten Teils 12 bildet.
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Durch Veränderung des eingeschlossenen Winkels zwischen den Strömen
wird jedoch das Verhältnis zwischen den Stauzuständen und den Strönungseigenschaften
verändert, wodurch wiederum diverse Mischzustände und Arbeitslinien von Zumeßverhältnissen
erhalten werden, wenn die Masse des Primärstromes moduliert.
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Mit einem derartigen weiten Spielraum zur Erzielung dieser Zumeß-und
Mischverhältnisse können die Betriebscharakteristika von vielen moculierenden Energiesystemen
erreicht werden, wenn verschiedone Substanzen von unterschiedlichen thermochemischen
Eigenschaften darin substituiert werden. Die gebräuchlicheren dieser Energiesysteme
sind Heizkessel und Brennkraftmaschinen, bei denen Gemische von alternativen Brennstoffen
in einen Primärbrennstoff eirgefuhrt werden.
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In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Zumeß- und
Mischvorrichtung
38 dargestellt. Die Vorrichtung 38 ist ähnlich derjenigen von Fig. 1, mit der Ausnahme,
daß eine divergierende Passage 34 als dritter Abschnitt nach dem Abschnitt 20 kleinsten
Querschnitts angefügt ist. In diesem Fall steigt der statische Druck der gemischten
Flüssigkeiten bei sinkender Strömungsgeschwindigkeit an. Das Gemisch tritt am Ende
36 der Passage 34 aus.
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Zusätzlich können chemische Reaktionen zwischen den beiden Flüssigkeiten
so gesteuert werden, daß sie in der divergiergenden Passage 34 auftreten. Ansonsten
ist die Vorrichtung 38 identisch mit der Vorrichtung 10 von Fig. 1, und gleiche
Bezugszeichen wurden für die gleichen Teile verwendet.
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F;g. 3 stellt ein hydraulisches Schaltbild für die Vorrichtung 38
dar, mit Mitteln zur Veränderung des Staudrucks der primären und der sekundären
Flüssigkeit. Die Primärflüssigkeit, beispielsweise Ö1, strömt durch eine Leitung
42, dann durch ein Druckregelventil 41 und in die Zumeß- und Mischvorrichtung 38.
Die Sekundärflüssigkeit, beispielsweise Alkohol, strömt durch eine Leitung 43, ein
Reduzierventil 40 und in die Düse 15 der Vorrichtung 38.
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Die Ventile 40 und 41 werden unabhängig voneinander gesteuert und
betctigt, so daß die Staudrücke der Primär- und der Sekundärflüssigkeit willkürlich
verändert werden können. Zusätzlich sind Mittel vorgesehen, um die Ventile 40 und
41 dynamisch über Steuerleistungen 45 und 46 zu betätigen, die mit willkürlich einschaltbauen
externen Signalquellen in Verbindung stehen. Die Ventile 40 und 41 können auch dynamisch
durch elektromagnetische Mittel von elektrischen Signalen betätigt werden, die von
Massenstrom-MeB-wert-Ut::setzern erzeugt werden.
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In einem Anwendungsfall wurde Alkohol Dieselöl Nr. 2 zugemessen un
zugemischt. Der Staudruck der Primärflüssigkeit, d.h. des Dliselcls, wurde konstant
gehalten. Eine parametrische experimentelle
Studie wurde durchgeführt,
in der der Staudruck der Sekundärflüssigkeit verändert und der Massenstrom der Primärflüssigkeit
moduliert wurde. Die Zumeß- und Mischvorrichtung war 16 cm lang, der konische Abschnitt
18 hatte einen Spitzenwinkel von 63°, der konische Abschnitt 34 hatte einen Spitzenwinkel
von 150 und der Abschnitt 20 hatte einen Durchmesser von 2,5 mm. Die Düse 15 war
eine handelsübliche Heizöldüse mit einem Spritzwinkel von 60 und einem Durchsatz
von 114 1 pro Stunde.
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Die Arbeitslir.ieader Zumeß- und Mischkurven sind in Fig. 8 dargestellt.
Die Kurven verschoben sich nach oben und nach rechts, wenn der Staudruck P5 der
Sekundärflüssigkeit erhöht wurde. Demzufolge ergibt sich für einen festen primären
Staudruck Pp = 1 bar eine Kurvenschar gemäß Fig. 8. Durch Veränderung des Staudrucks
P der p Primärflüssigkeit überlagern sich Gruppen von Kurvenscharen, und zwar eine
Gruppe pro Primärflüssigkeit-Staudruck.
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Es gibt viele Wahlmöglichkeiten für den Zumeß- und Mischvorgang: 2,
ostanthalten Seider Staudrücke Pp und Ps, wodurch für jeden Staudruck Ps Arbeitslinie
erhalten wird, siehe Fig. 9a.
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b) Konstanthalten des Primärflüssigkeits-Staudruckes Pp und Veränderung
des Sekundärflüssigkeits-Staudruckes Ps; wodurch eine Gruppe von Kurven erhalten
wird. Die Arbeitslinie schneidet diese Kurven, siehe Fig. 9b. Zusätzlich ist zu
sehen, daß es möglich ist, eie Sekundärflüssigkeit in eine Primärflüssigkeit einzuführen,
auch wenn die erstere den niedrigeren Staudruck hat.
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c' Konstanthalten des Sekundär-Staudruckes P5 und Veränderung des
Primär-Staudruckes Pp, siehe Fig. 9c, und d" Vercnderung der Staudrücke der Primär-
und der Sekundärflüssigkeit durch äußere Signale von unabhängigen Quellen. Es ergibt
sic eie willkürliche Arbeitslinie abhängig von dem Masse
strom
mp der Primärflüssigkeit und de@ individuellen Staudruck werçenfür die verschiedenen
Flüssigkeiten.
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Fig. 4a und 4b sind hydraulische Schaltbilder, in denen der Staudruck
der Sekundärflüssigkeit durch ein Druckregelventil 51 verändert wird. In Fig. 4a
strömt die Sekundärflüssigkeit, d.h.
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Alkohcl, in der Leitung 43 durch das Ventil 51, in welchem der Staudruck
verringert wird, und dann zu der Düse 15-der Zumeß- und Mischvorrichtung 38. Das
R6gelventil 51 kann. eine Druckkammer oder eine Federkarmer aufweisen, die mit Druck
beaufschlagt werden kann. Die Steuerleitung 52 ist an die die Primärflüssigkeit,
d.h. c"l, führende Engstelle 20 der Vorrichtung 38 angeschlossen, so daß sie den
statischen Druck des Öls abfühlt Dadurch ändert sich cer Staudruck und der Massenstrom
der Sekundärflüssigkeit wie der statische Druck und der Massenstrom der Primärflüssigkeit.
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Das hydraulische Schaltbild von Fig. 4b unterscheidet sich von derr.jenigen
von Fig. 4a nur dadurch, daß die Steuerleitung 52 so argeschlossen ist, daß sie
den Staudruck der Primärflüssigkeit in der eitung 42 abfühlt. In diesem Fall entspricht
die-Arbeitslinie iz wesentlichen derjenigen, die in Fig. 9a gezeigt ist, während
bei der Anordnung gemäß 4a die Arbeitslinie im wesentlichten einer Kurve der Kurvenschar
folgen kann, die in Fig. 9a und 9b gezeigt sind.
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In Fig. 5 ist ein hydraulisches Schaltbild eines Steuersystems mit
Rückkopplungskreis dargestellt. In diesem Fall strömt die Primärflüssigkeit in der
Leitung 42 durch das Druckregelventil 41, die Zumeß- und Mischvorrichtung 38 und
dann zu einem Energiesystem oder dergl. Am Ausgang der Zumeß- und Mischvorrichtung
38 ist ein Sensor 49 angeordnet, dessen Signal den Strom der Primärrlüssiggeit moduliert.
Die Sekundärflüssigkeit strömt durch die
Leitung 43 und wird durch
das Ventil 51, das den Massenstrom durch die Düse 15 verändert, druckmoduliert,
Das Modulationssignal für die Sekundärflüssigkeit wird von der Leitung 42 stromabwärts
des Druckregelventils 41 für die Primärflüssigkeit abgenommen. Die Arbeitslinie
folgt im wesentlichen derjenigen von Fig. 9c.
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In Fig. 6 ist eine Modifikation des hydraulischen Schaltbildes von
Fig. 5 dargestellt, bei der der Staudruck der Sekundärflüssigkeit durch ein willkürliches
externes Signal in einer Leitung 61 durch ein Gegendruck-Regelventil 62 moduliert
und durch ein Signal in einer Steuerleitung 60, das von der Primärflüssigkeit abgeleitet
ist, abgeschwächt wird.
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Fig. 7 schließlich zeigt ein hydraulisches Schaltbild für eine Brennkraftmaschine
oder einen Heizkessel. Öl strömt in der Leitung 42 durch eine Brennstoffpumpe 70,
die Zumeß- und Mischvorrichtung 38, durch einen Flüssigkeits-Flüssigkeitsemulgator
42 (beispielsweise einen solchen, wie er in der US PS 3937445 bebeschrieben ist)
und schließlich zu einer Brennkraftmaschine 74.
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Alkohol strömt durch die Leitung 43, eine Pumpe 76, das Druckregelventil
40 und schließlich zu der Düse 15 der Zumeß- und Nischvorrichtung 380 1 diesem Fall
wird der Alkoholstrom moduliert durch ein Signal, das durch eine euerleitung 52
von dCi' a stoff-Zirkulationsleitung 78 abgenommen wird. Ein Rückschlagventil 79
in der Zirkulationsleitung 78 verhindert ein Zurückströmen.
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Es sei betont, daß das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße
Vorrichtung auch mit mehr als zwei Flüssigkeiten durchgeführt bzw. betrieben werden
kann, wenn auch vorstehend nur zwei Flüssigkeiten erwähnt wurden. Wie eingangs erwähnt,
arbeitet die Erfindung gleichermaßen gut mit breiförmigen Stoffen, Gels und thlxotropen
Stoffen. Die Zumeß- und Mischvorrichtungen können
passiv oder aktiv
sein. Schließlich sei erwähnt, daß auch anderepassive oder aktive Vorrichtungen
konstruiert werden können, um einen Druckabfall zu erzeugen oder die Massenströme
zu-verEndern.