<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung bezieht sich auf eine Betonpumpeinrichtung mit mindestens einer Betonpumpe, welche aus einem Zylinder und einem durch einen Fluidmotor in diesem Zylinder hin- und herbewegbaren Kolben, aus hydraulisch betätigbaren Ventileinrichtungen zur Steuerung des Betonstromes bezüglich des Zylinders durch wechselweises Verbinden des Zylinders mit einer Einlass- oder einer Auslassöffnung und einer elektro-hydraulischen Steuerungseinrichtung für den Antrieb der Betonpumpe und der Ventileinrichtung, wobei die Ventileinrichtung jeder Betonpumpe ein zwischen Einlassöffnung und Auslassöffnung verschwenkbares
Ventilstück aufweist.
Den bisher bekannten Betonpumpen dieser Art haftet der Nachteil an, dass es nicht möglich war, mit jeder
Zylinder-Kolbeneinheit eine individuelle Operation durchzuführen.
Die dem Stand der Technik entsprechenden Einrichtungen sprechen auch nicht genügend stark und schnell genug auf Betriebsstörungen an, wie sie häufig durch Festklemmen oder Festfressen der Ventileinrichtungen entstehen. Bisher war es notwendig, das die Störung verursachende Material in der umgekehrten Richtung zu befördern oder Einrichtungen vorzusehen, welche das Material auf irgendeine Weise entfernen.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Steuerungseinrichtung zu schaffen, welche ausser dem abwechselnd synchronen Betrieb von zwei Pumpeneinrichtungen zum automatischen Ausführen des
Pumpvorganges auch eine separate und unabhängige Operation jeder Zylinder-Kolbeneinheit ermöglicht, wobei auch bei dualer Operation eine Pumpeneinheit im automatischen Zyklus arbeiten kann, während die andere von
Hand aus gesteuert wird.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Fluidmotoren sowohl der Betonpumpe wie der
Ventileinrichtung gesonderte Fluidsteuerventile mit elektrischen Betätigungseinrichtungen zur Verbindung mit
Druckflüssigkeitsbehältern aufweisen, wobei die elektrischen Betätigungseinrichtungen mit Schalteinrichtungen versehen sind, die einerseits einen Schaltungsteil, der in Abhängigkeit von der Stellung des Zylinders der
Betonpumpe und des Ventilstückes der Ventileinrichtung die Pumpeinrichtung steuert, und anderseits einen
Schaltungsteil mit Handschaltem aufweisen, wobei durch einen weiteren Schalter die beiden Schaltungsteile wahlweise an die vorgesehene elektrische Energiequelle anschliessbar sind.
Bei einer bevorzugten Ausführung ist dabei vorgesehen, dass die Schalteinrichtungen Sperrdioden enthalten, die zwischen den ersten und zweiten Schaltungsteil geschaltet sind und eine Erregung der elektrischen
Betätigungseinrichtungen der Fluidsteuerventile durch die Handschalter des zweiten Schaltungsteiles verhindert, wenn der erste Schaltungsteil aktiviert ist.
Im erfindungsgemässen Schaltanordnungs- und Hydrauliksystem gemäss der Anmeldung ist der zweite Teil des elektrischen Schaltkreises mit dem Hydrauliksystem zusammengeschaltet, um eine wahlweise und unabhängige Operation ohne Rücksicht auf den sonstigen zyklischen Bewegungsablauf des Pumpenkolbens oder Betoneinlassventils zu ermöglichen. Sowohl der Kolben als auch das Ventil kann in eine beliebige Stellung gebracht werden, d. h., der Kolben kann entweder in die volle Entlade- oder Einlassstellung bzw. irgendeine dazwischenliegende Stellung gebracht werden und ebenso kann das Betoneinlassventil in seine Einlass- oder Auslassstellung oder irgendeine dazwischenliegende Lage versetzt werden.
Nicht nur können diese Teile in eine beliebige Zwischenstellung gebracht werden, sondern die Teile, Kolben oder Ventile können dann zu verschiedenen Zwischenstellungen, u. zw. in einander entgegengesetzter Richtung, bewegt werden. Das kann auch bewerkstelligt werden, ohne dass die betroffenen Teile zuerst in eine der Grenzstellungen gebracht werden müssen. Diese Wählbarkeit der Operation ist aber für die Beseitigung von Gesteinshemmungen notwendig.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Figuren der Zeichnungen eingehend beschrieben. Es zeigen : Fig. l eine schematische Darstellung einer Betonpumpvorrichtung nach der Erfindung mit zwei unabhängig voneinander arbeitenden Pumpeinrichtungen, wobei in schematischer Weise ein Teil der hydraulischen Vorrichtung gezeigt ist ; Fig. 1a ein Blockschaltbild der Fluidsteuerschaltung in der hydraulischen Vorrichtung für die Pumpeinrichtung, wobei die Leitungsfortsetzungen bezüglich Fig. 1 durch Identifizierungszahlen an den entsprechenden Leitungen gekennzeichnet sind ; und Fig. 2 ein schematisches Schaltbild der vorgesehenen elektrischen Steuerungsschaltung.
Die Zeichnungen zeigen im einzelnen eine Betonpumpvorrichtung, welche das verbesserte Steuerungssystem, das dieser Erfindung zugrundeliegt, enthält. Die dargestellte Vorrichtung ist ein Beispiel für eine Betonpumpvorrichtung mit zwei unabhängig arbeitenden Pumpeinrichtungen--lOR und 10L--, wobei - R und L-andeuten sollen, dass sich die Pumpeinrichtung auf der rechten oder linken Seite der Vorrichtung befindet. Die Pumpeinrichtungen sind normalerweise auf einer beweglichen Transporteinrichtung horizontal und nebeneinander angebracht. Die Transporteinrichtung kann einen eigenen Antrieb besitzen, oder auch nicht. Jede Pumpeinrichtung besitzt den gleichen Aufbau, so dass den identischen Teilen gleiche Bezugszeichen gegeben worden sind.
Jede Pumpeinrichtung enthält grundsätzlich einen langgestreckten Pumpenzylinder in dem ein Pumpenkolben--12--sitzt, der so aufgebaut ist, dass er zum Pumpen von Beton geeignet ist und im Zylinder hin- und herbewegt werden kann. Ausserdem befindet sich im Zylinder eine Steuerventileinrichtung --13-- für den Beton. Die SteuerventileinrichtUng --13-- besteht aus einem Ventilgehäuse--14--, das mit dem Pumpenzylinder--11--verbunden ist, und einem Ventilkörper--15--, der beweglich im Gehäuse
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
der entsprechenden Öffnung befindet. Mit dem Ventilgehäuse-14--und der Einlassöffnung-16-ist ein Betonzuführungstrichter --18-- verbunden.
Diese Zuführungseinrichtung erstreckt sich vom Ventilgehäuse aus gesehen nach oben, so dass das flüssige Betongemisch auf Grund der Schwerkraft leicht in den Pumpenzylinder strömen kann. Der Zuführungstrichter ist entsprechend gross bemessen, damit er genügend Beton für einen kontinuierlichen Betrieb aufnehmen kann. Ausserdem kann der Trichter periodisch aus einer geeigneten Quelle, etwa dem bekannten Durchlaufmischer, wieder gefüllt werden. Obgleich jede PumpeinrichtUng --10-- mit einem eigenen, unabhängigen Zuführungstrichter--18--versehen ist, ist es einzusehen, dass der Zuführungstrichter--18--für eine kombinierte Pumpeinrichtung als eine Einheit ausgeführt werden kann, um
EMI2.2
gemeinsamen Entladeleitung--20--, die eine Entladeöffnung --21-- aufweist, verbunden sind.
Bei der üblichen Verwendung einer derartigen Betonpumpvorrichtung wird normalerweise eine flexible Leitung (nicht dargestellt) geeigneter Länge mit der Entladeleitung--20--an der Entladeöffnung --21-- verbunden, um den Beton an eine gewünschte, räumlich entfernte Stelle zu leiten. Die Einzelheiten des mechanischen Aufbaues einer solchen Betonpumpvorrichtung sind in der Technik bekannt und können aus den verfügbaren Veröffentlichungen ohne Schwierigkeit entnommen werden. Es sollen aus diesem Grunde keine weiteren Einzelheiten bezüglich des mechanischen Aufbaues in der Beschreibung dieser Erfindung gebracht werden, weil dies zum vollständigen Verständnis dieser Erfindung nicht notwendig erscheint.
Die Hin- und Herbewegung der Pumpenkolben --12-- in den entsprechenden Zylindern --11-- wird durch unabhängig arbeitende Fluidmotoren --MF1 und MF2-- bewirkt. Jeder Fluidmotor besteht aus einem Zylinder-25-, der an einem Aufnahmeelement befestigt ist, und einem Kolben-26-, der im Zylinder hin- und herbewegt werden kann. Eine langgestreckte Kolbenstange --27-- ist mit dem Kolben --26-- und über eine Steckverbindung --28-- mit dem Pumpenkolben --12-- verbunden.
Der Zylinder --25-- ist mit dem Aufnahmeelement zweckmässigerweise ebenfalls über eine Steckverbindung--29--drehbar verbunden, um Massungenauigkeiten, die bei der Herstellung oder während des Betriebes auftreten können,
EMI2.3
bewegt werden, was eine entsprechende Bewegung des Pumpenkolbens--12--bewirkt.
Die Ventile --13-- werden durch Fluidmotoren--MF3 bzw. MF4-- entsprechend gesteuert. Die Fluidmotoren-MF3 oder MF4--sind entsprechend entweder mit der rechten oder linken Pumpeinrichtung --10-- verbunden. Jeder Fluidmotor--MF3 und MF4--besteht aus einem Zylinder --31-- und einem Kolben --32--, der im Zylinder --31-- hin- und herbewegt werden kann und mit einer langen Kolbenstange --33-- verbunden ist. Ein Ende des Zylinders --31-- ist ebenfalls über eine drehbare Verbindung--34--mit einem Aufnahmeelement verbunden, um eine Schwenkbewegung zu ermöglichen, die zur Bewegung des Betonsteuerventils--15--nötig ist.
Das dem Kolben entgegengesetzte Ende der Kolbenstange --33-- ist mit dem Ventilkörper --15-- über einen Hebelarm--35--verbunden. Der
EMI2.4
sitzt.- 15--in Schliessstellung vor die Auslassöffnung --17-- bringt. Der Hebelarm --35-- ist an der Stelle - mit dem Ende der Kolbenstange --33-- drehbar verbunden und erlaubt daher eine Schwenkbewegung dieses Mechanismus.
Der Betonzuführungstrichter --18-- ist vorzugsweise mit einer Rühreinrichtung versehen, die allgemein bei --40-- angedeutet ist. Sie hält eine geeignete Zusammensetzung des flüssigen Betongemisches aufrecht und verhindert eine Trennung der im Beton enthaltenen Teilchen entsprechend ihrer relativen Grösse. Ein Rührwerk --40-- ist schematisch in Fig. la dargestellt. Es besteht aus einer Rührschaufel --41--, die drehbar auf einer Achse --42-- befestigt ist. Die Achse-42-verläuft horizontal durch den Trichter --18-- und ist mit einem Antriebsmotor --MF5-- verbunden.
Der Antriebsmotor-MF5-in der vorliegenden Ausführungsform dieser Erfindung ist ein Fluidmotor, der sich drehen kann und dessen Welle mit Hilfe eines geeigneten Riemens oder einer Kette über entsprechende Antriebsräder --44-- mit der Achse-42verbunden ist. Spezielle konstruktive Einzelheiten des Rührwerkes --40-- und besonders der Rührschaufel sind nicht dargestellt, weil eine derartige Vorrichtung in der Technik bekannt ist.
Zur Betätigung der verschiedenen Fluidmotoren ist eine Versorgungseinrichtung--46--vorgesehen, welche unter Druck stehendes Fluid liefert. In Übereinstimmung mit der Erfindung werden drei unabhängige Fluidpumpen --PF1, PF2 und PF3--zur Versorgung mit Hydraulikfluid unter gewünschten Drücken benutzt.
Diese Fluidpumpen können von irgendeiner gebräuchlichen Art sein, obwohl die in der vorliegenden Ausführungsform benutzten Pumpen vom Festverdrängungstyp sind. Mechanische Antriebsenergie für die drei
<Desc/Clms Page number 3>
Pumpen kann durch irgend eine zweckmässige Einrichtung geliefert werden. In einer transportierbaren oder beweglichen Vorrichtung ist es jedoch üblich, die Antriebsenergie entweder durch eine einzelne, eingebaute Verbrennungsmaschine--47--, die mit jeder der drei Pumpen über mechanische Einrichtungen (nicht dargestellt) gekoppelt ist, oder durch eine gesondert vorgesehene Maschine entsprechender Leistung, die ebenfalls mit jeder der verschiedenen Pumpen gekoppelt ist, zu liefern. Im Falle einer transportierbaren Vorrichtung kann die Maschine --47-- die gleiche sein, welche die Antriebskraft für das Fahrzeug liefert.
Ein Vorratsbehälter
EMI3.1
entsprechendem--PF1, PF2 und PF3--verbunden. Die Auslassöffnungen dieser Pumpen sind mit dem hydraulischen Röhrensystem durch Fluidzuführungsleitungen --50, 51 und 52--verbunden. Die Überwachung der Vorrichtung während des Betriebes der Pumpen wird durch Fluiddruckmesseinrichtungen--53 und 54-erleichtert, die mit den Auslassöffnungen oder Versorgungsleitungen der Pumpen--PF1 und PF2--gekoppelt
EMI3.2
--10RVorratsbehälter --48-- gekoppel ist.
In dieser Rückführungsleitung befindet sich eine Filtereinrichtung --59--. Zur weiteren Erleichterung der Überwachung dieser Vorrichtung während des Betriebes ist eine vierte Fluiddruckmesseinrichtung --60-- vorgesehen, die über eine Leitung--61--mit der Rückführungssammelleitung--57--verbunden ist und zur Feststellung des Gegendruckes dient, der sich in diesem Rührensystem infolge der Filtereinrichtung aufbauen könnte. Gleichzeitig wird dadurch angezeigt, wann das Filter eventuell gereinigt werden muss. Vier Hauptrückfuhrungsleitungen--62, 63,64 und 65--für das Fluid sind mit dem hydraulischen Röhrensystem und der Sammelleitung--57--gekoppelt, um das Fluid in den Vorratsbehälter zurückzuführen.
Die Steuerung des Fluidstromes zu den verschiedenen, in dieser Vorrichtung befindlichen Fluidmotoren wird durch eine Steuerventilanordnung--66-- (Fig. la) bewirkt. Diese Steuerventilanordnung ist zweckmässigerweise so aufgebaut, dass die verschiedenen Ventileinrichtungen, die zur Steuerung der Vorrichtung notwendig sind, den gleichen Aufbau besitzen und miteinander zu verbindende Durchflusskanäle besitzen, die in das Gehäuse dieser Ventileinrichtung eingearbeitet sind, wobei die untereinander möglichen Verbindungen durch Rechtecke oder Quadrate angedeutet sind. Zwei Fluidkanäle mit Zwischenverbindungen, die durch die
EMI3.3
ist an einem Ende mit der Hauptrückflussleitung --62-- über eine Entspannungsventileinrichtung--69-verbunden, während das andere Ende bei--68a--abgesperrt ist.
Die Schaltabflussleitung--68--ist ausserdem mit der Rückflussleitung --62-- über Entspannungsventilanordnungen --75, 76 und 77-gekoppelt. Weitere Steuerventileinrichtungen für den Fluidstrom sind in dieser Ventilanordnung bei--70, 71, 72,73 und 74--angedeutet. Zusätzlich zur Entspannungsventileinrichtung--69--, die zum Schutz der Ventileinrichtung --70-- und zugeordneter Teile des Röhrensystems vorgesehen ist, ist eine Entspannungsventileinrichtung--75--zum Schutz der Ventileinrichtung --71-- und zugeordneter Teile angebracht. Eine einzelne Entspannungsventileinrichtung--76--ist zum Schu z der Ventileinrichtungen--72 und 73--und eine vierte Entspannungsventileinrichtung--77--zum Schutz der Ventileinrichtung--74--
EMI3.4
Die Fluidrückflussleitung--65--ist mit einer Auslassöffnung der Ventileinrichtung --74-- verbunden.
In die Leitung--65--ist ein Wärmetauscher --78-- geschaltet, um Vorsorge zu treffen, dass die beim Betrieb der Vorrichtung im Fluid erzeugte Wärme entfernt werden kann. Der Wärmetauscher --78-- kann in irgend einer bekannten Weise aufgebaut sein und besteht aus einem belüfteten Tank--79--, der eine bestimmte Menge eines geeigneten Kühlmittels und eine Wärmetauscherspirale --80-- enthält, die in dieses Kühlmittel eingetaucht ist. Nur ein Teil des unter Druck stehenden Fluids strömt durch Ventilanordnung --66- aber die Wärmeabführkapazität ist der Vorrichtung angemessen.
Alle Ventileinrichtungen-70 bis 74-besitzen den gleichen allgemeinen Aufbau und bestehen jeweils aus einem Hauptventil-V2, V4, V6, V8 bzw. V10-und einem Schaltventil-VI, V3, V5, V7 bzw. V9-in jeder derartigen Anordnung. Jedes der Hauptventile und die Schaltventile--VI bis V10-- stellen ein spulenförmiges Ventil dar, das drei Positionen einnehmen kann und mit einer Feder zentriert wird, wobei jedes Hauptventil durch eine hydraulische Betätigungseinrichtung und jedes Schaltventil durch einen Elektromagneten betätigt werden kann.
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
<Desc/Clms Page number 5>
--MF1Zylinder--31--des Fluidmotors--MF4--über die Leitungen-92 und 93--verbunden sind.
Die Spulenkörper der Ventile--V6 und V8 --sind ebenfalls so aufgebaut, dass sie in ihrer Mittelstellung die Öffnungen--A und B-sperren und die Drucköffnung--P--mit der Tanköffnung --T-- verbinden. Befinden sich die Ventilspulenkörper in der Mittelstellung, so pumpt die Pumpe --PF3-- weiterhin Fluid durch die Leitung --52-- zur Rückflussleitung --65--, ungeachtet dessen, ob die Ventileinrichtung--74-in diesem Augenblick betätigt wird. Die Öffnungen--A und B-- dieser Ventile sind durch die Mittelstellung der Ventilkörper gesperrt. Damit behalten die entsprechenden Fluidmotoren--MF3 und MF4--ebenfalls ihre zuletzt eingenommene Position bei.
Die Entspannungsventileinrichtung--76a--ist ebenfalls mit den inneren Leitungswegen verbunden, die mit der Fluidleitung --52-- gekoppelt sind und besitzt eine Auslassöffnung, die mit der Fluidrückflussleitung --62-- gekoppelt ist. Dieses Ventil tritt in Tätigkeit, wenn der Druck in der Vorrichtung etwa 140 at erreicht oder übersteigt, u. zw. aus den gleichen Gründen, wie die Entspannungsventile - 69a und 75a--.
In den Fluidleitungen der Ventileinrichtungen --72 und 73--, welche die Tanköffnung--T--des Ventils --V6-- mit der Drucköffnung --P-- des Ventils --V8-- verbinden, befindet sich ein Regulierventil--95--. Dieses Regulierventil ist so aufgebaut, dass Fluid vom Ventil --V6-- zum Ventil --V8- fliessen kann, obwohl diesem Fluidstrom mit Hilfe einer Feder, welche das Ventil in Schliessstellung vorspannt, Widerstand entgegengesetzt wird. Das Ventil öffnet, wenn der Fluiddruck in der Vorrichtung etwa 4 bis 7 at übersteigt. Ein Fluidstrom durch das Regulierventil in umgekehrter Richtung wird unterbunden.
Dieses Regulierventil --95-- gewährleistet daher einen Druck von wenigstens etwa 4 bis 7 at in den Fluidleitungen
EMI5.1
--67-- zum--72-- verbindet die Einlassleitung der Öffnung--P--des Ventils--V6--mit der Schaltdruckleitung - -67--, wobei die Fluidpumpe-PF3-die notwendige Menge unter Druck stehenden Fluids für die Schaltleitung liefert.
Die Betätigung der Hauptsteuerventile --V6 und V8-- erfolgt über die Schaltventile --V5 und V7--.
Die Hauptsteuerventile --V6 und V8-- steuern ihrerseits die Fluidmotoren--MF3 und MF4--. Die Schaltventiule --V5-- und V7--sind ähnlich aufgebaut wie die Ventile --V1 und V3--. Sie besitzen eine Drucköffnung--P--, die in der Mittelstellung gesperrt ist, und eine Tanköffnung--T--, die mit den
EMI5.2
Schaltventil besitzt ausserdem elektrische Betätigungsmagneten, u. zw. das Ventil--V5--die Magneten--VS5 und VS6-und das Ventil --V7-- die Magneten --VS7 und VS8--. Die Magneten sind in der in Fig. 2 gezeigten Weise in der elektrischen Schaltung untergebracht. Die Erregung irgend eines Magneten der Schaltventile --V5 oder V7--bewirkt eine Betätigung der Hauptventile --V6 und V8--und damit eine Betätigung des zugeordneten Fluidmotors --MF3 oder MF4--in der gewünschten Richtung, so dass der Betonsteuerventilkörper--15--in der richtigen Weise bewegt wird.
In Übereinstimmung mit der Erfindung werden die Ventileinrichtungen--72 und 73--ausserdem zur Versorgung der entsprechenden Pumpeinrichtungen --10R bzw. 10L--mit Schmiermittel benutzt. Das verwendete Schmiermittel ist aus Gründen der Einfachheit des Betriebes und der Vorrichtung das gleiche Fluid, das zum Betrieb der hydraulischen Einrichtungen benutzt wird. Jeder Pumpenkolben--12--, der in herkömmlicher Weise aufgebaut ist und dessen konstruktive Einzelheiten aus andern, leicht erhältlichen Veröffentlichungen hervorgehen, ist mit einem ringförmigen Streifband--22--versehen, welches die Eigenschaft aufweist, das Fluid in entsprechendem Masse zu absorbieren. Das Streifband kann etwa aus Filz hergestellt werden. Es ist in einem bestimmten Abstand von der Vorderseite des Kolbens auf dem Kolben
EMI5.3
Diese Stellung erreicht der Kolben --12-- am Ende eines Ansaughubes und unmittelbar vor dem Beginn eines Entladungshubes. Eine bestimmte Menge Schmierfluid wird an dieser Stelle in den Zylinder eingeführt und schmiert auf diese Weise die Zylinderwandung während des Entladungstaktes. Eine Fluidleitung--98 bzw.
99--verbindet jede der Schmieröffnungen--23--mit einer entsprechenden Ventileinrichtung--72 bzw. 73--. Jede Leitung-98 und 99-ist mit einem inneren Leitungsweg-100 bzw. 101-- in Gehäuseblock der entsprechenden Ventileinrichtung und mit den Öffnungen--B--der entsprechenden Schaltventile--V5 und V7--verbunden. Eine Erregung des entsprechenden Elektromagneten--VS5 und VS7--führt dazu, dass
EMI5.4
ausserdem darauf hingewiesen,
dass die hydraulischen Betätigungseinrichtungen der Hauptventile--V6 und V8--auch mit diesen inneren Leitungswegen --100 oder 101--verbunden sind und die entsprechenden Ventile-V6 oder V8-gleichzeitig mit der Zuführung des Schmierfluids betätigen. In jeder Leitung-98
<Desc/Clms Page number 6>
und 99--befindet sich ein Drosselventil--102 bzw. 103--, welches den Fluidstrom drosselt und dafür sorgt, dass für den Betrieb der hydraulischen Betätigungseinrichtungen, welche den Ventilen-V6 und V8-zugeordnet sind, ein positiver Betriebsdruck verbleibt.
Diese Drosselventile sind vorzugsweise mit einer Öffnung konstanten Querschnittes versehen, wobei der Öffnungsquerschnitt so gewählt ist, dass der gewünschte Schmiermittelstrom zu den Zylindern gelangen kann. In jeder der Leitungen-98 und 99-befindet sich ein von Hand zu betätigendes Absperrventil-104 bzw. 105--, welches vorzugsweise als Nadelventil ausgeführt ist und wahlweise so eingestellt werden kann, dass ein gewünschter Schmiermittelstrom fliessen kann. Schliesslich befinden sich in den Leitungen--98 und 99--entsprechende Rückschlagventile-106 und 107--, die so eingebaut sind, dass das Schmiermittel ungehindert in Richtung zur Schmiermittelöffnung --23-- fliessen kann. Es wird aber verhindert, dass irgendwelches Material in der umgekehrten Richtung in die hydraulische Vorrichtung gelangen kann.
Auf diese Weise wird eine Verschmutzung oder Verseuchung des hydraulischen Systems vermieden. Die Rückschlagventile und Absperrventile befinden sich zweckmässigerweise nahe an den Pumpenzylinder wo sie am wirkungsvollsten sind.
Die fünfte Ventileinrichtung --74-- steuert den Fluidmotor--MF5--, der das Rührwerk --40--
EMI6.1
die zugehörigen Verbindungsleitungen--108 und 109-fliessen kann. Die Entspannungsventileinrichtung --77a-- ist mit den inneren Leitungswegen, welche die Tanköffnung des Ventils-V8-mit der Drucköffnung des Ventils --V10-- koppeln, verbunden und besitzt eine Auslassöffnung, die mit der Fluidrückflussleitung --62-- verbunden ist. Dieses Entspannungsventil ist im Vergleich zu den andern Entspannungsventilen auf einen relativ niedrigen Druck eingestellt, weil es das letzte Ventil in Richtung des Fluidstromes nach dem Ventil --76-- ist und sonst nicht funktionieren würde. Das Ventil --77-- kann auf etwa 56 at eingestellt sein.
Eine niedrigere Druckeinstellung ist für dieses Ventil dann notwendig, wenn der
EMI6.2
und VS10-- gesteuert wird. Diese Magneten sind ebenfalls in der in Fig. 2 gezeigten Weise in die elektrische
Schaltung eingebaut. Die Drucköffnung--P--des Ventils--V9--ist mit der Schaltleitung-67-verbunden.
Die Tanköffnung--T-ist mit der Schaltrückflussleitung --68-- und die Öffnungen--A und B-sind mit den inneren Leitungswegen--114 und 115-- und auf diese Weise mit den hydraulischen
Betätigungseinrichtungen des Hauptventils--V10--verbunden. Befindet sich der Spulenkörper dieses Ventils in der Mittelstellung, so ist die Drucköffnung--P-gesperrt und beide Öffnungen-A und B-sind mit der Tanköffnung-T-verbunden, so dass die hydraulischen Betätigungseinrichtungen des Ventils-V10-- belüftet werden. Eine wahlweise Erregung des Magneten-VS9 oder VS10--versetzt den Fluidmotor in der gewünschten Richtung in eine Drehbewegung.
Eine Umkehrung der Drehrichtung kann durch Erregung des entsprechenden andern Magneten erreicht werden.
Die Steuerung der verschiedenen Elemente des hydraulischen Systems und der mechanischen Einrichtungen wird mit Hilfe der im einzelnen in Fig. 2 dargestellten, elektronischen Steuerschaltung durchgeführt. Diese Steuerschaltung gestattet es, entweder beide Pumpeinrichtungen vollkommen automatisch zu betreiben, eine der beiden Pumpeinrichtungen von Hand zu steuern, oder eine Kombination aus manueller und automatischer Steuerung anzuwenden. Diese verschiedenen Steuerungsarten werden unten im einzelnen beschrieben. Die Steuerschaltung enthält durchweg Festkörperschaltelemente, um einen kompakten und unempfindlichen Schaltungsaufbau zu erhalten, mit dem die gewünschten Operationen ausgeführt werden können.
Ein weiterer Vorteil der Festkörperschaltung ist ihr relativ geringer Energiebedarf während des Betriebes, was sich insoweit günstig auswirkt, als die Energiequelle für diese Steuerschaltung normalerweise ebenfalls die eingebaute Verbrennungsmaschine --47-- ist, welche die Fluidpumpen --PF1, PF2 und PF3-antreibt. Die meisten Vorrichtungen für Betonpumpen sind beweglich und besitzen eine eigene elektrische Energiequelle, da sie häufig an Orten benutzt werden, wo andere elektrische Energiequellen nicht zur Verfügung stehen oder unzweckmässig sind. Die von der Energiequelle gelieferte Spannung reicht normalerweise für eine Schaltung mit Festkörperschaltelementen aus.
Die Verbindung der elektrischen Steuerschaltung mit einer Energiequelle ist im einzelnen nicht dargestellt.
Es sind lediglich die Anschlussleitungen--215 und 216--gezeigt. Die Spannung, die eine typische elektrische Energiequelle für eine bewegliche Betonpumpeinrichtung abgibt, liegt bei einem Nennwert von 12 V, was zum Betrieb einer Schaltung aus herkömmlichen Festkörperschaltelementen ausreicht. Im Eingangskreis der Schaltung
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
Energiequelle auftreten können. Die Energiequelle liefert vorzugsweise Gleichstrom. Es können jedoch auch
Wechselstromquellen verwendet werden, wenn ihr Ausgang mit geeigneten Gleichrichterschaltungen verbunden wird, so dass zu den Eingangsanschlüssen--215 und 216--wieder Gleichstrom fliesst.
Hinter dem Filterkondensator--Cl--befindet sich eine erste Spannungsregulierungsstufe, die eine Zenerdiode--CR9-- mit einer Durchbruchspannung von 18 V enthält. Diese Regulierungsstufe verhindert, dass starke Spannungsstösse aus der Energiequelle den Betrieb der Vorrichtung beeinflussen. Der Kathodenanschluss dieser Diode stellt einen ersten Ausgangsanschluss --222-- für die elektrische Energie in der Steuerschaltung dar. Eine zweite
Spannungsregulierungsstufe hinter der Zenerdiode--CR9--liefert eine relativ niedrige regulierte
Gleichspannung. Die zweite Spannungsregulierungsstufe besteht aus einem in Reihe geschalteten Widerstand --217-- und einer Zenerdiode--CR10--. Diese Zenerdiode --CRI0-- besitzt eine Durchbruchsspannung von etwa 5 V.
Ihr Kathodenanschluss bildet den zweiten Ausgangsanschluss --223-- für die geregelte
Energieversorgung mit einer Spannung von 5 V. Die Anoden der Zenerioden--CR9 und CR10--sind mit dem
Eingangsanschluss --216-- verbunden, der geerdet ist. Andere Teile der Schaltung sind ebenfalls mit Erde verbunden.
Die zur Betätigung des Schaltventils --V9-- vorgesehenen Magneten -VS9 und VS10--können wahlweise mit dem 12-V-Energieanschluss--222--über einen einpoligen, von Hand zu betätigenden Schalter --S2--, der drei Schaltpositionen einnehmen kann, verbunden werden. Ein beweglicher Kontakt dieses
Schalters ist mit dem Anschluss -222-- verbunden und kann entweder eine Mittel- oder "Aus"-Stellung einnehmen, oder mit den entsprechenden Anschlüssen der Magneten--VS9 und VS10--gekoppelt werden.
Die entgegengesetzten Anschlüsse dieser Magneten sind gemeinsam geerdet. Eine Erregung des entsprechenden
Magneten bewirkt eine Drehung des Rührmotors--MF5--in der gewünschten Richtung, so wie dies oben erläutert worden ist.
Jeder der für die Betätigung der entsprechenden Schaltventile--VI, V3, V5, V7--vorgesehenen Elektromagneten--VS1 bis VS8-- kann wahlweise mit dem 12-V-Energieanschluss--222--verbunden werden. Die Erregung jedes der Elektromagneten--VS1 bis VS8--wird durch einen entsprechenden Leistungsschalttransistor--Ql bis Q8--gesteuert. Die Transistoren--Ql bis Q8--sind vom Typ NPN und mit den entsprechenden Magneten in Reihe geschaltet, wobei der Kollektor jeweils mit dem Magneten und der Emitter mit Erde verbunden ist. Diese Leistungsschalttransistoren--Ql bis Q8--werden in einer gemeinsamen Emitterschaltung betrieben, wobei der Kollektor-Basis-Übergang durch die 12-V-Energieversorgungsschaltung in Sperrichtung vorgespannt wird.
Durch das Anlegen einer Sperrvorspannung oder der Spannung Null an den Emitter-Basis-Übergang befinden sich die Transistoren--Ql bis Q8--im"abgeschalteten"oder nichtleitenden Zustand. Das Anlegen einer Vorspannung in Durchlassrichtung an den Emitter-Basis-Übergang versetzt den entsprechenden Transistor in den leitenden Zustand.
Im leitenden Zustand fliesst Strom durch den Transistor und damit auch durch den entsprechenden Elektromagneten--VS1 bis VS8--. Es sei darauf hingewiesen, dass den Elektromagneten--VS1 bis VS8-- Dioden -CRl bis CR8--parallelgeschaltet sind, um eine Lichtbogenbildung zu verhindern oder zu verringern, die von den Schaltoperationen jedes der entsprechenden Leistungsschalttrajtsistoren--Ql bis Q8--herrührt.
Die Verwendung einer Vorspannung in Durchlassrichtung an der Emitter-Basis-Übergangszone des entsprechenden Leistungsschalttransistors--Ql bis Q8--wird entweder durch den automatischen Schalterkreis oder durch entsprechende manuelle Schalter bewirkt. Die Auswahl der gewünschten Betriebsart-automatisch, von Hand oder kombiniert-erfolgt mit Hilfe eines Wahlschalters--S3--, der zweckmässigerweise am Steuerpult angebracht werden kann. Der manuell zu betätigende Wahlschalter--S3--besteht aus zwei gesonderten Teilen, welche entsprechende bewegliche Kontakte besitzen, die gleichzeitig betätigt werden. Ausserdem kann der Schalter sechs manuell wählbare Stellungen einnehmen. Zwei dieser Stellungen sind mit "AUS" gekennzeichnet.
In diesen beiden Stellungen kann keine elektrische Energie zur Betätigung des automatischen Schalterkreises oder für die manuell betätigbaren Schalter zugeführt werden, so dass zu den Schalttransistoren--Ql bis Q8--auch keine Vorspannung gelangt. Die übrigen vier Schalterstellungen beziehen sich auf den gleichzeitigen automatischen und synchronen Betrieb der Pumpeinrichtungen (Schalterstellung "SYNC"), den automatischen Betrieb entweder der linken oder der rechten Pumpeinrichtung (Schalterstellungen"L. H. SYNC" oder"R. H. SYNC") oder die manuelle Steuerung beider Pumpeinrichtungen (Stellung "MAN"). In der Schalterstellung"L. H. SYNC" oder"R. H. SYNC" kann jeweils die andere Pumpeinrichtung manuell betrieben werden.
Die elektrische Energie zum Betrieb des automatischen Schalterkreises oder für die von Hand zu betätigenden Schalter, mit denen eine Emitter-Basis-Vorspannung in Durchlassrichtung an die Schalttransistoren --Ql bis Q8--gelegt wird, stammt aus der Energieversorgungsschaltung und wird über den Anschluss --222-- geliefert. Der Anschluss --222-- ist der Spannungsregulierungsschaltung zugeordnet. Die Energie fliesst entweder über den von Hand zu betätigenden Steuerschalter--S4--, der als einpoliger Schalter mit zwei Schaltpositionen ausgeführt ist, oder über den räumlich entfernten Steuerschalter--S9--, der ebenfalls ein
<Desc/Clms Page number 8>
einpoliger Schalter mit zwei Schaltstellungen ist.
Der Steuerschalter--S4-ist in einer Stellung gezeigt, in der er die beweglichen Kontakte des Wahlschalters--S3--mit der Energiequelle verbindet, wobei er den räumlich entfernten Steuerschalter --S9-- überbrückt. Befindet sich der Schalter--S4--in der andern Stellung, die in Fig. 2 durch gestrichelte Linien angedeutet ist, kann mit dem räumlich entfernten Steuerschalter--S9--die Vorrichtung während ihres Betriebes gesteuert werden. Die Funktion beider Schalter bezieht sich in erster Linie auf den automatischen Betrieb der Vorrichtung. Das öffnen irgendeines dieser Schalter unterbricht den Betrieb der Schaltung und den Pumpvorgang. Durch das Schliessen irgendeines dieser Schalter wird die Schaltung mit Energie versorgt und kann weiter betrieben werden, u. zw. entweder automatisch oder manuell.
Der Schalter --S4-- wird zweckmässigerweise an einem an der Pumpvorrichtung befindlichen Steuerpult zusammen mit den Fluiddruckmesseinrichtungen --53, 54,55 und 60--angebracht, während der Schalter--S9--mit einem langen elektrischen Kabel verbunden ist. Zweck dieses Kabels ist es, den Schalter auch an einer räumlich entfernten Stelle bedienen zu können. Eine solche räumlich entfernte Stelle könnte etwa das Ende der Pumpleitung --20-- sein. Auf diese Weise kann der Benutzer den Betonpumpvorgang an der Entladestelle ohne Schwierigkeit beobachten und die Vorrichtung in Übereinstimmung mit der Entladung steuern.
Es soll nun zunächst die manuelle Steuerung oder der manuelle Betrieb der Vorrichtung erläutert werden.
Zu diesem Zweck sei angenommen, dass der bewegliche Kontakt der beiden Teille-sa und S3B-- des Wahlschalters-S3-mit dem Anschluss "MAN" verbunden ist. Der Schalterteil-S3A-liefert daher elektrische Energie zu den von Hand betätigbaren Schaltern-S5 und S6--, die der rechten Pumpeinrichtung zugeordnet sind, während der Schalterteil --S3B-- elektrische Energie zu den von Hand betätigbaren Schaltern - S7 und S8-- schickt, die der linken Pumpeinrichtung zugeordnet sind. Jeder der Schalter-S5 bis S8-ist ein einpoliger Schalter, der drei Schaltstellungen einnehmen kann und an einer bequem zugängigen Stelle, etwa am Steuerpult, angeordnet ist.
Die von Hand zu bedienenden Schalter--S5 bis S8-- werden vorzugsweise von einer Feder in Mittelstellung gehalten, so dass sie in ihren beiden andern Positionen gehalten werden müssen. Mit dem beweglichen Kontakt jedes dieser Schalter sind entsprechende Widerstände --218 bis 221-zur Strombegrenzung in Reihenschaltung verbunden. Jeder Schalter--S5 bis S8-- besitzt
EMI8.1
entspricht. Wird der Schalter-S5-in die Schaltstellung-A-gebracht, gelangt eine positive Vorspannung an die Basis des Transistors-Ql-, so dass dessen Emitter-Basis-Zone in Durchlassrichtung vorgespannt wird.
Dadurch gelangt der Transistor--Ql--in den leitenden Zustand. Die Kollektorspannung wird sehr klein, während der Strom ansteigt. Der Transistor bleibt im Sättigungsbereich, wobei nun sowohl die Kollektor-Basis-Zone als auch die Emitter-Basis-Zone in Vorwärtsrichtung vorgespannt ist. Nun wird der Elektromagnet--VS1--erregt und verschiebt den Spulenkörper des Schaltventils--VI--, so dass die Öffnung--P--dieses Ventils mit der Öffnung--A--verbunden wird, was zu einer Betätigung des Steuerventils --V2-- führt.
Dabei wird die Drucköffnung--P--des Ventils--V2--mit der Öffnung --A-- verbunden, so dass der Fluidmotor --MF1-- in den hydraulischen Kreis geschaltet wird, u. zw. in einer Weise, in der der Kolben--12--und die Kolbenstange--27--herausgeschoben werden. Dies entspricht dem Entladungshub für die rechte Pumpeinrichtung --10R--. Solang der Schalter--S5--in der Stellung--A--gehalten wird, bleibt der Transistor--Ql--leitend und die Spulenkörper der Ventile--VI
EMI8.2
--26-- undSpulenkörper des Schaltventils-VI-kehrt durch Federkraft in die Mittelstellung zurück.
Die hydraulische Betätigungseinrichtung des Steuerventils-V2-wird mit der Tanköffnung --T-- des Ventils --V1-verbunden, wodurch der Druck in der Betätigungseinrichtung beseitigt wird. Nun kann auch der Spulenkörper des Ventils-V2-durch Federkraft in seine Mittelstellung zurückkehren. Wie oben erläutert, sind in dieser Mittelstellung die Öffnungen-A und B-- des Ventils --V2-- gesperrt, so dass der Fluidmotor --MF1-- in der zuletzt erreichten Position gehalten wird.
Wird der Schalter --85-- in die Stellung--B-gebracht, liegt an der Emitter-Basis-Zone des Leistungsschalttransistors--Q2--eine Vorspannung in Durchlassrichtung, so dass dieser Transistor in ähnlicher Weise wie im Zusammenhang mit dem Transistor-Ql-beschrieben, in den leitenden Zustand übergeht. Ist der Transistor--Q2--leitend, so wird der Elektromagnet--VS2-erregt und verschiebt den Spulenkörper
EMI8.3
<Desc/Clms Page number 9>
Drucköffnung--P--mit der Öffnung--B-verbunden und unter Druck stehendes Fluid zum andern Ende des Fluidmotors--MFl--geleitet wird.
Dies führt zu einer umgekehrten Bewegung des Kolbens--26--mit der Kolbenstange--27--und ist gleichbedeutend mit dem Rückhol- oder Ansaughub der rechten Pump einrichtUng --10R--. Der Kolben --26-- wird bewegt, solange der Schalter --S5-- in der Position --B-- gehalten wird und solange der Kolben das Ende des Zylinders --25-- nicht erreicht hat. Erreicht der Kolben das Ende dieses Zylinders, spielt sich der gleiche Vorgang ab, der oben im Zusammenhang mit dem Entspannungsventil--69--beschrieben worden ist.
Der von Hand zu bedienende Steuerschalter--S6--arbeitet in der gleichen Weise wie der Schalter --S5-. Der Schalter --S6-- steuert jedoch die Leistungsschalttransistoren--Q5 und Q6--. Beide Transistoren befinden sich mit den entsprechenden Elektromagneten--VS5 und VS6--, welche das Schaltventil--V5--betätigen, in einem Schaltkreis. Das Schaltventil--V5--steuert das Ventil--V6--, welches seinerseits den Fluidmotor--MF3--, der eine mit dem Betonsteuerventil--15--der rechten Pumpeinrichtung--lOR--mechanisch gekoppelte Kolbenstange--33--besitzt, steuert.
Wird der Schalter --S6-- in die Position --A-- gebracht, so wird der Schalttransistor --Q5-- leitend und der Elektromagnet--VS5--erregt, während in der Schalterstellung--B--der Transistor--Q6--leitend und der Magnet --VS6-- erregt wird. Bezogen auf Fig. la und speziell auf die Steuerventileinrichtung--72-bedeutet dies, dass durch die Erregung des Magneten--VS5--das Schaltventil--V5--und das Steuerventil --V6-- betätigt werden, wobei der Kolben--32--verschoben und die Kolbenstange--33--des Fluidmotors--MF3--zurückgezogen wird.
Dadurch wird das Betonsteuerventil--15--in eine Stellung gebracht, in der die Einlassöffnung--16--zum Pumpzylinder--11--gesperrt und die Auslassöffnung --17-- zum Entladen des Betons aus dem Zylinder --11-- in die Entladeleitung--19--geöffnet ist. Die Erregung des Magneten--VS6--hat die umgekehrte Wirkung, wobei die Kolbenstange--33--
EMI9.1
beschrieben worden ist.
Wird der Schalter --S7-- in die Stellung--A oder B--gebracht, so wird entweder der Leistungsschalttransistor--Q3 oder Q4--leitend und es wird der entsprechende Elektromagnet--VS3 oder VS4-- erregt. Diese beiden Magneten betätigen das Schaltventil-V3-und setzen damit den
EMI9.2
Fluidmotor--MF4--in der gewünschten Richtung in Bewegung, wodurch der Steuerventilkörper--15-- der linken Pumpeinrichtung--10L--in die gewünschte Stellung bezüglich der Einlass- und Auslassöffnungen --16 und 17--gebracht wird.
Während die Betätigung der Schalter --S5 bis S8--bisher so beschrieben wurde, dass diese Schalter in einer der gewählten Stellungen--A oder B-bis zum Ende der Operation eines der entsprechenden Fluidmotoren--MFl, MF2, MF3 oder MF4--gehalten werden, ist es auch möglich, die Schalter nur kurzzeitig in der gewünschten Stellung zu halten, so dass der entsprechende Fluidmotor nur einen Teil des gesamten Arbeitszyklus ausführt. Diese Tastbetriebseigenschaft ist für den Benutzer der Pumpvorrichtung von ganz
EMI9.3
notwendig ist.
Ein weiterer Vorteil der von Hand zu bedienenden Steuerschalter --S5, S6, S7 und S8--liegt darin, dass die Betonpumpfluidmotoren--MFl oder MF2--oder die Betonsteuerventilkörper und ihre Betätigungsmotoren--MF3 oder MF4-- unabhängig voneinander betrieben werden können. Bezogen auf die rechte oder linke Pumpeinrichtung --10R oder 10L--bedeutet dies, dass der Pumpenkolben --12-- oder der Steuerventilkörper--15--in irgend einer gewünschten Weise betätigt werden können, die nicht dem üblichen Pumpbetrieb entspricht. Diese Eigenschaft ist auch deswegen besonders bedeutsam, weil sie es ermöglicht, mit der Vorrichtung den Betonstrom in der umgekehrten Richtung zu treiben.
Es kann daher mit Hilfe dieser Steuerschaltung Beton aus der Entladungsleitung zurückgezogen und in den Einfülltrichter--18zurückgeführt werden.
Der automatische Betrieb entweder der rechten oder der linken Pumpeinrichtung oder beider Pumpeinrichtungen in synchroner Weise wird mit Hilfe eines elektronischen Schalterkreises, der Festkörperschaltelemente enthält, bewirkt. Diese Schaltung wird aktiviert, indem der Wahlschalter--S3-entweder in die Stellung"SYNC"oder die Position "L.H.SYNC" oder "R.H.SYNC" gebracht wird. Die Schaltung spricht auf die Stellung der Pumpenkolben --12-- und der Betonsteuerventilkörper--15--jeder Pumpeinrichtung an. Diese Ansprechempfindlichkeit wird durch Endschalter bewirkt, die mit den Elementen jeder Pumpeinrichtung gekoppelt sind.
In der rechten Pumpeinrichtung--lOR--ist ein Endschalter --LS1--, der auf die Stellung des Pumpenkolbens--12--anspricht und ein zweiter Endschalter--LS3--
<Desc/Clms Page number 10>
angebracht, der auf die Position des Betonsteuerventilkörpers --15-- anspricht. Die linke Pumpeinrichtung --10L- ist mit ähnlichen Endschaltern--LS2 und LS4-- versehen, die entsprechend auf die Stellung des
EMI10.1
--12-- und227-befestigt, welche die Endschalter-LS1 oder LS2-an einem Betätigungsarm --228-- erfassen können. Alle Endschalter-LS1 bis LS4 können zwei Schaltstellungen einnehmen, und ihre Kontakte behalten die von der letzten Betätigung des Hebels --228-- herrührende Stellung bei.
Durch eine
EMI10.2
oder im hydraulischen System auftretenden Verzögerungen zu kompensieren. Die tatsächliche Position zur Erreichung der gewünschten Verhaltezeit ergibt sich aus der normalen Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung.
In ähnlicher Weise werden die Endschalter --LS3 und LS4-durch die Bewegung des Betonsteuerventilkörpers entweder in die Einlass- oder Entladungsstellung betätigt. Jeder Endschalter--LS3 und LS4-ist ebenfalls mit einem Betätigungsarm-229-versehen und bezüglich der Kolbenstange --33-- so angebracht, dass er von den entsprechenden Schaltnocken--230 oder 231--, die an der Kolbenstange
EMI10.3
--230-- den Schaltarm --229--.- schliesst. Auch die Schaltnocken--230 und 231--sind relativ zueinander und zum Schaltarm - -229-- so angeordnet, dass sie entsprechende Verzögerungen kompensieren, indem sie für eine genügend grosse Verhaltezeit sorgen.
Die Endschalter --LS1 bis LS4--sind in Fig. 2 schematisch angedeutet, wobei ihre beiden Anschlüsse jeweils mit --A und B-- gekennzeichnet sind. Jeder Anschluss-A oder B-der vier Endschalter ist über entsprechende strombegrenzende Widerstände-235 bis 242-- ind elektrische Leitungen mit dem
5-V-Anschluss-223--der Energieversorgungsschaltung verbunden. Jeder bewegliche Kontakt der Endschalter ist bei --243-- gemeinsam geerdet. Aufgabe des beweglichen Kontaktes jedes Endschalters ist es, den Anschluss, mit dem er in Verbindung steht, zu erden. Die Endschalter erlauben es daher, bei ihrer Betätigung entweder eine Signalspannung zum elektronischen Schalterkreis zu liefern oder sie beseitigen diese Spannung, indem sie den entsprechenden Anschluss erden.
Die Schaltfunktionen für den automatischen Betrieb der Pumpeinrichtungen werden von mehreren logischen Schaltungen oder Gatterschaltungen durchgeführt. Die sich darauf beziehende Beschreibung soll nur für die rechte Pumpeinrichtung --10R-- durchgeführt werden. Diese Schaltung enthält vier logische Gatterschaltungen--200, 201,202, 203-- und ein invertierendes Gatter--211--. Jedes der Gatter --200 bis 203-ist ein NAND-Gatter, das in herkömmlicher, bekannter Weise aufgebaut ist und Festkörperschaltelemente enthält. Diese NAND-Gatter bedürfen der gleichzeitigen Zuführung von zwei Eingangssignalen, damit sie ein Ausgangssignal erzeugen können. Die Zuführung einer kleinen Eingangssignalspannung, die praktisch gleich Null sein kann, an jedem Eingangsanschluss erzeugt ein Ausgangssignal mit relativ hoher Spannung.
Der Ausgang jedes der Gatter --200 bis 203-- ist mit der Basis eines Treibertransistors-Q1A, Q2A, Q5A oder Q6A-- verbunden, welche jeweils einen Emitteranschluss besitzen, der mit den entsprechenden Leistungsschalttransistoren--Ql, Q2, Q5 oder Q6-- verbunden ist. Der Kollektor jedes Treibertransistors ist über einen entsprechenden Widerstand--244 bis 247--sowohl mit dem Anschluss "SYNC" als auch mit dem Anschluss"R. H. SYNC" des Teiles--S3A-des Wahlschalters-S3--
EMI10.4
Kollektoren der entsprechenden Treibertransistoren verbunden, wobei diese dann mit dem 12 V-Anschluss - -222-- der Energieversorgungsschaltung gekoppelt wird. Diese Transistoren werden ebenfalls als Schalter benutzt. Durch die Verbindung mit dem 12 V-Anschluss wird eine Kollektor-Basis-Vorspannung die Sperrichtung angelegt.
Das Anlegen einer Spannung Null oder einer negativen Spannung an die Emitter-Basis-Zone hält die Treibertransistoren im nichtleitenden Zustand. Das Anlegen einer Vorspannung an die Emitter-Basis-Zone in Durchlassrichtung, wie dies durch die relativ hohe Ausgangssignalspannung des entsprechenden NAND-Gatters - 200 bis 203-bewirkt wird, schaltet den entsprechenden Treibertransistor-Q1A, Q2A, Q5A oder Q6A-in den leitenden Zustand. Werden die Treibertransistoren-Q1A, Q2A, Q5A oder Q6A-- in den leitenden Zustand geschaltet, so hat dies die gleiche Wirkung auf den Betrieb der Vorrichtung, wie die manuelle Betätigung
<Desc/Clms Page number 11>
der Schalter-S5 und S6--.
Die Dioden-CR11, CR12, CR15 und CR16-sind so in die Schaltung eingefügt, dass sie eine gegenseitige Beeinflussung der Schaltelemente verhindern, wenn die von Hand zu bedienenden Schalter--S5 und S6-- versehentlich betätigt werden und die Schaltung auf die automatische Betriebsart geschaltet ist. Dies könnte andernfalls zu einer nicht folgerichtigen Erregung der Magneten - VS1, VS2, VS5 oder VS6-- führen.
Während eines der Eingangssignale der NAND-Schaltung--200--aus der dem Endschalter--LS1--
EMI11.1
NOR-Gatters --208-- ist mit der Anzapfung einer Spannungsteilerschaltung, die aus einer Reihenschaltung der Widerstände--252 und 253--besteht, verbunden. Der Widerstand--253--ist bei--256--mit Erde verbunden und der Widerstand --252-- ist sowohl mit dem Anschluss"R. H.
SYNC" als auch "MAN" des Teiles-S3B-des Wahlschalters-S3-verbunden. Den Eingängen des NOR-Gatters-208-wird daher immer dann ein Spannungssignal zugeführt, wenn der Endschalter--LS2--nicht in der Stellung ist, in der er
EMI11.2
befindet und immer dann ein Spannungssignal geliefert wird, wenn der Wahlschalter--S3--entweder in der Stellung "R.H.SYNC" oder "MAN" steht. Dieses NOR-Gatter-208-ist so aufgebaut, dass es eine kleine Signalspannung oder die Spannung Null liefert, wenn irgend einem Eingang eine grosse Signalspannung zugeführt wird.
Beim automatischen Betrieb der rechten Pumpeinrichtung, wobei der Wahlschalter--S3--sich in der Stellung"R. H. SYNC" befindet, liefert das NOR-Gatter --208-- die zweite niedrige Eingangssignalspannung für das NAND-Gatter-200--, damit dieses NAND-Gatter die hohe Ausgangssignalspannung als Vorspannung in Durchlassrichtung für die Emitter-Basis-Zone des Treibertransistors--Q1A--abgeben kann. Entsprechend dieser Betriebsart werden durch die zyklische Betätigung der Endschalter--LS1 und LS3-der Pumpenkolben --12-- und der Betonsteuerventilkörper--15--automatisch und sequentiell bewegt.
Dieser automatische Betrieb ist am besten zu verstehen, wenn man ihn am Beispiel eines vollständigen Ablaufzyklus betrachtet. Zu diesem Zweck sei angenommen, dass die elektrische Steuerschaltung an den anschlüssen --215 und 216-mit einer geeigneten elektrischen Energiequelle verbunden ist, dass der Schalter --S4-- sich in der in Fig. 2 gezeigten Stellung befindet, dass sich die von Hand zu betätigenden Steuerschalter in ihrer Mittelstellung befinden und dass der Wahlschalter--S3--sich in der Stellung"R. H. SYNC" befindet.
Ausserdem sei angenommen, dass sich der Betonsteuerventilkörper--15--in einer Position befindet, in der er
EMI11.3
--17-- sperrt,Transistor--Ql--in den leitenden Zustand versetzt, wobei der Magnet --VS1-- erregt wird. Gleichzeitig gelangt die hohe Ausgangssignalspannung des NAND-Gatters-200-zum Eingang des invertierenden Gatters - -211--, welches ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel erzeugt, das zu einem Eingang des NAND-Gatters --202-- geleitet wird. Mit dem Gatter--200 und 211-- ist zur Stabilisierung der Schaltung ein geerdeter Kondensator--C3--verbunden.
Dem andern Eingang des NAND-Gatters--202--wird gleichzeitig auch eine kleine Signalspannung zugeführt, weil der Endschalter--LS3--den Anschluss--LS3A--mit der
EMI11.4
--Q5A-- in Durchlassrichtung--MF1-- unter Druck stehendes Fluid zugeführt wird und die Kolbenstange--27--und der Kolben --12-- herausgeschoben werden, was einem Entladungshub entspricht. Der vorher in den Pumpenzylinder - angesaugte Beton wird nun durch die Auslassöffnung hindurch in die Entladungsleitung--19-- gedrückt.
Wird der Fluidmotor--MF3--betätigt, um den Ventilkörper --15-- in die Entladungsstellung oder in Sperrstellung bezüglich der Einlassöffnung-16-zu bringen, so wird auch der Endschalter-LS3-durch
<Desc/Clms Page number 12>
Berührung mit dem Schaltnocken --231--, welcher den Schaltarm--229--bewegt, betätigt, wobei sein beweglicher Kontakt mit dem Anschluss --LS3B-- verbunden wird. Dadurch verschwindet eines der auf niedrigem Pegel befindlichen Eingangssignale des NAND-Gatters--202--, wodurch auch die Vorspannung an der Emitter-Basis-Zone des Transistors --Q5A-- verschwindet und sowohl der Transistor--Q5A--als auch der Transistor-Q5-in den nichtleitenden Zustand zurückkehren. In diesem Zustand wird auch der Magnet --VS5-- nicht mehr erregt.
Der Magnet --VS1-- bleibt während des Entladungshubes des Pumpenkolbens - erregt, weil nach wie vor zwei Eingangssignale mit niedrigem Pegel das NAND-Gatter-200-- erreichen. Wenn der Kolben --12-- das Ende des Entladungshubes erreicht, berührt der Schaltnocken
EMI12.1
-226-- den Schaltarm --228-- undniedrigem Pegel befindlichen Eingangssignale des NAND-Gatters --200-- und auch die Vorspannung, so dass die Transistoren-Q1A und Ql-in den nichtleitenden Zustand zurückkehren und der Magnet-VS1nicht mehr erregt wird.
In dieser Phase des Operationszyklus sind die entsprechenden Anschlüsse-B-beider Endschalter --LS1 und LS3-mit der Erdleitung --243-- verbunden, wodurch gleichzeitig zwei Eingangssignale mit niedrigem Pegel zum NAND-Gatter --203-- geliefert werden. Dadurch liefert das NAND-Gatter-203-ein Ausgangssignal mit hohem Pegel, welches die Emitter-Basis-Zone des Treibertransistors-Q6A-in Durchlassrichtung vorspannt und folglich die Transistoren-Q6A und Quin den leitenden Zustand versetzt.
EMI12.2
betätigt den Endschalter--LS3--, so dass dessen beweglicher Kontakt den Anschluss--LS3A--berührt. Eines der auf niedrigem Pegel befindlichen Eingangssignale des NAND-Gatters--203--verschwindet daher, wodurch der Magnet--VS6-nicht mehr erregt wird.
EMI12.3
und lieferte eines der auf niedrigem Pegel befindlichen Eingangssignale für das NAND-Gatter--201--. Die Betätigung des Endschalters --LS3-- am Ende der Drehbewegung des Ventilkörpers --15-- in die Einlassstellung führt zur Verbindung des Anschlusses-LS3A-mit Erde, wobei das andere auf niedrigem Pegel befindliche und erforderliche Eingangssignal für das NAND-Gatter-201-geliefert wird.
Daraufhin
EMI12.4
DurchlassrichtungEntladungs-Einlass-Ende des Zylinders --11-- wegbewegt und ein Ansaughub eingeleitet. Dabei fliesst Beton aus dem Trichter --18-- durch die Einlassöffnung in den Zylinder --11-- hinter dem sich zurückziehenden Kolben --12-- nach. Nach Beendigung des Ansaughubes berührt der Schaltnocken --227-- den Schaltarm - -228-- und betätigt den Endschalter-LS1--, so dass dessen beweglicher Kontakt den Anschluss - berührt, wodurch eines der auf niedrigem Pegel befindlichen Eingangssignale des NAND-Gatters - verschwindet. Das Ausgangssignal des NAND-Gatters --201-- nimmt einen niedrigen Pegel an,
EMI12.5
Beide Anschlüsse--A--der Endschalter--LS1 und LS3--sind nun mit der Erdleitung --243-verbunden und die Schaltung ist in der Lage, einen Entladungshub einzuleiten. Das ist die Phase, mit der diese Erläuterungen bezüglich des Operationszyklus begonnen wurden. Der sich nun wiederholende Ablauf spielt sich in der gleichen Weise wie oben beschrieben ab.
Die automatische Betätigung der linken Pumpeinrichtung kann durch eine entsprechende Einstellung des Wahlschalters--S3--bewirkt werden, wobei der bewegliche Kontakt jedes Teiles des Schalters --S3-- mit dem entsprechenden Anschluss"L. H. SYNC" verbunden ist. Die Schaltelemente für die Steuerung der linken Pumpeinrichtung sind die gleichen, wie die im Zusammenhang mit der rechten Pumpeinrichtung beschriebenen Elemente und umfassen die vier Leistungsschalttransistoren--03, Q4, Q7 und Q8--, welche mit den
EMI12.6
<Desc/Clms Page number 13>
Hand zu betätigenden Schaltern--S7 und S8--zusammengeschaltet. Ausserdem bestehen Verbindungen mit den Anschlüssen--222 und 223--der Energieversorgungsschaltung, um Gleichspannungen von 12 und 5 V zum Betrieb der Schaltelemente zu erhalten.
Die Endschalter--LS2 und LS4--werden in gleicher Weise betätigt wie die Endschalter--LS1 und LS3--, sie beeinflussen jedoch die Bewegung des Kolbens--12-- und des Betonsteuerventilkörpers --15-- der linken Pumpeinrichtung. Da die Schaltung für den Betrieb und die Steuerung der linken Pumpeinrichtung genauso aufgebaut ist wie die oben beschriebene Schaltung für die rechte Pumpeinrichtung, ist es nicht notwendig, den Operationszyklus hiefür nochmals in allen Einzelheiten zu beschreiben. Der Operationsablauf ist ohne Schwierigkeit aus der obigen Beschreibung zu entnehmen.
Der gleichzeitige automatische Betrieb sowohl der rechten als auch der linken Pumpeinrichtung wird erreicht, indem man die beweglichen Kontakte des Wahlschalters--S3--in eine Stellung bringt, in der sie die Anschlüsse"SYNC"berühren. Jeder Teil der Schaltung arbeitet daraufhin wie oben beschrieben und so, wie es durch die Betätigung der entsprechenden Endschalter in Übereinstimmung mit der Bewegung der Kolben --12-- und der Betonsteuerventilkörper-15-bestimmt wird.
Bei dieser Betriebsart wird ein auf hohem Pegel befindliches Eingangssignal nicht fortgesetzt durch die manuellen Schaltungsverbindungen der linken oder rechten Seite der Schaltung zu jedem NOR-Gatter--208 oder 209--geliefert, weil die manuellen Schalter - -S5, S6, S7 und S8-nicht mit dem 12 V-Anschluss-222-der Energieversorgungsschaltung verbunden sind, so wie dies im oben beschriebenen Fall gewesen ist, wo eine Pumpeinrichtung auch von Hand gesteuert werden konnte. In der Stellung "SYNC" erhält jedes NOR-Gatter--208 und 209--ein auf hohem Pegel befindliches Eingangssignal durch Verbindung mit dem entsprechenden Endschalter--LS1 oder LS2-derjenigen Schaltung, die der andern Pumpeinrichtung zugeordnet ist.
Aus Fig. 2 geht hervor, dass ein zweiter Eingangsanschluss jedes Gatters mit dem Anschluss--A--des entsprechenden Endschalters verbunden ist und damit nur dann ein auf hohem Pegel befindliches Eingangssignal erhält, wenn der bewegliche Kontakt dieses
EMI13.1
Pumpeinrichtungen alternativ und synchron betrieben, wobei der Pumpenkolben--12--der einen
Pumpeinrichtung keinen Entladungshub beginnen kann, bis nicht der Pumpenkolben der andern Pumpeinrichtung einen Entladungshub beendet und seinen entsprechenden Endschalter--LS1 oder LS2--in die Stellung --B-- gebracht hat, wodurch das oben genannte, auf hohem Pegel befindliche Eingangssignal von ihm geliefert werden kann.
Die relative Geschwindigkeit des Kolbens--12--bei der Ausführung eines Entladungs- oder
Ansaughubes ist unterschiedlich, weil die bei der Betätigung der Fluidmotoren--MF1 oder MF2--in der entgegengesetzten Richtung auftretenden Fluidvolumina ebenfalls unterschiedlich sind. Der Unterschied der
Fluidvolumina wird durch die Kolbenstange--27--hervorgerufen, die sich nur auf einer Seite im Zylinder --25-- befindet. Für einen Ansaughub wird demnach weniger Fluid benötigt als für einen Entladungshub.
Daraus folgt, dass beide Pumpeinrichtungen während ihres entsprechenden Operationszyklus zu einem bestimmten Zeitpunkt sich in der gleichen Stellung befinden könnten, so, als wären die Endschalter--LS1 und LS2-am Ende eines Entladungshubes in der Stellung--B--. Weder das NOR-Gatter--208--noch das NOR-Gatter--209--würden das erforderliche, auf niedrigem Pegel befindliche Signal zu ihrem entsprechenden NAND-Gatter--200 oder 204--liefern. Dies würde zu einer Unterbrechung des Betriebes beider Pumpeinrichtungen führen.
Um diesen Fall zu vermeiden, sind invertierende Gatter--210 und 212-mit den entsprechenden NAND-Gattern--200 und 204--in einer Rückkopplungsschaltung miteinander verbunden, um das zweite, auf niedrigem Pegel befindliche und normalerweise von den NOR-Gattern gelieferte Eingangssignal aufrechtzuerhalten. Sind die NAND-Gatter einmal in den Zustand geschaltet, wo sie ein Ausgangssignal mit hohem Pegel liefern, liefert das invertierende Gatter ein Eingangssignal mit niedrigem Pegel auch dann, wenn das NOR-Gatter ein Ausgangssignal mit hohem Pegel erzeugt, wodurch die notwendige Bedingung bezüglich zweier Eingangssignale erfüllt wird.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die der Erfindung zugrundeliegende Vorrichtung aus einer neuartigen elektronischen Steuerschaltung und einem hydraulischen System besteht, mit denen eine Betonpumpeinrichtung in vorteilhafter Weise betrieben und gesteuert werden kann. Die Steuerschaltung erlaubt es, zwei unabhängig voneinander betätigbare Betonpumpen wahlweise zu betreiben, wobei verschiedene Betriebsarten gewählt werden können, um speziellen Betriebsbedingungen gerecht zu werden. Die Betriebsarten sehen einen gleichzeitigen synchronen Betrieb beider Pumpen, einen manuellen Betrieb einer oder beider Pumpen oder irgendeine kombinierte Betriebsart daraus vor.
Bei der manuellen Betriebsart kann jede Pumpeinrichtung, d. h. ihr Pumpkolben und der Betonsteuerventilkörper, wahlweise betätigt werden, um die Entfernung von Materialien, welche die Pumpeinrichtung möglicherweise verstopfen, zu erleichtern. Ausserdem kann ein weiterer Betrieb der Pumpe verhindert oder es kann in der umgekehrten Richtung zur Klärung der Entladungsleitung gepumpt werden. Es ist einzusehen, dass dieser manuelle Betrieb aus den oben genannten Gründen sehr vorteilhaft sein kann.
Die vorliegende Beschreibung einer Ausführungsform dieser Erfindung soll nicht deren Grenzen oder ihren Bereich abstecken, weil für Fachleute zahlreiche Abwandlungen und Änderungen im Rahmen dieser Erfindung denkbar sind.
<Desc / Clms Page number 1>
The invention relates to a concrete pumping device with at least one concrete pump, which consists of a cylinder and a piston that can be moved back and forth in this cylinder by a fluid motor, of hydraulically actuated valve devices for controlling the concrete flow with respect to the cylinder by alternately connecting the cylinder to an inlet or an outlet opening and an electro-hydraulic control device for driving the concrete pump and the valve device, the valve device of each concrete pump being pivotable between the inlet opening and the outlet opening
Has valve piece.
The previously known concrete pumps of this type have the disadvantage that it was not possible to work with everyone
Cylinder-piston unit to carry out an individual operation.
The devices corresponding to the state of the art also do not respond sufficiently strongly and quickly enough to malfunctions, such as those often caused by jamming or seizing of the valve devices. Up to now it has been necessary to convey the material causing the disturbance in the reverse direction or to provide devices which remove the material in some way.
It is therefore the object of the invention to create an improved control device which, in addition to the alternating synchronous operation of two pump devices, for the automatic execution of the
Pumping process also enables a separate and independent operation of each cylinder-piston unit, whereby even with dual operation, one pump unit can work in the automatic cycle, while the other of
Hand-out is controlled.
This is achieved according to the invention in that the fluid motors of both the concrete pump and the
Valve device separate fluid control valves with electrical actuators for connection to
Have hydraulic fluid containers, wherein the electrical actuating devices are provided with switching devices, on the one hand a circuit part that depends on the position of the cylinder
Concrete pump and the valve piece of the valve device controls the pump device, and on the other hand one
Have circuit part with manual switch, wherein the two circuit parts can be optionally connected to the provided electrical energy source by a further switch.
In a preferred embodiment it is provided that the switching devices contain blocking diodes, which are connected between the first and second circuit parts, and an excitation of the electrical
Actuating devices of the fluid control valves prevented by the manual switch of the second circuit part when the first circuit part is activated.
In the switching arrangement and hydraulic system according to the invention according to the application, the second part of the electrical circuit is interconnected with the hydraulic system in order to enable an optional and independent operation regardless of the other cyclical movement of the pump piston or concrete inlet valve. Both the piston and the valve can be moved to any position; that is, the piston can be brought to either the full discharge or inlet position or any intermediate position, and likewise the concrete inlet valve can be placed in its inlet or outlet position or any intermediate position.
Not only can these parts be brought into any intermediate position, but the parts, pistons or valves can then be moved to various intermediate positions, u. betWeen in opposite directions. This can also be done without first having to move the affected parts into one of the limit positions. This option of the operation is necessary for the removal of rock inhibitions.
An exemplary embodiment of the invention is described in detail below with reference to the figures of the drawings. 1 shows a schematic representation of a concrete pumping device according to the invention with two independently operating pumping devices, part of the hydraulic device being shown schematically; 1a shows a block diagram of the fluid control circuit in the hydraulic device for the pumping device, the line continuations with respect to FIG. 1 being identified by identification numbers on the corresponding lines; and FIG. 2 is a schematic circuit diagram of the electrical control circuit provided.
The drawings show in detail a concrete pumping apparatus incorporating the improved control system underlying this invention. The device shown is an example of a concrete pumping device with two independently operating pumping devices - IOR and 10L -, where - R and L - are intended to indicate that the pumping device is located on the right or left side of the device. The pumping devices are normally mounted horizontally and side by side on a movable transport device. The transport device may or may not have its own drive. Each pump device has the same structure, so that identical parts have been given the same reference numerals.
Each pumping device basically contains an elongated pump cylinder in which a pump piston - 12 - sits, which is constructed in such a way that it is suitable for pumping concrete and can be moved back and forth in the cylinder. There is also a control valve device --13-- for the concrete in the cylinder. The control valve device --13-- consists of a valve housing - 14--, which is connected to the pump cylinder - 11 -, and a valve body - 15--, which is movable in the housing
<Desc / Clms Page number 2>
EMI2.1
the corresponding opening. A concrete feed funnel -18- is connected to the valve housing -14- and the inlet opening -16-.
This feed device extends upwards as seen from the valve housing, so that the liquid concrete mixture can easily flow into the pump cylinder due to the force of gravity. The feed hopper is dimensioned accordingly large so that it can hold enough concrete for continuous operation. In addition, the funnel can be refilled periodically from a suitable source, such as the known continuous mixer. Although each pumping device - 10 - is provided with its own, independent feed funnel - 18 -, it is to be understood that the feed funnel - 18 - can be designed as a unit for a combined pumping device in order to
EMI2.2
common discharge line - 20--, which has a discharge opening --21--, are connected.
In the usual use of such a concrete pumping device, a flexible line (not shown) of suitable length is normally connected to the discharge line - 20 - at the discharge opening --21 - in order to guide the concrete to a desired, spatially remote location. The details of the mechanical construction of such a concrete pumping device are known in the art and can be gleaned without difficulty from the publications available. For this reason, no further details regarding the mechanical construction are to be given in the description of this invention, since this does not appear necessary for a complete understanding of this invention.
The reciprocating movement of the pump pistons --12-- in the corresponding cylinders --11-- is caused by independently operating fluid motors --MF1 and MF2--. Each fluid motor consists of a cylinder-25-, which is attached to a receiving element, and a piston-26-, which can be moved back and forth in the cylinder. An elongated piston rod --27-- is connected to the piston --26-- and via a plug-in connection --28-- to the pump piston --12--.
The cylinder --25 - is expediently also rotatably connected to the receiving element via a plug connection - 29 - in order to avoid dimensional inaccuracies that may occur during manufacture or during operation.
EMI2.3
are moved, which causes a corresponding movement of the pump piston - 12 -.
The valves --13-- are controlled accordingly by fluid motors - MF3 or MF4--. The fluid motors - MF3 or MF4 - are correspondingly connected to either the right or left pumping device --10--. Each fluid motor - MF3 and MF4 - consists of a cylinder --31-- and a piston --32--, which can be moved back and forth in the cylinder --31-- and with a long piston rod --33- - connected is. One end of the cylinder --31 - is also connected via a rotatable connection - 34 - to a receiving element in order to enable a pivoting movement which is necessary for moving the concrete control valve - 15 -.
The end of the piston rod --33-- opposite the piston is connected to the valve body --15-- via a lever arm - 35 -. Of the
EMI2.4
- 15 - brings in the closed position in front of the outlet opening --17--. The lever arm --35-- is rotatably connected at the point - with the end of the piston rod --33-- and therefore allows this mechanism to pivot.
The concrete feed hopper --18-- is preferably provided with a stirring device, which is indicated generally at --40--. It maintains a suitable composition of the liquid concrete mix and prevents separation of the particles contained in the concrete according to their relative size. An agitator --40-- is shown schematically in Fig. La. It consists of a stirring blade --41--, which is rotatably attached to an axis --42--. The axis-42- runs horizontally through the funnel -18- and is connected to a drive motor -MF5-.
The drive motor-MF5-in the present embodiment of this invention is a fluid motor which can rotate and whose shaft is connected to the axle-42 with the aid of a suitable belt or chain via corresponding drive wheels -44-. Special structural details of the agitator --40 - and especially the agitator blade are not shown because such a device is known in the art.
To operate the various fluid motors, a supply device - 46 - is provided, which supplies pressurized fluid. In accordance with the invention, three independent fluid pumps - PF1, PF2 and PF3 - are used to supply hydraulic fluid at desired pressures.
These fluid pumps can be of any conventional type, although the pumps used in the present embodiment are of the fixed displacement type. Mechanical drive power for the three
<Desc / Clms Page number 3>
Pumps can be supplied by any convenient facility. In a transportable or mobile device, however, it is usual to supply the drive energy either through a single, built-in internal combustion engine - 47 - which is coupled to each of the three pumps via mechanical devices (not shown), or through a separately provided machine of corresponding power which is also coupled to each of the various pumps. In the case of a transportable device, the machine --47 - can be the same that provides the driving force for the vehicle.
A storage container
EMI3.1
corresponding - PF1, PF2 and PF3 - connected. The outlet openings of these pumps are connected to the hydraulic pipe system by fluid supply lines - 50, 51 and 52 -. The monitoring of the device during the operation of the pumps is facilitated by fluid pressure measuring devices - 53 and 54 - which are coupled to the outlet openings or supply lines of the pumps - PF1 and PF2
EMI3.2
--10R Reservoir --48-- is coupled.
A filter device --59-- is located in this return line. To further facilitate the monitoring of this device during operation, a fourth fluid pressure measuring device --60 - is provided, which is connected via a line - 61 - to the return manifold - 57 - and is used to determine the counter pressure that is in this stirring system could build up as a result of the filter device. At the same time, this indicates when the filter may need to be cleaned. Four main return lines - 62, 63, 64 and 65 - for the fluid are coupled to the hydraulic pipe system and the manifold - 57 - to return the fluid to the reservoir.
The control of the fluid flow to the various fluid motors located in this device is effected by a control valve arrangement - 66 - (Fig. La). This control valve arrangement is expediently constructed in such a way that the various valve devices that are necessary to control the device have the same structure and have flow channels that are to be connected to one another and that are incorporated into the housing of this valve device, with the possible connections being indicated by rectangles or squares are. Two fluid channels with interconnections passing through the
EMI3.3
is connected at one end to the main return line --62-- via an expansion valve device - 69 -, while the other end is shut off at - 68a.
The switching drain line - 68 - is also coupled to the return line --62 - via expansion valve arrangements --75, 76 and 77. Further control valve devices for the fluid flow are indicated in this valve arrangement at 70, 71, 72, 73 and 74. In addition to the expansion valve device - 69--, which is provided to protect the valve device --70-- and associated parts of the pipe system, an expansion valve device - 75 - is attached to protect the valve device --71-- and associated parts. A single expansion valve device - 76 - is to protect the valve devices - 72 and 73 - and a fourth expansion valve device - 77 - is to protect the valve device - 74--
EMI3.4
The fluid return line -65- is connected to an outlet opening of the valve device -74-.
A heat exchanger -78- is connected into the line -65- in order to take precautions so that the heat generated in the fluid during operation of the device can be removed. The heat exchanger -78- can be constructed in any known manner and consists of a ventilated tank -79- which contains a certain amount of a suitable coolant and a heat exchanger coil -80- which is immersed in this coolant . Only a portion of the pressurized fluid flows through valve assembly --66 - but the heat dissipation capacity is adequate for the device.
All valve devices - 70 to 74 - have the same general structure and each consist of a main valve - V2, V4, V6, V8 or V10 - and a switching valve - VI, V3, V5, V7 or V9 - in any such arrangement. Each of the main valves and the switching valves - VI to V10 - represent a spool-shaped valve which can assume three positions and is centered with a spring, whereby each main valve can be operated by a hydraulic actuator and each switching valve by an electromagnet.
<Desc / Clms Page number 4>
EMI4.1
<Desc / Clms Page number 5>
--MF1Cylinder - 31 - of the fluid motor - MF4 - via lines -92 and 93 - are connected.
The coil formers of the valves - V6 and V8 - are also constructed in such a way that in their middle position they block the openings - A and B and connect the pressure opening - P - with the tank opening --T--. If the valve spools are in the middle position, the pump --PF3-- continues to pump fluid through the line --52-- to the return line --65--, regardless of whether the valve device - 74 - is actuated at this moment . The openings - A and B - of these valves are blocked by the middle position of the valve body. The corresponding fluid motors - MF3 and MF4 - thus also retain their last position.
The expansion valve device - 76a - is also connected to the inner conduit paths which are coupled to the fluid line --52-- and has an outlet opening which is coupled to the fluid return line --62--. This valve comes into operation when the pressure in the device reaches or exceeds about 140 atm, u. for the same reasons as the expansion valves - 69a and 75a--.
In the fluid lines of the valve devices --72 and 73--, which connect the tank opening - T - of the valve --V6-- with the pressure opening --P-- of the valve --V8--, there is a regulating valve- -95--. This regulating valve is constructed in such a way that fluid can flow from valve --V6-- to valve --V8-, although resistance is opposed to this fluid flow with the aid of a spring which pretensions the valve in the closed position. The valve opens when the fluid pressure in the device exceeds approximately 4 to 7 atm. A fluid flow through the regulating valve in the opposite direction is prevented.
This regulating valve --95 - therefore ensures a pressure of at least about 4 to 7 at in the fluid lines
EMI5.1
--67-- to - 72-- connects the inlet line of the opening - P - of the valve - V6 - with the switching pressure line - -67--, whereby the fluid pump-PF3-the necessary amount of pressurized fluid for the switching line supplies.
The main control valves --V6 and V8-- are operated via the switching valves --V5 and V7--.
The main control valves - V6 and V8 - in turn control the fluid motors - MF3 and MF4--. The switching valves --V5-- and V7 - have a similar structure to the valves --V1 and V3--. They have a pressure port - P--, which is locked in the middle position, and a tank opening - T--, which connects to the
EMI5.2
Switching valve also has electrical actuating magnets, u. between the valve - V5 - the magnets - VS5 and VS6 - and the valve --V7-- the magnets --VS7 and VS8--. The magnets are accommodated in the electrical circuit as shown in FIG. The excitation of any magnet of the switching valves - V5 or V7 - causes an actuation of the main valves - V6 and V8 - and thus an actuation of the associated fluid motor - MF3 or MF4 - in the desired direction, so that the concrete control valve body -15 - is moved in the right way.
In accordance with the invention, the valve devices - 72 and 73 - are also used to supply the respective pump devices - 10R and 10L - with lubricant. The lubricant used is, for the sake of simplicity of operation and device, the same fluid that is used to operate the hydraulic devices. Each pump piston - 12 -, which is constructed in a conventional manner and the structural details of which emerge from other, easily available publications, is provided with an annular band - 22 - which has the property of absorbing the fluid to a corresponding extent . The wrapper can be made of felt, for example. It is a certain distance from the front of the piston on top of the piston
EMI5.3
The piston --12 - reaches this position at the end of a suction stroke and immediately before the start of a discharge stroke. A certain amount of lubricating fluid is introduced into the cylinder at this point and in this way lubricates the cylinder wall during the discharge stroke. A fluid line - 98 resp.
99 - connects each of the lubrication openings - 23 - with a corresponding valve device - 72 or 73 -. Each line - 98 and 99 - is connected to an inner line path - 100 or 101 - in the housing block of the corresponding valve device and to the openings - B - of the corresponding switching valves - V5 and V7. An excitation of the corresponding electromagnet - VS5 and VS7 - leads to that
EMI5.4
also pointed out
that the hydraulic actuating devices of the main valves - V6 and V8 - are also connected to these inner lines - 100 or 101 - and actuate the corresponding valves - V6 or V8 - at the same time as the lubricating fluid is supplied. In every line-98
<Desc / Clms Page number 6>
and 99 - there is a throttle valve - 102 or 103 - which throttles the fluid flow and ensures that a positive operating pressure remains for the operation of the hydraulic actuating devices, which are assigned to the valves-V6 and V8.
These throttle valves are preferably provided with an opening of constant cross section, the opening cross section being selected so that the desired flow of lubricant can reach the cylinders. In each of the lines - 98 and 99 - there is a manually operated shut-off valve - 104 or 105 -, which is preferably designed as a needle valve and can optionally be set so that a desired flow of lubricant can flow. Finally, in lines - 98 and 99 - there are corresponding check valves - 106 and 107 - which are installed in such a way that the lubricant can flow unhindered in the direction of the lubricant opening --23--. However, it is prevented that any material can get into the hydraulic device in the opposite direction.
In this way, contamination or contamination of the hydraulic system is avoided. The check valves and shut-off valves are conveniently located close to the pump cylinder where they are most effective.
The fifth valve device --74-- controls the fluid motor - MF5-- which controls the agitator --40--
EMI6.1
the associated connecting lines - 108 and 109 - can flow. The expansion valve device -77a- is connected to the inner line paths which couple the tank opening of the valve-V8- with the pressure opening of the valve -V10- and has an outlet opening which is connected to the fluid return line -62- . Compared to the other expansion valves, this expansion valve is set to a relatively low pressure because it is the last valve in the direction of the fluid flow after the valve --76-- and would otherwise not work. The valve -77- can be set to about 56 at.
A lower pressure setting is necessary for this valve if the
EMI6.2
and VS10-- is controlled. These magnets are also in the manner shown in Fig. 2 in the electrical
Circuit built in. The pressure port - P - of the valve - V9 - is connected to the switching line -67-.
The tank opening - T - is with the switching return line --68 - and the openings - A and B - are with the inner lines - 114 and 115 - and in this way with the hydraulic ones
Main valve controls - V10 - connected. If the coil body of this valve is in the middle position, the pressure opening - P - is blocked and both openings - A and B - are connected to the tank opening - T - so that the hydraulic actuation devices of the valve - V10 - are ventilated. An optional excitation of the magnet - VS9 or VS10 - causes the fluid motor to rotate in the desired direction.
The direction of rotation can be reversed by exciting the corresponding other magnet.
The control of the various elements of the hydraulic system and of the mechanical devices is carried out with the aid of the electronic control circuit shown in detail in FIG. This control circuit makes it possible either to operate both pump devices completely automatically, to control one of the two pump devices by hand, or to use a combination of manual and automatic control. These different types of controls are described in detail below. The control circuit contains solid-state switching elements throughout in order to obtain a compact and insensitive circuit structure with which the desired operations can be carried out.
Another advantage of the solid-state circuit is its relatively low energy requirement during operation, which has a beneficial effect as the energy source for this control circuit is usually also the built-in internal combustion engine --47-- which drives the fluid pumps --PF1, PF2 and PF3 . Most concrete pumping devices are movable and have their own electrical power source because they are often used in locations where other electrical power sources are unavailable or impractical. The voltage supplied by the energy source is normally sufficient for a circuit with solid-state switching elements.
The connection of the electrical control circuit to an energy source is not shown in detail.
Only the connection lines - 215 and 216 - are shown. The voltage that a typical electrical energy source for a movable concrete pumping device emits has a nominal value of 12 V, which is sufficient to operate a circuit made up of conventional solid-state switching elements. In the input circuit of the circuit
<Desc / Clms Page number 7>
EMI7.1
Energy source can occur. The energy source preferably supplies direct current. However, it can also
AC power sources can be used if their output is connected to suitable rectifier circuits, so that DC current flows again to the input connections - 215 and 216 -.
Behind the filter capacitor - Cl - there is a first voltage regulation stage, which contains a Zener diode - CR9 - with a breakdown voltage of 18 V. This regulation stage prevents strong voltage surges from the energy source from affecting the operation of the device. The cathode connection of this diode represents a first output connection --222 - for the electrical energy in the control circuit. A second
Voltage regulation stage behind the Zener diode - CR9 - provides a relatively low regulated one
DC voltage. The second voltage regulation stage consists of a series-connected resistor --217-- and a Zener diode - CR10--. This Zener diode --CRI0-- has a breakdown voltage of about 5 V.
Your cathode connection forms the second output connection --223-- for the regulated
Power supply with a voltage of 5 V. The anodes of the Zeneriodes - CR9 and CR10 - are with the
Input terminal --216-- connected, which is grounded. Other parts of the circuit are also connected to ground.
The solenoids -VS9 and VS10 provided for actuating the switching valve --V9-- can optionally be switched to the 12 V power connection - 222 - via a single-pole, manually operated switch --S2--, with the three switching positions can be connected. A moving contact this
The switch is connected to terminal -222- and can either be in a central or "off" position, or it can be coupled to the corresponding terminals of the magnets - VS9 and VS10.
The opposite terminals of these magnets are grounded together. A thrill of the appropriate
Magnet causes the stirring motor - MF5 - to rotate in the desired direction, as explained above.
Each of the electromagnets - VS1 to VS8 - provided for actuating the corresponding switching valves - VI, V3, V5, V7 - can optionally be connected to the 12 V power connection - 222. The excitation of each of the electromagnets - VS1 to VS8 - is controlled by a corresponding power switching transistor - Q1 to Q8. The transistors - Q1 to Q8 - are of the NPN type and are connected in series with the corresponding magnets, the collector being connected to the magnet and the emitter to ground. These power switching transistors - Q1 to Q8 - are operated in a common emitter circuit, the collector-base junction being reverse-biased by the 12 V power supply circuit.
By applying a reverse bias voltage or the voltage zero to the emitter-base junction, the transistors - Q1 to Q8 - are in the "switched off" or non-conductive state. The application of a forward bias to the emitter-base junction puts the corresponding transistor in the conductive state.
In the conductive state, current flows through the transistor and thus also through the corresponding electromagnet - VS1 to VS8. It should be noted that the solenoids VS1 to VS8 diodes CR1 to CR8 are connected in parallel to prevent or reduce arcing resulting from the switching operations of each of the respective power switching transistor Q1 to Q8 .
The use of a forward bias at the emitter-base junction of the corresponding power switching transistor - Q1 to Q8 - is effected either by the automatic switching circuit or by appropriate manual switches. The desired operating mode - automatic, manual or combined - is selected with the help of a selector switch - S3 - which can conveniently be attached to the control panel. The manually operated selector switch - S3 - consists of two separate parts, which have corresponding movable contacts that are operated simultaneously. The switch can also have six manually selectable positions. Two of these positions are marked with "OFF".
In these two positions, no electrical energy can be supplied to actuate the automatic switch circuit or for the manually actuated switches, so that no bias voltage is applied to the switching transistors - Q1 to Q8. The other four switch positions relate to the simultaneous automatic and synchronous operation of the pump devices (switch position "SYNC"), the automatic operation of either the left or the right pump device (switch positions "LH SYNC" or "RH SYNC") or the manual control of both pump devices ("MAN" position). In the switch position "L. H. SYNC" or "R. H. SYNC" the other pump device can be operated manually.
The electrical energy for operating the automatic switching circuit or for the manually operated switches, with which an emitter-base bias voltage is applied to the switching transistors --Ql to Q8 - in the forward direction, comes from the power supply circuit and is supplied via the connection - -222- delivered. The connection --222-- is assigned to the voltage regulation circuit. The energy flows either via the manually operated control switch - S4--, which is designed as a single-pole switch with two switching positions, or via the remote control switch - S9--, which is also integrated
<Desc / Clms Page number 8>
is a single pole switch with two switch positions.
The control switch - S4 - is shown in a position in which it connects the movable contacts of the selector switch - S3 - with the energy source, bridging the remote control switch --S9--. If the switch - S4 - is in the other position, which is indicated in Fig. 2 by dashed lines, the device can be controlled with the remote control switch - S9 - during its operation. The function of both switches relates primarily to the automatic operation of the device. Opening any of these switches will stop circuit operation and pumping. By closing any of these switches, the circuit is energized and can continue to operate, u. either automatically or manually.
The switch --S4-- is expediently attached to a control panel located on the pumping device together with the fluid pressure measuring devices --53, 54, 55 and 60 - while the switch - S9 - is connected to a long electrical cable. The purpose of this cable is to be able to operate the switch at a spatially distant location. Such a spatially distant point could be the end of the pump line --20--. In this way, the user can observe the concrete pumping operation at the discharge point without difficulty and control the device in accordance with the discharge.
The manual control or manual operation of the device will now be explained first.
For this purpose it is assumed that the movable contact of the two parts - sa and S3B - of the selector switch - S3 - is connected to the "MAN" connection. The switch part - S3A - therefore supplies electrical energy to the manually operated switches - S5 and S6 - which are assigned to the right pump device, while the switch part --S3B - supplies electrical energy to the manually operated switches - S7 and S8- - Sends that are assigned to the left pumping device. Each of the switches - S5 to S8 - is a single-pole switch that can assume three switch positions and is located in a conveniently accessible location, for example on the control panel.
The switches that can be operated by hand - S5 to S8 - are preferably held in the middle position by a spring so that they must be held in their other two positions. Corresponding resistors --218 to 221 - are connected in series to the moving contact of each of these switches for current limitation. Each switch - S5 to S8 - has
EMI8.1
corresponds. If the switch-S5-is brought into the switching position-A-, a positive bias voltage is applied to the base of the transistor-Q1-, so that its emitter-base zone is biased in the forward direction.
This brings the transistor - Ql - into the conductive state. The collector voltage becomes very small as the current increases. The transistor remains in the saturation region, with both the collector-base zone and the emitter-base zone now being forward-biased. Now the electromagnet - VS1 - is excited and moves the coil body of the switching valve - VI - so that the opening - P - of this valve is connected to the opening - A -, which leads to an actuation of the control valve --V2-- leads.
The pressure opening - P - of the valve - V2 - is connected to the opening --A--, so that the fluid motor --MF1-- is switched into the hydraulic circuit, u. in a way in which the piston - 12 - and the piston rod - 27 - are pushed out. This corresponds to the discharge stroke for the right pump device --10R--. As long as the switch - S5 - is held in position - A -, the transistor - Ql - remains conductive and the coil formers of the valves - VI
EMI8.2
--26-- and the coil body of the switching valve-VI-returns to the central position by spring force.
The hydraulic actuation device of the control valve-V2- is connected to the tank opening --T-- of the valve --V1-, whereby the pressure in the actuation device is removed. The coil body of the valve V2 can now also return to its central position by spring force. As explained above, in this middle position the openings-A and B-- of the valve --V2-- are blocked, so that the fluid motor --MF1-- is held in the position last reached.
If the switch --85-- is brought to the - B- position, there is a forward bias on the emitter-base zone of the power switching transistor - Q2 - so that this transistor is in a similar manner as in connection with the transistor -Ql-described, goes into the conductive state. If the transistor - Q2 - is conductive, the electromagnet - VS2 - is excited and moves the coil body
EMI8.3
<Desc / Clms Page number 9>
Pressure port - P - with the port - B-connected and pressurized fluid to the other end of the fluid motor - MFl - is passed.
This leads to a reverse movement of the piston - 26 - with the piston rod - 27 - and is equivalent to the return or suction stroke of the right pump device --10R--. The piston --26-- is moved as long as the switch --S5-- is held in position --B-- and as long as the piston has not reached the end of the cylinder --25--. When the piston reaches the end of this cylinder, the same process takes place that was described above in connection with the expansion valve - 69 -.
The manually operated control switch - S6 - works in the same way as switch --S5-. The switch --S6-- controls the power switching transistors - Q5 and Q6--. Both transistors are in a circuit with the corresponding electromagnets - VS5 and VS6 - which actuate the switching valve - V5. The switching valve - V5 - controls the valve - V6 - which in turn controls the fluid motor - MF3 -, the piston rod - 33 mechanically coupled to the concrete control valve - 15 - of the right pumping device - IOR - owns, controls.
If the switch --S6-- is brought into position --A--, the switching transistor --Q5-- is conductive and the electromagnet - VS5 - is excited, while in switch position - B - the transistor- -Q6 - conductive and the magnet --VS6-- is excited. In relation to Fig. La and especially to the control valve device - 72 - this means that the switching valve - V5 - and the control valve --V6 - are actuated by the excitation of the magnet - VS5 - whereby the piston -32 - moved and the piston rod - 33 - of the fluid motor - MF3 - is withdrawn.
This brings the concrete control valve - 15 - into a position in which the inlet opening - 16 - to the pump cylinder - 11 - is blocked and the outlet opening --17-- for discharging the concrete from the cylinder --11- - in the discharge line - 19 - is open. The excitation of the magnet - VS6 - has the opposite effect, with the piston rod - 33--
EMI9.1
has been described.
If the switch --S7-- is set to - A or B - either the power switching transistor - Q3 or Q4 - becomes conductive and the corresponding electromagnet - VS3 or VS4 - is excited. These two magnets operate the switching valve-V3- and thereby set the
EMI9.2
Fluid motor - MF4 - in the desired direction in motion, whereby the control valve body - 15 - of the left pump device - 10L - is brought into the desired position with respect to the inlet and outlet openings - 16 and 17.
While the operation of switches --S5 to S8 - has so far been described in such a way that these switches are in one of the selected positions - A or B - until the end of the operation of one of the corresponding fluid motors - MF1, MF2, MF3 or MF4- - are held, it is also possible to hold the switch only briefly in the desired position, so that the corresponding fluid motor only carries out part of the entire working cycle. This tactile feature is inherent to the user of the pumping device
EMI9.3
necessary is.
Another advantage of the manually operated control switches - S5, S6, S7 and S8 - is that the concrete pump fluid motors - MF1 or MF2 - or the concrete control valve bodies and their actuating motors - MF3 or MF4 - are operated independently of one another can. In relation to the right or left pump device --10R or 10L - this means that the pump piston --12 - or the control valve body - 15 - can be actuated in any desired manner that does not correspond to the usual pumping operation. This property is also particularly important because it enables the device to drive the concrete flow in the opposite direction.
With the aid of this control circuit, concrete can therefore be withdrawn from the discharge line and fed back into the filling funnel.
The automatic operation of either the right or the left pump device or both pump devices in a synchronous manner is effected with the aid of an electronic switch circuit which contains solid-state switching elements. This circuit is activated by setting the selector switch - S3 - either to the "SYNC" or "L.H.SYNC" or "R.H.SYNC" position. The circuit responds to the position of the pump pistons --12 - and the concrete control valve bodies - 15 - of each pumping device. This responsiveness is effected by limit switches which are coupled to the elements of each pumping device.
In the right pump device - lOR - there is a limit switch --LS1-- which responds to the position of the pump piston - 12 - and a second limit switch - LS3--
<Desc / Clms Page number 10>
attached, which responds to the position of the concrete control valve body --15--. The left pumping device --10L- is provided with similar limit switches - LS2 and LS4 - which correspond to the position of the
EMI10.1
--12-- and227- attached, which the limit switches-LS1 or LS2- can detect on an actuating arm --228-. All limit switches LS1 to LS4 can assume two switching positions, and their contacts retain the position from the last actuation of the lever --228--.
By a
EMI10.2
or to compensate for delays occurring in the hydraulic system. The actual position to achieve the desired holding time results from the normal operating speed of the device.
Similarly, the limit switches --LS3 and LS4 - are actuated by moving the concrete control valve body to either the inlet or the discharge position. Each limit switch - LS3 and LS4 - is also provided with an actuating arm-229 -and with respect to the piston rod --33 - is attached in such a way that it is activated by the corresponding switching cams - 230 or 231 - on the piston rod
EMI10.3
--230-- the switching arm --229 --.- closes. The switching cams - 230 and 231 - are also arranged relative to one another and to the switching arm - -229-- in such a way that they compensate for corresponding delays by ensuring a sufficiently long delay time.
The limit switches --LS1 to LS4 - are indicated schematically in Fig. 2, with their two connections each marked with --A and B--. Each connection-A or B-of the four limit switches is connected to the corresponding current-limiting resistors-235 to 242 -ind electrical lines
5 V terminal 223 - connected to the power supply circuit. Each moving contact of the limit switch is grounded together at --243--. The task of the moving contact of each limit switch is to earth the connection to which it is connected. The limit switches therefore allow either a signal voltage to be supplied to the electronic switch circuit when they are actuated or they eliminate this voltage by grounding the corresponding connection.
The switching functions for the automatic operation of the pump devices are carried out by several logic circuits or gate circuits. The description relating to this should only be carried out for the right pump device --10R--. This circuit contains four logic gate circuits - 200, 201, 202, 203 - and an inverting gate - 211 -. Each of the gates - 200 to 203 - is a NAND gate which is constructed in a conventional, known manner and contains solid-state switching elements. These NAND gates require two input signals to be fed in at the same time so that they can generate an output signal. Applying a small input signal voltage, which may be practically zero, at each input terminal produces an output signal of relatively high voltage.
The output of each of the gates - 200 to 203 - is connected to the base of a driver transistor - Q1A, Q2A, Q5A or Q6A -, each of which has an emitter connection which is connected to the corresponding power switching transistors - Ql, Q2, Q5 or Q6 -- connected is. The collector of each driver transistor is connected via a corresponding resistor - 244 to 247 - both to the "SYNC" connection and to the "R. H. SYNC" connection of the part - S3A - of the selector switch - S3--
EMI10.4
Collectors of the corresponding driver transistors connected, which is then coupled to the 12 V connection - -222-- of the power supply circuit. These transistors are also used as switches. By connecting to the 12 V connection, a collector-base bias is applied to the reverse direction.
The application of a voltage of zero or a negative voltage to the emitter-base zone keeps the driver transistors in the non-conductive state. Applying a forward bias to the emitter-base zone, as is caused by the relatively high output signal voltage of the corresponding NAND gate - 200 to 203 - switches the corresponding driver transistor - Q1A, Q2A, Q5A or Q6A - into the conductive state Status. If the driver transistors - Q1A, Q2A, Q5A or Q6A-- are switched to the conductive state, this has the same effect on the operation of the device as the manual operation
<Desc / Clms Page number 11>
the switches-S5 and S6--.
The diodes - CR11, CR12, CR15 and CR16 - are inserted into the circuit in such a way that they prevent the switching elements from influencing each other if the manually operated switches - S5 and S6 - are accidentally operated and the circuit is switched to automatic Operating mode is switched. Otherwise this could lead to an inconsistent excitation of the magnets - VS1, VS2, VS5 or VS6.
During one of the input signals of the NAND circuit - 200 - from the limit switch - LS1--
EMI11.1
NOR gate --208-- is connected to the tap of a voltage divider circuit, which consists of a series connection of resistors - 252 and 253. Resistor - 253 - is connected to ground at - 256 - and resistor --252 - is connected to both the "R. H.
SYNC "as well as" MAN "of the part-S3B-of the selector switch-S3-connected. The inputs of the NOR-gate-208-is therefore always fed a voltage signal when the limit switch - LS2 - is not in the position in which he
EMI11.2
and a voltage signal is always delivered when the selector switch - S3 - is either in the "R.H.SYNC" or "MAN" position. This NOR gate-208- is constructed in such a way that it supplies a small signal voltage or the voltage zero when a large signal voltage is applied to any input.
During automatic operation of the right pump device, with the selector switch - S3 - in the "RH SYNC" position, the NOR gate --208-- supplies the second low input signal voltage for the NAND gate -200--, thus this NAND gate can output the high output signal voltage as a forward bias voltage for the emitter-base zone of the driver transistor - Q1A. According to this operating mode, the cyclic actuation of the limit switches - LS1 and LS3 - moves the pump piston --12 - and the concrete control valve body - 15 - automatically and sequentially.
This automatic operation is best understood by looking at it using a complete cycle as an example. For this purpose it is assumed that the electrical control circuit is connected to a suitable electrical energy source at connections --215 and 216 -, that switch --S4-- is in the position shown in Fig. 2, that the switch from Manually operated control switch are in their middle position and that the selector switch - S3 - is in the "RH SYNC" position.
It is also assumed that the concrete control valve body - 15 - is in a position in which it is
EMI11.3
--17-- blocks, transistor - Ql - switched to the conductive state, whereby the magnet --VS1-- is excited. At the same time, the high output signal voltage of the NAND gate -200- arrives at the input of the inverting gate --211-, which generates a low-level output signal that is routed to an input of the NAND gate -202-. A grounded capacitor - C3 - is connected to the gate - 200 and 211 - to stabilize the circuit.
The other input of the NAND gate - 202 - is also fed a small signal voltage at the same time because the limit switch - LS3 - connects the - LS3A - with the
EMI11.4
--Q5A-- in the flow direction - MF1-- pressurized fluid is supplied and the piston rod - 27 - and the piston --12-- are pushed out, which corresponds to a discharge stroke. The concrete previously sucked into the pump cylinder is now pressed through the outlet opening into the discharge line 19.
If the fluid motor - MF3 - is operated in order to bring the valve body --15 - into the discharge position or into the blocking position with respect to the inlet opening - 16 -, the limit switch - LS3 - is also activated
<Desc / Clms Page number 12>
Contact with the switching cam --231--, which moves the switching arm - 229 -, is actuated, whereby its movable contact is connected to the connection --LS3B--. This will cause one of the low input signals to the NAND gate - 202 - to disappear, which will also remove the bias voltage on the emitter-base of transistor --Q5A-- and both transistor - Q5A - and the Transistor-Q5- return to the non-conductive state. In this state, the magnet --VS5-- is no longer excited.
The magnet --VS1-- remains excited during the discharge stroke of the pump piston, because two input signals with a low level still reach the NAND gate-200--. When the piston --12 - reaches the end of the discharge stroke, the switch cam touches
EMI12.1
-226-- the switching arm --228-- and the low level input signals of the NAND gate --200-- and also the bias voltage, so that the transistors -Q1A and Ql- return to the non-conductive state and the magnet-VS1 is no longer excited becomes.
In this phase of the operating cycle, the corresponding connections-B-both limit switches -LS1 and LS3-are connected to the ground line -243-, whereby two input signals with a low level are supplied to the NAND gate -203- at the same time. As a result, the NAND gate-203-supplies an output signal with a high level, which biases the emitter-base region of the driver transistor -Q6A-in the forward direction and consequently puts the transistors -Q6A and Quin in the conductive state.
EMI12.2
actuates the limit switch - LS3-- so that its moving contact touches the connection - LS3A. One of the low level input signals of the NAND gate - 203 - therefore disappears, as a result of which the magnet - VS6 - is no longer excited.
EMI12.3
and provided one of the low input signals to the NAND gate - 201 -. The actuation of the limit switch --LS3-- at the end of the rotary movement of the valve body --15-- into the inlet position leads to the connection of the connection -LS3A- to earth, whereby the other input signal, which is at a low level and required for the NAND gate- 201-is delivered.
Then
EMI12.4
Passage direction Discharge inlet end of the cylinder --11-- moved away and initiated a suction stroke. Concrete flows from the funnel --18-- through the inlet opening into the cylinder --11-- behind the retracting piston --12--. After the end of the suction stroke, the switching cam --227-- touches the switching arm - -228-- and actuates the limit switch LS1-- so that its movable contact touches the connection - whereby one of the input signals of the NAND gate that is at a low level - disappears. The output signal of the NAND gate --201-- takes on a low level,
EMI12.5
Both connections - A - the limit switch - LS1 and LS3 - are now connected to the earth line --243 - and the circuit is able to initiate a discharge stroke. This is the phase at which this explanation of the surgical cycle began. The now repeating sequence takes place in the same way as described above.
The automatic actuation of the left pumping device can be effected by a corresponding setting of the selector switch - S3 -, whereby the movable contact of each part of the switch --S3-- is connected to the corresponding connection "L. H. SYNC". The switching elements for controlling the left pumping device are the same as the elements described in connection with the right pumping device and comprise the four power switching transistors - 03, Q4, Q7 and Q8 - which correspond to the
EMI12.6
<Desc / Clms Page number 13>
Hand operated switches - S7 and S8 - interconnected. There are also connections to the connections - 222 and 223 - of the power supply circuit in order to receive DC voltages of 12 and 5 V for operating the switching elements.
The limit switches - LS2 and LS4 - are operated in the same way as the limit switches - LS1 and LS3 -, but they influence the movement of the piston - 12 - and the concrete control valve body - 15 - of the left pumping device. Since the circuit for the operation and control of the left pump device is constructed in the same way as the circuit described above for the right pump device, it is not necessary to describe the operating cycle again in detail. The operational sequence can be seen without difficulty from the description above.
The simultaneous automatic operation of both the right and the left pumping device is achieved by bringing the movable contacts of the selector switch - S3 - to a position in which they touch the "SYNC" terminals. Each part of the circuit then works as described above and as determined by the actuation of the corresponding limit switches in accordance with the movement of the pistons --12 - and the concrete control valve bodies -15-.
In this mode of operation, a high input signal is not continued through the manual circuit connections on the left or right side of the circuit to each NOR gate - 208 or 209 - because the manual switches - -S5, S6, S7 and S8 - are not connected to the 12 V connection 222 of the power supply circuit, as was the case in the case described above, where a pump device could also be controlled manually. In the "SYNC" position, each NOR gate - 208 and 209 - receives an input signal that is at a high level through connection to the corresponding limit switch - LS1 or LS2 - of the circuit that is assigned to the other pump device.
From FIG. 2 it can be seen that a second input connection of each gate is connected to the connection - A - of the corresponding limit switch and thus only receives an input signal which is at a high level when the movable contact does so
EMI13.1
Pump devices operated alternatively and synchronously, the pump piston - 12 - the one
Pump device cannot start a discharge stroke until the pump piston of the other pump device has completed a discharge stroke and has moved its corresponding limit switch - LS1 or LS2 - to position --B--, which causes the above-mentioned input signal from it, which is at a high level can be delivered.
The relative speed of the piston - 12 - when performing a discharge or
The suction stroke is different because the fluid volumes occurring in the opposite direction when the fluid motors - MF1 or MF2 - are operated are also different. The difference of
Fluid volumes are created by the piston rod - 27 - which is only located on one side in the cylinder --25--. Accordingly, less fluid is required for an intake stroke than for a discharge stroke.
It follows from this that both pumping devices could be in the same position at a certain point in time during their respective operating cycle, as if the limit switches - LS1 and LS2 - were in position - B-- at the end of a discharge stroke. Neither NOR gate - 208 - nor NOR gate - 209 - would provide the required low signal to their corresponding NAND gate - 200 or 204. This would lead to an interruption in the operation of both pumping devices.
To avoid this case, inverting gates - 210 and 212 - are connected to the respective NAND gates - 200 and 204 - in a feedback circuit to the second, which is low and normally supplied by the NOR gates Maintain input signal. Once the NAND gates are switched to the state where they provide a high level output signal, the inverting gate supplies a low level input signal even when the NOR gate produces a high level output signal, thereby establishing the necessary condition for two Input signals is met.
In summary, it can be said that the device on which the invention is based consists of a novel electronic control circuit and a hydraulic system, with which a concrete pumping device can be operated and controlled in an advantageous manner. The control circuit allows two independently operable concrete pumps to be operated alternatively, with different operating modes being able to be selected in order to meet special operating conditions. The operating modes provide for simultaneous, synchronous operation of both pumps, manual operation of one or both pumps, or any combined operating mode.
In the manual mode, each pumping device, i.e. H. its pump piston and concrete control valve body, are selectively actuated to facilitate the removal of materials which may clog the pump assembly. In addition, further operation of the pump can be prevented or it can be pumped in the opposite direction to clear the discharge line. It will be appreciated that this manual operation can be very beneficial for the reasons stated above.
The present description of an embodiment of this invention is not intended to define the limits or scope thereof, as numerous modifications and changes within the scope of this invention will occur to those skilled in the art.