DK174024B1 - Tankvogn med serieforbundet hoved- og forpumpe - Google Patents

Description

DK 174024 B1 i

Den foreliggende opfindelse angår en tankvogn med serie-forbundet hoved- og forpumpe for oppumpning, transport og udbringning af væsker, navnlig gylle på markarealer, og omfattende en beholder, en hovedpumpe for fyldning og tømning 5 af tankvognen, hvilken hovedpumpe har et væsketilførselsrør på en svingbar hydraulisk knækarm, en pumpe i enden af væsketilførselsrøret, hvor begge pumper energiforsynes fra tankvognens forbrændingsmotor, eller et trækkende køretøjs forbrændingsmotor, og hvor begge pumper er i drift under fyld-10 ningen af tanken ved pumpning fra et typisk lavere beliggende væskespej1.

En sådan tankvogn kendes fra BA 1997 00150, hvor serieforbundne pumper er anbragt på en tankvogn, og hvor begge pumper er i drift under oppumpning af gylle fra en gylletank.

15 Dette skulle have den effekt at kavitation af væsken i hovedpumpens tilførselsrør under oppumpning undgås, og endvidere skulle de serieforbundne pumper kunne medføre et reduceret effektbehov ved fyldning af tankvognen.

Pumpesystemet med serieforbundne pumper, hvor begge pum-20 per energiforsynes fra en traktors forbrændingsmotor, og hvor begge pumper er i drift under pumpning er endvidere kendt fra SE 510 930. Her er pumpesystemet ganske vist ikke monteret på en tankvogn, men principperne vedrørende serieforbundne pumper er det samme som angivet i ovennævnte skrift. Men hvor 25 forpumpen i enden af hovedpumpens føderør har et lysningsmål der tillader en større væskemængde at passere pumpehuset end den væskemængde forpumpen er i stand til at overpumpe.

Fælles for nævnte pumper er, at hovedpumpen er drevet af eksempelvis kraftoverføringsakslen på en traktor, og forpum-30 pen er drevet af traktorens hydrauliksystem, og begge pumper drives således direkte eller indirekte af den til traktoren hørende forbrændingsmotor.

. Seriekobling af pumper har dog været kendt lang tid før ovennævnte pumpesystemer, navnlig i forbindelse med statio-35 nære pumpestationer for eksempelvis spildevand, hvor pumper seriekobles i den hensigt at opnå en tilstrækkelig ydelse ved et givet modtryk.

Nævnte kendte forbrændingsmotordrevne seriekoblede pumper

N

2 DK 174024 B1 har en samlet maksimal kapacitet på ca. 6-10.000 1/minut ved fyldning af en tankvogn, alt efter størrelsen på hovedpumpens fødeledning, og størrelsen af den traktor der forsyner de respektive pumper med energi. Faktisk forholder det sig såle-5 des, at man med de moderne traktorer er i stand til at opnå den maksimale ydelse på 10.000 1/minut, blot ved anvendelse af den hydraulisk drevne forpumpe, der er nedsænket i et forråd (tank) af eksempelvis gylle.

Ved nævnte tankvogn foretages oppumpning af væsken via 10 forpumpen, der er nedsænket under væskespejlet i eksempelvis en gylletank til hovedpumpen via en trevejsventil, der i øvrigt også står i forbindelse med selve tanken på tankvognen. Hovedpumpens trykafgangsside står endvidere via endnu en tre-vejsventil i forbindelse med henholdsvis en til tankvognen 15 hørende fordeler og spredeenhed, samt med tanken, i den hensigt under udbringningen af tankens indhold, at skabe en turbulent strømning indeni tanken der hindrer sedimentering af opslemmet stof i væsken (gyllen) på tankens bund.

Nævnte trevejsventil imellem for- og hovedpumpe medfører 20 et ikke ubetydeligt tryktab i hovedpumpens fødeledning, der sammen med den trods alt begrænsede kapacitet en moderne traktors hydrauliksystem har (ca. 15 kW), kombineret med det faktum at hovedpumpens sugetryk alene kan bidrage med et vakuum på ca. 6-7,5 ravs uden risiko for at væsken kaviterer 25 gør, at ovennævnte kapacitet på 10.000 1/min næppe vil kunne forøges med den teknik, rørføring og ventilbestykning der anvendes i de kendte tankvogne.

Nævnte pumpekapacitet syntes umiddelbart stor, men i forbindelse med maskinstationers udbringning af gylle på marker, 30 er en besparelse i tid på nogle minutter ved hver fyldning af tanken af betydning for den indtjening en sådan gyllevogn kan indbringe, og den foreliggende opfindelse har til formål at angive en tankvogn med en fyldningskapacitet der overstiger ovenfor angivne betydeligt, uden behov for at tilføre mere 35 effekt til de seriekoblede pumper.

Dette formål opnås med en tankvogn af den indledningsvist angivne art, som er kendetegnet ved, at der imellem fødeslangen og hovedpumpen findes et opsamlingskammer stående i di- 3 DK 174024 B1 rekte forbindelse med hovedpumpens indløbsåbning, hvilket opsamlingskammer endvidere omfatter en første mekanisk af-spærrelig forbindelse i form af en åbning til bunden af tankvognens tank, og hvilken hovedpumpes afgangsrør står i direk-5 te forbindelse med tanken via en anden mekanisk afspærrelig forbindelse i form af en kanal/skakt med et tværsnitsareal der i det mindste svarer til afgangsrørets tværsnitsareal, samt via en trevejs ventil med tilhørende rørføring henholdsvis står i forbindelse med tanken og et ikke nærmere angivet 10 uddelerarrangement.

Ved denne konstruktion opnås det, at væsken ikke skal passere en stærkt tryktabsgivende trevejsventil under lastningen af tankvognen, men at den fra forpumpen via føderøret til opsamlingskammeret tilførte væske kan flyde frit til ho-15 vedpumpens tilløbsside. Desuden medfører det forhold at hovedpumpens afgangsrør står i forbindelse med tanken via en kanal/skakt med et rigeligt tværsnitsareal en betydelig reduktion af det tryktab der er normalt ved sådanne tankvogne, idet hovedpumpens trykafgangsrør her ligeledes er forbundet 20 med tanken via en trevejsventil. Alt i alt har forsøg med en tankvogn ifølge opfindelsen vist, at ovennævnte tryktabsredu-cerende tiltag medfører en betydelig forøgelse af lastekapaciteten, der således kan forøges til ca. 15.000 1/minut, på grund af at den med forpumpen oppumpede væske ikke skal pas-25 sere en trevejsventil der medfører et betydeligt tryktab, men kan tilføres frit til hovedpumpens indløb.

I den hensigt at reducere omkostninger ved fremstilling af tankvognen ifølge opfindelsen, kan tanken kan tanken og opsamlingskammeret være således indrettet at de har en fælles 30 væg, hvor den første afspærrelige forbindelse imellem tanken og opsamlingskammeret udgøres af en åbning i nævnte væg, og at den anden mekanisk afspærrelige forbindelse imellem hovedpumpens afgangsrør og tanken udgøres af en kanal/skakt fortrinsvis med et større tværsnitsareal end pumpens afgangsrør.

35 I den hensigt at opnå optimal styring af væske strømnin gen gennem opsamlingskammer og pumpe til tanken, kan forbindelsen imellem opsamlingskammeret og tankens bund, samt forbindelsen imellem hovedpumpens afgangsrør og tanken have en 4 DK 174024 B1 fælles mekanisk afspærreenhed, opererende imellem to yderstillinger, henholdsvis hvor forbindelsen imellem opsamlings-kammerets bund og tankens bund er afspærret, og hvor forbindelsen imellem hovedpumpens afgangsrør og tanken er afspær-5 ret.

Det vil være muligt at benytte en sådan fælles afspæreen-hed ved at indrette forbindelsen/åbningen imellem tanken og opsamlingskammeret, samt kanalen/skakten imellem hovedpumpens afgangsrør og tanken således at disse er beliggende ud for 10 hinanden og endvidere således i forhold til tankens sider, at et aktuatordrevet skydespjæld kan indrettes til at operere imellem ovennævnte yderstillinger.

Af konstruktionsmæssige hensyn foretrækkes det at det ak-tuatordrevne skydespjæld placeres indeni tanken, på den fæl-15 les væg imellem opsamlingskammeret og tanken.

Det er ved opfindelsen indset at denne indretning er hensigtsmæssig, idet det under fyldningen af tanken er nødvendigt at forbindelsen imellem tankbunden og opsamlingskammeret er blokeret, samtidigt med at hovedpumpens afgangsrør skal 20 være helt åbent, for at den til opsamlingskammeret tilførte væske kan tilføres tanken via hovedpumpen med så lille et tryktab som overhovedet muligt.

Omvendt, når væsken/gyllen udbringes på markerne, er der behov for en god tilstrømning til hovedpumpen fra tanken, 25 samt for tilførsel af væske/gylle til en fordeler, hvilket opnås ved med skydespjældet at afspærre forbindelsen imellem hovedpumpens afgangsrør og tanken, hvorved væsken tilføres trevejsventilen, og hovedstrømmen af væske vil tilføres fordelerarrangementet, og en mindre delstrøm vil via en rørfor-30 bindelse fra trevejsventilen blive tilført tanken, hvorved væsken omrøres.

Det vil endvidere være muligt at opnå en større ydelse, såfremt forpumpen startes først og fylder hele hovedpumpens føderør samt opsamlingskammeret, forinden hovedpumpen star-35 tes, idet hovedpumpen da vil yde et vakuum på fødeledningen der sammen med forpumpen og forbundne kars princip, vil forøge gennemstrømningen igennem fødeledningen.

I den hensigt at kunne foretage hurtig lastning af tank- 5 DK 174024 B1 vognens tank, uden først at skulle foretage tidsrøvende manuel omstilling af skydespjæld og trevejsventil, vil disse elementer være forsynede med fra tankvognens førerhus, eller fra et trækkende køretøjs førerhus fjerbetjente aktuatorer.

5 Herved kan omstilling ske nærmest momentant, uden at fø reren af tankvognen behøver at bevæge sig bort fra førersædet .

I den hensigt at kunne opfange sten, metalgenstande m.m. der evt. kan være indeholdt i den til opsamlingskammeret til-10 førte væske/gylle, så disse ikke tilføres hovedpumpen og be-skadiger denne, samt at være i stand til at fjerne samme fra forkammeret, kan opsamlingskammerets bund, umiddelbart før hovedpumpens tilløbsrør være forsynet med et stenfang i form af en grube, hvilken grubes bund udgøres af en tætsluttende 15 oplukkelig luge, der med fordel kan være hængselforbundet til gruben.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende med henvisning til tegningen, hvor fig. 1 er et sidebillede af en tankvogn med for- og ho-20 vedpumpe med tilhørende skakt ifølge opfindelsen, fig. 2 er et snitbillede igennem tankvognens tank langs linien A-A i fig. 1, hvor afspæringsmekanismen er i bundposition, fig. 3 det samme som fig. 2, men hvor afspærringsmekanis-25 men er i topposition, og fig. 4 er et endebillede af langs linien B-B i fig. 1.

Den i fig. 1 viste tankvogn 2 er i realiteten en unit der er beregnet for montage på en ikke vist undervogn, typisk en flerakslet undervogn af sættevognstypen for tilslutning til 30 et trækkende køretøj, navnlig en traktor (ikke vist).

Tankvognen omfatter en cylinderformet tank 4, hvis forende omfatter en svingbar konsol 6, for fastgørelse af en hydraulisk kran 8, med knækarrae 10, 12, på hvilken er monteret et føderør 14 til en hovedpumpe 16 placeret ved tankvognens 35 forende 18, der drives af det trækkende køretøjs kraftoverføringsaksel (ikke vist). Føderøret 14 er i sin frie ende forbundet med en forpumpe 20, der drives ved hjælp af hydraulikudtag fra det trækkende køretøjs hydrauliksystem (ikke DK 174024 B1 6 vist).

Imellem konsollen 6 for føderøret 14 og hovedpumpen 16 findes et opsamlingskammer 22, der har en fælles væg 23 med tanken 4, og hvis nedre ende 24 står i forbindelse med hen-5 holdsvis hovedpumpens tilløbsåbning 26 og den nedre del af tanken via en åbning 28.

Hovedpumpens afgangsåbning 30 står via en anden åbning 32 i tankvæggen 23 i direkte forbindelse med tanken 4. Som det fremgår af fig. 2 og 3, er åbningerne 28, 32 beliggende in-10 denfor et område der dækkes af et skydespjæld 34 med en fjernbetjent aktuator 36, der opererer i to yderstillinger, henholdsvis i en bundposition (fig. 2) hvor åbningen 28 imellem opsamlingskammerec 22 og tanken 4 er blokeret, mens åbningen 32 imellem hovedpumpens afgangsrør og tanken 4 er 15 åben, og en topposition (fig. 3), hvor åbningen 28 imellem opsamlingskammeret 22 og tanken 4 er åben og åbningen 32 imellem hovedpumpens afgangsrør 30 og tanken 4 er blokeret.

Førstnævnte stilling af skydespjældet 34, hvor dette er i bundpositionen og således afspærrer forbindelsen imellem tan-20 ken 4 og opsamlingskammeret 22, jf. fig. 2, benyttes ved fyldning af tanken 4 med væske/gylle, hvor den via forpumpen 20 og føderøret 14 tilføres væske/gylle til opsamlingskammeret 22 den frit strømmer til hovedpumpens indløbsåbning 26, hvorfra den via hovedpumpen 16, og dennes trykafgangsrør 30 25 tilføres direkte til kanalen/skakten 32 der står i åben forbindelse med tanken 4. Som det fremgår vil der være et meget lille tryktab ved væskestrømningen imellem opsamlingskammeret og tanken, idet der er etableret forholdsvist store åbninger hvorigennem væsken/gyllen kan strømme frit.

30 Sidstnævnte stilling af skydespjældet 34, hvor dette er i topposition og således afspærrer kanalen/skakten 32 imellem hovedpumpens afgangsrør 30 og tanken 4, jf. fig. 3, benyttes når tanken 4 tømmes, eksempelvis ved udbringning af væsken/gyllen på markarealer via et ikke nærmere angivet forde-35 lerarrangement, samt under transport imellem indladnings-/fyldningsstedet og udbringningsstedet. Her er åbningen 28 imellem tanken 4 og opsamlingskammeret 22 fri, således at væske/gylle kan strømme frit fra tanken 4 til hovedpumpens til- 7 DK 174024 B1 løbsåbning 26. Samtidigt er stillingen på trevejsventilen 38, der også står i forbindelse med hovedpumpens afgangsrør 30, justeret således at en delstrøm af væsken/gyllen der tilføres trevejsventilen, via et rør 40 tilføres tanken 4 for etable-5 ring af turbulente strømningsforhold inden i tanken 4 for imødegåelse af sedimentdannelser i dennes bund. Resten af væske /gyllestrommen fra hovedpumpens afgangsrør 30 videreføres via et afgangsrør 42 til et ikke vist fordelersystem.

Opsamlingskammerets bund 44 omfatter umiddelbart før ho-10 vedpumpens tilløbsrør 26 et stenfang i form af en grube 46, hvilken grubes bund 48 udgøres af en tætsluttende oplukkelig luge, der med fordel kan være hængselforbundet 50 til gruben.

Herved kan sten, metalgenstande m.m. der evt. er indeholdt i den til opsamlingskammeret 22 tilførte væske/gylle 15 opfanges så disse ikke tilføres hovedpumpen 16 og beskadiger denne, og senere fjernes samme fra opsamlingskammeret/gruben ved åbning af lugen 48.

Der er således ved opfindelsen angivet en tankvogn med et serieforbundet pumpesystem, hvis effektivitet/ydelse ved til-20 førsel er forøget betydeligt ved en reduktion af tryktabene i det til tankvognen hørende lednings- og rørsystem.

Claims (7)

8 DK 174024 B1

1. Tankvogn (2) med serieforbundet hoved- og forpumpe (16, 20} for oppumpning, transport og udbringning af væsker, 5 navnlig gylle på markarealer, og omfattende en beholder, en hovedpumpe for fyldning og tømning af tankvognen, hvilken ho-vedpumpe har et væsketilførselsrør (14) på en svingbar hydraulisk knækarm (10, 12), og hvor forpumpen (20) er placeret i enden af væsketilførselsrøret, hvor begge pumper energi-10 forsynes fra tankvognens forbrændingsmotor, eller et trækkende køretøjs forbrændingsmotor, og hvor begge pumper er i drift under fyldningen af tanken ved pumpning fra et typisk lavere beliggende væskespejl, kendetegnet ved, at der imellem væsketilførselsrøret (14) og hovedpumpen (16) findes 15 et opsamlingskammer (22) stående i direkte forbindelse med hovedpumpens indløbsåbning (26), hvilket opsamlingskammer endvidere omfatter en første mekanisk afspærrelig forbindelse i form af en åbning (28) til bunden tankvognens tank (4), og hvilken hovedpumpes afgangsrør (30) står i direkte forbindel-20 se med tanken (4) via en anden mekanisk afspærrelig forbindelse i form af en kanal/skakt (32) med et tværsnitsareal der i det mindste svarer til afgangsrørets tværsnitsareal, samt via en trevejs ventil (38) med tilhørende rørføring henholdsvis står i forbindelse med tanken (4) og et ikke nærmere 25 angivet uddelerarrangement.

2. Tankvogn (2) ifølge krav 1, kendetegnet ved, at tanken (4) og opsamlingskammeret (22) er således indrettet at de har en fælles væg (23), hvor den første mekanisk af-spærrelige forbindelse imellem tanken (4) og opsamlingskamme-30 ret (22) udgøres af en åbning (28) i nævnte væg, og at den anden mekanisk afspærrelige forbindelse imellem hovedpumpens afgangsrør og tanken udgøres af en kanal/skakt (32) fortrinsvis med et større tværsnitsareal end pumpens afgangsrør (30) .

3. Tankvogn (2) ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at forbindelsen (28) imellem opsamlingskammeret og tankens bund, samt forbindelsen (32) imellem hovedpumpens afgangsrør og tanken har en fælles mekanisk afspærreenhed (34), 9 DK 174024 B1 opererende imellem to yderstillinger, henholdsvis hvor forbindelsen (28) imellem opsamlingskammerets bund og tankens bund er afspærret, og hvor forbindelsen (32) imellem hovedpumpens afgangsrør (30) og tanken (4) er afspærret.

4. Tankvogn (2) ifølge krav 3, kendetegnet ved, at forbindelsen/åbningen (28) imellem tanken (4) og opsamlingskammeret (22), samt kanalen/skakten (32) imellem hovedpumpens afgangsrør og tanken (4) er beliggende ud for hinanden og i forhold til tankens sider, således at den fælles me-10 kaniske afspærreenhed udgøres af et aktuatordrevet skyde- spjæld (34) der opererer imellem ovennævnte yderstillinger.

5. Tankvogn (2) ifølge et hvilket som helst af kravene 1-4, kendetegnet ved, at det aktuatordrevne skydespjæld (34) er placeret indeni tanken (4) på den fælles væg (23) 15 imellem opsamlingskammeret (22) og tanken (4).

6. Tankvogn (2) ifølge ethvert af kravene 1-5, kendetegnet ved, at skydespjæld (34) og trevejsventil (38) er forsynede med fra tankvognens førerhus-, eller fra et trækkende køretøjs førerhus, fjerbetjente aktuatorer. 2 0

7. Tankvogn (2) ifølge ethvert af kravene 1-6, kende tegnet ved, at opsamlingskammerets bund (44) umiddelbart før hovedpumpens tilløbsrør (26) omfatter et stenfang i form af en grube (46), hvilken grubes bund (48) udgøres af en tætsluttende, oplukkelig, fortrinsvis til gruben hængselforbun-25 det (50), luge .