SE449771B - Pumpanordning for pulsationsfri befordran av ett flytande medium - Google Patents

Description

449 771 man ofta på trycksidan anordnat luftklockor. Då den pul- sationsdämpande verkan av luftklockor emellertid beror dels av frekvensen (pumpvarvtal eller pumpslagtal), dels av de rådande tryckförhållandena, och då luftklockorna dessutom bildar ett elastiskt oigan på trycksídan, är desamma ej lämpliga att använda överallt där en exakt statisk befordran är önskvärd över ett stort varvtals- och mottrycksområde eller där befordringsströmmen stop- pas och åter frisläppes abrupt, såsom ä1'fallet t.ex. vid vägmarkeringsmaskiner, där regelbundet avbrutna trafikled- linjer.påföres medelst färgsprutpistoler eller liknande.

För att vid frank och återgående koh/ar erhålla en pulsationsfri, av mottrycket oberoende befordrínss- ström har därför utvecklats en fullständigt annorlunda utformad kinematik än den som vevdriften ger.

Alla från vevdriften avvikande kinematiska lös- ningar har till syfte att göra summan av hastigheterna hos samtliga i befordringen deltagande kolvar konstant.

Denna sedan lång tid tillbaka kända princip har emeller- tid den nackdelen att en äkta pulsationsfri överlagring kan uppnås endast vid atmosfärstryck eller i varje fall vid rätt låga mottryck.

Vidare har föreslagits att använda förkomgression, som kan åstadkommas genom lämplig kinetisk förändring i pumpdriften eller vid hydrauliska pumpdrifter genom de vid hydraulik föreliggande möjligheterna att sätta in tryckackumulatorer och dämpare, Härvid gör sig emeller- tid den nackdelen gällande att arbetstryckskompensatio- nen måste förändras i beroende av arbetstrycket. Vid ofta inträffande växling av arbetstrycken måste arbets- tryckskompensàtionen injusteras på nytt lika ofta, vil- ket är besvärande.

Föreliggande uppfinning avser att undanröja dessa nackdelar och att lösa problemet att, speciellt men icke uteslutande för vägmarkeringsmaskiner, åstadkomma en en- kel anordning med pulsationsfritt statiskt arbetande be- 449 771 fordringsanordningar med fram- och återgâende förträngare utan förkompression. För att vid anordningen av det ovan angivna slaget lösa detta problem föreslås att trycksidorna av minst två befordringsanordningar, som i periodiska varand- ra överlappande tidsintervall avger inbördes lika stora och mot anordningens drifthastighet (driftvarvtal) proportionella befordringsströmmar, är i successiva överlappningsintervall medelst ett omkopplingsorgan förbindbara efter varandra om- växlande med förbrukaren eller med förrådsbehållaren. Före- trädesvis är befordringsanordningarna utbildade som pumpar med fram- och återgående förträngare, och då anordningen fö- rekommer vid en vägmarkeringsmaskin är pumparna drivna i be- roende av markeringsmaskinens körhastighet och befordrings- strömmarna proportionella mot körhastigheten. Vid en för- delaktig utföringsform av uppfinningen är pumparnas för- trängare anordnade att drivas av kurvskivor, som har omrâ- den med inbördes lika stora stigningar och som är förbundna med en drivanordning. Enligt en alternativ utföringsform står pumparnas förträngare i förbindelse med hydrauliska cy- lindrar, som drives av vätskepumpar. Naturligtvis kan även andra lämpliga drivanordningar av i och för sig känt slag komma till användning. För att kunna arbeta med godtyck- ligt höga befordringstryck kan driften av förträngarna ske medelst omedelbart på pumparnas förträngare verkande tryck- vätska.

Som pumpar bör företrädesvis användas bälg- eller mem- branpumpar, speciellt när abrasiva medier skall befordras, men andra pumpar med oscillerande förträngare kan också användas.

Vid en föredragen utföringsform av uppfinningen kan i återföringsledningen till materialbehållaren ínkopplas ett stryporgan, vars motstånd är anpassningsbart till för- brukarens-motstånd.

Omkopplingsorganet bör utbildas så, att under själva omkopplingsförloppet kolvpumparnas trycksidor är samtidigt förbun dna med förbrukaren och med förrådsbe- hållaren. Omkopplingsorganet är anordnat att omställas 449 771 under de båda förträngarnas tryckslag i området med över- lappning mellan förträngarnas mot maskinens körhastighet proportionella slaghastighet. Omställningen av omkopp- lingsorganet avledes företrädesvis från förträngarnas drift. Lämpligen ombesörjes omställningen av en tryck- lufts- eller vätskedriven kolv.

Särskilt för mycket viskösa material bör pumparna liksom även omkopplingsorganet vara uppvärmbara medelst en uppvärmd vätska.

Uppfinningen skall nedan beskrivas närmare under hänvisning till bifogade sohematiska ritningar på vilka figq l schematiskt visar anordningen enligt uppfinningen vid en vägmarkeringsmaskin utrustad med som kolvpumpar utförda pumpar, varvid figuren visar två olika kopplings respektive arbetslagen a) och b) av pumparna, och fig. 2 visar de båda pumpaznas befordrin¿sdiagram.

I figurerna har samma delar genomgående beteck- nats med samma hänvisningssiffror. I figt l a och l b betecknas sålunda den ena kolvpumpen med JO och den and- ra kolvnumpen med ll, och de tillhörande kolvarna, som i det visade exemplet är utförda som bälgpumpar, med vilka även ahrasiva medier kan befordias, betecknas med 12 och 13. Kolvarna styres av kurvskivorna 14 och 15.

Kolvpumparnas 10 och ll sugsídor står i förbindelse med en förrådsbehållare 18, och deras trycksidor står i för- bindelse med ett omkopplingsorgan 16, medelst vilket pumparna omväxlande kopplas till en förbrukare 17, exem- pelvis sprutpistolen vid en vägmarkeringsmaskin, och till förrådsbehâllaren 18.

I ledningen till förrådsbehållaren är anordnat ett inställbart stryporgan 19. Omställningen av omkopp- lingsorganet sker vid det visade utföringscxemplet me- delst en tryckluftoylindcr 20, som styres av en kam 21 vilken sitter pä samma axel som kdrvskívorna 14 och lš och alltså är fast kopplad med kolvdriftcn.

I fig. 2 visas befordringsdiagrammet för de båda kolvpumparna I och II. Man ser att det vid utbildning av 449 771 styrskivorna 14, l5 med varandra överlappande områden med konstanta stigningar och vid anordning av omkopplingsor- ganet 16 enligt uppfinningen är möjligt att åstadkomma en fullkomligt pulsationsfri befordringsström. Då för- brukaren av befordrinysmediet alltid är förbunden med endast den ena av pumpcylindrarna, erhåller densamma befordringsmediet aldrig såsom en sumnaström från två eller flera cylindrar. Den överskjutande befordrings- mängd, som faller inom överlappningsområdena till följd av den samtidiga befordringen medelst två pumpar, till- föres icke till förbrukaren 17 utan ledes över ett stryp- organ 19, vars motstånd noggrant svarar mot förbrukarens motstånd, tillbaka till förrådsbehållaren 18» 1 den ifrå- gavarande cylindern uppbygges följaktligen samma arbets- tryck som i den cylinder som är förbunden med förbrukaren.

I det omrâde där de båda kolvarnas befordringsslag över- lappar varandra förekommer alltså två lika stora beford- ringsströmmar med samma mottryok, av vilka den ena till- föres till förbrukaren och den andra ledas tillbaka till förrådsbehållaren.

I de båda befordringsslagens överlappningsområde omkopplas medelst omkopplingsventilen 16 förbrukaren från förbindelse med den kolv som befinner sig något före slu- tet av befordringsslaget, till den kolv som befinner sig något efter början av befordringsslaget. Sæntidifit om- kopplas återföringen till förrådsbehållaren från den kolv som befinner sig något efter början av befordrings- slaget till den kolv som nu befinner sig något före slu- tet av befordringsslaget, så att den senares restbeford- ringsmängd ledes till förrådsbehållaren.

För att förhindra variationer i tryck och be- fordringsström betingade av omkopplingen förbindes under omkopnlingsförloppet båda kolvarna samtidigt såväl med förbrukaren som med återledningen till förrådsbehålla- ren. Tryck och befordringsström hindras därvid från att variera på den grund, att under detta tidsrum kommer de 449 771 båda lika stora befordringsströmmarna att såsom en summa- ström av dubbel storlek i jämförelse med vardera enkel- strömmen möta ett till följd av parallellkopplingen av de skilda motstånden hälften så stort totalmotstând, vilket enligt hydromekanikens lagar medför samma mot- tryck.

Omkopplingsventiler för den angivna uppgiften kan utföras på känt sätt såsom slidventiler och sätes- ventiler, så att pumpar med på det ovan beskrivna sättet exakt statiskt pulsationsfri befordran kan realiseras såväl för smörjande som även för icke smörjande abrasiva fasta ämnen innehållande befordringsmedier.

Den beskrivna anordningen lämpar sig sålunda för alla kända kolvpumptyper med likformig kolvhastighet.

Problemet med förkompression, som vid de hittills kända systemen leder till pulsationer vid försummad eller icke exakt riktig inställning, uppträder icke vid systemet enligt uppfinningen, ty förkompressionsförloppet kan för- läggas på ett tillräckligt stort tidsavstånd från den tidpunkt, då förbrukaren med hjälp av omkopplingsventilen förbindes med den cylinder som redan utför befordran ge~ nom förkomprimerinv. Särskilt fördelaktigt är detta vid pumptypcr som är relativt elastiska till konstruktionen och som icke kan utföras kraftigare utan att andra önsk- värda egenskaper går förlorade (t.ex. hög temperaturbe- ständíghet, hermetisk tätning), såsom bälgpumpar.

En ytterligare fördel med föreliggande uppfinning är att kraftigt byggda och tekniskt mycket kostsamma pump- konstruktioner för statisk och pulsationsfri befordran ofta kan ersättas med enklare och billigare men mera elas- tiska konstruktioner, enär vid anordningen enligt uppfin- ningen problemet med det störande inflytandet av för- kompressionen bortfaller.

Claims (13)

10 15 20 25 449 771 .Eâlšfllšßfii

1. Anordning för pulsationsfri befordran av ett flytande medium från en förrådsbehållare till en förbrukare medelst statiskt arbe- tande befordringsanordningar, k ä n n e t e c k n a d därav, att trycksidorna av minst två befordringsanordningar (10, 11), som i periodiska varandra överlappande tidsintervall avger inbördes lika stora och mot anordningens drifthastighet (driftvarvtal) propor- tionella befordringsströmmar, är i successiva överlappningsinter- vall medelst ett omkopplingsorgan (16) förbindbara efter varandra omväxlande med förbrukaren (17) eller med förrådsbehållaren (18).

2. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att befordringsanordningarna är utbildade som pumpar (10, 11) med fram- och återgående förträngare (12, 13).

3. Anordning enligt patentkrav 1 och 2, k ä n n e t e c k - n a d därav, att pumparnas (10, 11) förträngare (12, 13) är an- ordnade att drivas av kurvskivor (14, 15), som har områden med in- bördes lika stora stigningar och som är förbundna med en drivan- ordning.

4. Anordning enligt patentkrav 1 och 2, k ä n n e t e c k - n a d därav, att pumparnas (10, 11) förträngare (12, 13) står i förbindelse med hydrauliska cylindrar, som drives av vätskepumpar.

5. Anordning enligt patentkrav 1 och 2, k ä n n e t e c k - n a d därav att driften av förträngarna (12, 13) sker medelst omedelbart på pumparnas (10, 11) förträngare verkande tryckvätska.

6. Anordning enligt patentkrav 1 till 5, k ä n n e t e c k - n a d därav, att pumparna (10, 11) är utbildade som bälgpumpar.

7. Anordning enligt patentkrav 1 till 5, k ä n n e t e c k - n a d därav, att pumparna (10, 11) utgöres av membranpumpar. 10 15 20 449 771

8. Anordning enligt patentkrav 1 - 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att i återföringsiedningen tili förrådsbehåiïaren (18) är inkopplat ett stryporgan (19), vars motstånd är anpassningsbart til) förbrukarens (17) motstånd.

9. Anordning eniigt patentkrav 1 - 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att omkoppïingsorganet (16) är så utbiïdat, att under sjä1- va omkoppiingsförloppet pumparnas (10, 11) trycksidor är samtidigt förbundna med förbrukaren (17) och med förrådsbehåiïaren (18).

10. Anordning en1igt patentkrav 1 - 9, k ä n n e t e c k n a d därav, att omkoppiingsorganet (16) är anordnat att omstä11as under de båda förträngarnas (12, 13) trycksiag i området med överïapp- ning me11an förträngarnas befordran.

11. Anordning enïigt patentkrav 1 - 10, k ä n n e t e c k - n a d därav, att omstäïiningen av omkoppïingsorganet (16) avïedes från förträngarnas (12, 13) drivanordning.

12. Anordning enïigt patentkrav 1 - 11, k ä n n e t e c k n a d därav, att omstäilningen av omkoppiingsorganet (16) sker medeist en kolv (20).

13. Anordning_en1igt patentkrav 1 - 12, k ä n n e t e c k n a d därav, att pumparna (10, 11) iiksom även omkoppïingsorganet (16) är anordnade att kunna uppvärmas, företrädesvis medeist en upp- värmd vätska. h)