DE102018209202B4 - Fluid flow generator, conveyor and transport vehicle - Google Patents
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Abstract
Fluidstromgenerator (108) zur Erzeugung eines Fluidstroms, wobei der Fluidstromgenerator (108) Folgendes umfasst:- eine oder mehrere Fluidzylindervorrichtungen (126), welche jeweils mindestens einen Fluidraum (128) und mindestens einen in dem jeweiligen Fluidraum (128) bewegbar angeordneten Fluidkolben (130) umfassen;- eine Antriebsvorrichtung (110) zum Antreiben des mindestens einen Fluidkolbens (130) in dem mindestens einen Fluidraum (128),wobei eine oder mehrere der Fluidzylindervorrichtungen (126) jeweils mindestens zwei Fluidräume (128) umfassen, welche linear aufeinanderfolgend angeordnet sind, undwobei die Fluidkolben (130) dieser linear aufeinanderfolgend angeordneten Fluidräume (128) mittels eines gemeinsamen Antriebselements (134) der Antriebsvorrichtung (110) insbesondere mittels einer gemeinsamen Kolbenstange (136) der Antriebsvorrichtung (110), antreibbar sind.Fluid flow generator (108) for generating a fluid flow, the fluid flow generator (108) comprising the following: - one or more fluid cylinder devices (126), which each have at least one fluid space (128) and at least one fluid piston (130 ) comprise; - a drive device (110) for driving the at least one fluid piston (130) in the at least one fluid chamber (128), one or more of the fluid cylinder devices (126) each comprising at least two fluid chambers (128) which are arranged linearly one after the other , and wherein the fluid pistons (130) of these fluid chambers (128) arranged linearly one after the other can be driven by means of a common drive element (134) of the drive device (110), in particular by means of a common piston rod (136) of the drive device (110).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fluidstromgenerator, welcher insbesondere als Bestandteil einer Fördervorrichtung in einem Transportfahrzeug zum Einsatz kommen kann. Hierzu sei beispielsweise auf die
Ein Fluidstromgenerator ist insbesondere eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Gasstroms, beispielsweise eines Luftstroms.A fluid flow generator is in particular a device for generating a gas flow, for example an air flow.
Fluidstromgeneratoren im Allgemeinen sind aus dem Stand der Technik beispielsweise in Form von Kompressoren bekannt.Fluid flow generators in general are known from the prior art, for example in the form of compressors.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fluidstromgenerator bereitzustellen, welcher besonders große Fluidvolumenströme effizient erzeugen kann.The object of the present invention is to provide a fluid flow generator which can efficiently generate particularly large fluid volume flows.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Fluidstromgenerator gemäß Anspruch 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a fluid flow generator according to
Der erfindungsgemäße Fluidstromgenerator umfasst vorzugsweise eine oder mehrere Fluidzylindervorrichtungen, welche jeweils mindestens einen Fluidraum und mindestens einen in dem jeweiligen Fluidraum bewegbar angeordneten Fluidkolben umfassen.The fluid flow generator according to the invention preferably comprises one or more fluid cylinder devices, which each comprise at least one fluid space and at least one fluid piston arranged movably in the respective fluid space.
Ferner umfasst der Fluidstromgenerator vorzugsweise eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben des mindestens einen Fluidkolbens in dem mindestens einen Fluidraum.Furthermore, the fluid flow generator preferably includes a drive device for driving the at least one fluid piston in the at least one fluid chamber.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere der Fluidzylindervorrichtungen jeweils mindestens zwei Fluidräume umfassen, welche linear aufeinanderfolgend angeordnet sind. Hierdurch kann insbesondere ein besonders großer Gesamtfluidraum aus mehreren Teilfluidräumen bereitgestellt und unter Verwendung mehrerer Fluidkolben zum Erzeugen eines Fluidstroms genutzt werden.In particular, it can be provided that one or more of the fluid cylinder devices each comprise at least two fluid chambers, which are arranged linearly one after the other. In this way, in particular, a particularly large overall fluid chamber can be provided from a number of partial fluid chambers and can be used to generate a fluid flow using a number of fluid pistons.
Günstig kann es sein, wenn die linear aufeinanderfolgend angeordneten Fluidräume mittels eines oder mehrerer Verbindungselemente miteinander verbunden sind.It can be favorable if the fluid spaces arranged linearly one after the other are connected to one another by means of one or more connecting elements.
Das eine oder die mehreren Verbindungselemente sind insbesondere Verbindungsflansche, welche sowohl zur mechanischen Verbindung einer die Fluidräume umgebenden Wandung als auch zur fluidwirksamen Trennung der beiden Fluidräume voneinander dienen.The one or more connecting elements are in particular connecting flanges, which are used both for the mechanical connection of a wall surrounding the fluid spaces and for the fluid-effective separation of the two fluid spaces from one another.
Vorteilhaft kann es sein, wenn jedes Verbindungselement mehrere Fluidöffnungen umfasst, mittels welchen insbesondere gleichzeitig Fluid zu einem der Fluidräume zuführbar und Fluid aus einem weiteren der Fluidräume abführbar ist.It can be advantageous if each connecting element comprises a plurality of fluid openings, by means of which, in particular, fluid can be supplied to one of the fluid spaces and fluid can be removed from another of the fluid spaces at the same time.
Das Fluid wird dabei vorzugsweise nicht von einem Fluidraum zu dem nächsten geführt, sondern vielmehr als Frischfluid jedem der Fluidräume zugeführt und als Teil des zu erzeugenden Fluidstroms aus dem jeweiligen Fluidraum abgeführt.The fluid is preferably not conducted from one fluid chamber to the next, but rather supplied to each of the fluid chambers as fresh fluid and discharged from the respective fluid chamber as part of the fluid flow to be generated.
Die Fluidöffnungen in dem einen oder den mehreren Verbindungselementen stellen insbesondere keine direkte Verbindung zwischen den beiden Fluidräumen her.In particular, the fluid openings in the one or more connecting elements do not establish a direct connection between the two fluid spaces.
Es kann vorgesehen sein, dass die Fluidkolben eine sich in axialer Richtung ausbauchende Oberfläche aufweisen. Insbesondere ist eine in axialer Richtung beidseitig konvexe Ausgestaltung der Fluidkolben vorgesehen. Endplatten und/oder Verbindungselemente, welche die Fluidräume in axialer Richtung begrenzen, sind vorzugsweise komplementär hierzu, beispielsweise konkav, ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung der Oberflächen kann insbesondere eine wirbelarme Strömung innerhalb der Fluidräume optimiert werden. Provision can be made for the fluid pistons to have a surface that bulges in the axial direction. In particular, a configuration of the fluid pistons that is convex on both sides in the axial direction is provided. End plates and/or connecting elements, which delimit the fluid spaces in the axial direction, are preferably of complementary design, for example concave. This configuration of the surfaces makes it possible in particular to optimize a low-turbulence flow within the fluid spaces.
Vorzugsweise sind die Fluidräume einer jeden Fluidzylindervorrichtung bezüglich einer axialen Richtung mittels eines Verbindungselements fluidwirksam voneinander getrennt und aneinander abgewandten Enden von Endplatten begrenzt.The fluid chambers of each fluid cylinder device are preferably fluidly separated from one another with respect to an axial direction by means of a connecting element and are delimited at opposite ends by end plates.
Sowohl die Endplatten als auch das eine oder die mehreren Verbindungselemente sind vorzugsweise mit jeweils mehreren Fluidöffnungen versehen, um jedem Fluidraum jeweils zu beiden Seiten des bewegbar darin angeordneten Fluidkolbens Fluid zuführen zu können und/oder um Fluid beidseitig des Fluidkolbens aus jedem der Fluidräume abführen zu können.Both the end plates and the one or more connecting elements are preferably provided with a plurality of fluid openings in each case in order to be able to supply fluid to each fluid chamber on both sides of the fluid piston movably arranged therein and/or to be able to discharge fluid from each of the fluid chambers on both sides of the fluid piston .
Ferner können eine oder mehrere Zuführöffnungen, beispielsweise in ein oder mehreren Endplatten und/oder in einem oder mehreren Verbindungselementen, vorgesehen sein, um Kühlmittel und/oder Schmiermittel zu den Fluidräumen und/oder den relativ zueinander bewegbaren Komponenten des Fluidstromgenerators zuzuführen. Auch eine Kühlung mittels Kühlschlangen und/oder eine direkte und/oder indirekte Kolbenschmierung können vorgesehen sein.Furthermore, one or more supply openings can be provided, for example in one or more end plates and/or in one or more connecting elements, in order to supply coolant and/or lubricant to the fluid spaces and/or the relatively movable components of the fluid flow generator. Cooling by means of cooling coils and/or direct and/or indirect piston lubrication can also be provided.
Alternativ oder ergänzend hierzu können eine oder mehrere Abführöffnungen vorgesehen sein, um Fluid, beispielsweise Kondenswasser, aus dem einen oder den mehreren Fluidräumen zu entfernen.As an alternative or in addition to this, one or more discharge openings can be provided be to remove fluid, such as condensed water, from the one or more fluid spaces.
Ferner kann alternativ oder ergänzend hierzu vorgesehen sein, dass eine oder mehrere Abführöffnungen mit einem Überdruckventil, insbesondere mit einem Sicherheitsventil, versehen sind.Furthermore, as an alternative or in addition to this, provision can be made for one or more discharge openings to be provided with an overpressure valve, in particular with a safety valve.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Fluidkolben von linear aufeinanderfolgend angeordneten Fluidräumen mittels eines gemeinsamen Antriebselements der Antriebsvorrichtung, insbesondere mittels eines gemeinsamen Antriebselements der Antriebsvorrichtung, insbesondere mittels einer gemeinsamen Kolbenstange der Antriebsvorrichtung, antreibbar sind.In one embodiment of the invention, provision can be made for the fluid pistons to be drivable from fluid chambers arranged linearly one after the other by means of a common drive element of the drive device, in particular by means of a common drive element of the drive device, in particular by means of a common piston rod of the drive device.
Insbesondere sind die Fluidkolben dieser linear aufeinanderfolgend angeordneten Fluidräume mittels des gemeinsamen Antriebselements linear längs einer axialen Richtung hin- und herbewegbar.In particular, the fluid pistons of these fluid chambers arranged linearly one after the other can be moved back and forth linearly along an axial direction by means of the common drive element.
Jeder Fluidzylindervorrichtung ist zum Antreiben des jeweiligen mindestens einen Fluidkolbens vorzugsweise mindestens eine Hydraulikzylindervorrichtung der Antriebsvorrichtung zugeordnet.Each fluid cylinder device is preferably assigned at least one hydraulic cylinder device of the drive device for driving the respective at least one fluid piston.
Die Antriebsvorrichtung umfasst vorzugsweise eine oder mehrere Hydraulikpumpen, mittels welchen insbesondere die mindestens eine Hydraulikzylindervorrichtung betreibbar ist.The drive device preferably comprises one or more hydraulic pumps, by means of which in particular the at least one hydraulic cylinder device can be operated.
Günstig kann es sein, wenn zwei oder mehr als zwei Hydraulikpumpen vorgesehen sind, welche insbesondere asynchron und/oder phasenversetzt um beispielsweise ungefähr 90° zueinander betrieben werden, um insbesondere einen kontinuierlichen Druck und/oder einen kontinuierlichen Volumenstrom in einem Hydrauliksystem der Antriebsvorrichtung aufrechtzuerhalten.It can be favorable if two or more than two hydraulic pumps are provided, which are operated in particular asynchronously and/or out of phase by, for example, approximately 90° with respect to one another in order in particular to maintain a continuous pressure and/or a continuous volume flow in a hydraulic system of the drive device.
Vorteilhaft kann es sein, wenn jeder Fluidzylindervorrichtung jeweils zwei Hydraulikzylindervorrichtungen zugeordnet sind.It can be advantageous if each fluid cylinder device is assigned two hydraulic cylinder devices.
Die Hydraulikzylindervorrichtungen sind vorzugsweise aneinander abgewandten Enden eines jeden Fluidraums oder aneinander abgewandten Enden einer Reihe von mehreren linear aufeinanderfolgend angeordneten Fluidräumen angeordnet.The hydraulic cylinder devices are preferably arranged at opposite ends of each fluid space or at opposite ends of a series of a plurality of fluid spaces arranged linearly one after the other.
Ein gemeinsames Antriebselement erstreckt sich vorzugsweise ausgehend von einer Hydraulikzylindervorrichtung durch einen oder mehrere Fluidräume hindurch bis zu einer weiteren Hydraulikzylindervorrichtung.A common drive element preferably extends, starting from a hydraulic cylinder device, through one or more fluid chambers to a further hydraulic cylinder device.
Ein oder mehrere Fluidkolben sind vorzugsweise derart an dem Antriebselement festgelegt, dass der eine oder die mehreren Fluidkolben bei einer Linearbewegung des Antriebselements zusammen mit dem Antriebselement linear bewegt werden.One or more fluid pistons are preferably fixed to the drive element in such a way that the one or more fluid pistons are moved linearly together with the drive element during a linear movement of the drive element.
Durch die Verwendung von zwei Hydraulikzylindervorrichtungen aneinander abgewandten Enden eines gemeinsamen Antriebselements können der eine oder die mehreren an dem Antriebselement festgelegten Fluidkolben vorzugsweise mit besonders hohen Kräften und/oder hohen Geschwindigkeiten in dem einen oder den mehreren Fluidräumen bewegt werden.By using two hydraulic cylinder devices at opposite ends of a common drive element, the one or more fluid pistons fixed to the drive element can be moved in the one or more fluid chambers, preferably with particularly high forces and/or high speeds.
Günstig kann es sein, wenn der Fluidstromgenerator eine Steuervorrichtung umfasst, mittels welcher mehrere Fluidzylindervorrichtungen und/oder mehrere Antriebsvorrichtungen derart miteinander gekoppelt sind, dass die Fluidkolben voneinander verschiedener Fluidzylindervorrichtungen zeitlich versetzt zueinander ihre jeweiligen Bewegungsumkehrpunkte erreichen.It can be favorable if the fluid flow generator comprises a control device, by means of which several fluid cylinder devices and/or several drive devices are coupled to one another in such a way that the fluid pistons of different fluid cylinder devices reach their respective movement reversal points offset in time.
Insbesondere ist mittels der Steuervorrichtung vorzugsweise eine Steuerung derart vorgesehen, dass die maximalen Volumenströme der Fluidzylindervorrichtungen mit minimiertem Druckverlust zeitlich versetzt zueinander erzeugt werden und somit ein sich aus den Fluidströmen mehrerer Fluidzylindervorrichtungen ergebender Gesamtfluidstrom hinsichtlich seines Drucks und/oder seines Volumenstroms zeitlich zumindest näherungsweise konstant ist.In particular, the control device is preferably used to control such that the maximum volume flows of the fluid cylinder devices are generated with a minimized pressure loss with a time offset relative to one another, and thus a total fluid flow resulting from the fluid flows of a plurality of fluid cylinder devices is at least approximately constant over time with regard to its pressure and/or its volume flow.
Insbesondere ist mittels mehrerer Fluidzylindervorrichtungen eine (quasi-) kontinuierliche Fluidstromerzeugung möglich.In particular, a (quasi) continuous generation of fluid flow is possible by means of a plurality of fluid cylinder devices.
Günstig kann es sein, wenn mittels der Steuervorrichtung und/oder der Antriebsvorrichtung eine minimierte Umschaltfrequenz und/oder Umschaltdauer beim Umschalten der Bewegungsrichtung des Antriebselements erzielbar ist, beispielsweise eine Umschaltdauer von höchstens ungefähr 1000 ms, insbesondere höchstens ungefähr 250 ms, vorzugsweise höchstens ungefähr 100 ms.It can be favorable if the control device and/or the drive device can be used to achieve a minimized switching frequency and/or switching duration when switching the direction of movement of the drive element, for example a switching duration of at most approximately 1000 ms, in particular at most approximately 250 ms, preferably at most approximately 100 ms .
Der erfindungsgemäße Fluidstromgenerator eignet sich insbesondere zur Verwendung als Bestandteil einer Fördervorrichtung.The fluid flow generator according to the invention is particularly suitable for use as part of a conveying device.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Fördervorrichtung, welche insbesondere einen erfindungsgemäßen Fluidstromgenerator umfasst.The present invention therefore also relates to a conveying device which, in particular, comprises a fluid flow generator according to the invention.
Die Fördervorrichtung kann beispielsweise zum Fördern eines rieselfähigen oder schüttfähigen Materials genutzt werden. Dieses Material wird nachfolgend vereinfacht als „Schüttgut“ bezeichnet.The conveying device can, for example, convey a free-flowing or pourable materials are used. In the following, this material is simply referred to as "bulk material".
Die Fördervorrichtung ist somit insbesondere eine Schüttgutpumpe.The conveying device is thus in particular a bulk material pump.
Beispielsweise kann die Fördervorrichtung eine Kiespumpe oder eine „Betonpumpe“ für bislang mit herkömmlichen Methoden nicht förderbaren Beton sein. Bei Betonen mit großem Luftanteil (Leichtbetone) kann es insbesondere vorkommen, dass ein Förderdruck der herkömmlichen Betonpumpen, welcher beispielsweise bis ungefähr 80 bar betragen kann, zu groß ist, um den gewünschten Luftanteil im Beton aufrechtzuerhalten. Die vorliegend beschriebene Fördervorrichtung vermeidet diese Problematik vorzugsweise dadurch, dass ein Förderdruck höchstens ungefähr 10 bar, insbesondere höchstens ungefähr 7 bar, beispielsweise ungefähr 6,4 oder 4,7 bar, beträgt.For example, the conveying device can be a gravel pump or a "concrete pump" for concrete that has not been conveyed with conventional methods up to now. In the case of concrete with a large proportion of air (lightweight concrete), it can happen in particular that the delivery pressure of conventional concrete pumps, which can be up to approximately 80 bar, for example, is too high to maintain the desired proportion of air in the concrete. The delivery device described here preferably avoids this problem in that a delivery pressure is at most approximately 10 bar, in particular at most approximately 7 bar, for example approximately 6.4 or 4.7 bar.
Günstig kann es sein, wenn die Fördervorrichtung eine Übergabevorrichtung umfasst, mittels welcher zu förderndes Material einerseits und ein mittels des Fluidstromgenerators erzeugter Fluidstrom zum Antreiben des zu fördernden Materials andererseits zusammenführbar und als gemeinsamer Förderstrom weiter förderbar sind.It can be advantageous if the conveying device comprises a transfer device, by means of which material to be conveyed on the one hand and a fluid flow generated by the fluid flow generator for driving the material to be conveyed on the other hand can be combined and conveyed further as a common conveying flow.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Fördervorrichtung eine Revolvervorrichtung als Übergabevorrichtung umfasst.For example, it can be provided that the conveying device comprises a turret device as the transfer device.
Die Revolvervorrichtung umfasst vorzugsweise mehrere ringförmig und drehbar um eine Drehachse angeordnete Rotorsegmente, welche an einer Position um die Drehachse mit dem zu fördernden Material füllbar sind. Durch Rotieren der Rotorsegmente um die Drehachse können diese nacheinander mit zu förderndem Material gefüllt und einem Abführbereich zugeführt werden, in welchem ein mittels des Fluidstromgenerators erzeugter Fluidstrom zu dem zu fördernden Material zugeführt und dabei aus dem jeweiligen Rotorsegment zusammen mit dem zu fördernden Material abgeführt wird.The turret device preferably comprises a plurality of rotor segments arranged in a ring shape and rotatable about an axis of rotation, which can be filled with the material to be conveyed at a position about the axis of rotation. By rotating the rotor segments about the axis of rotation, they can be successively filled with material to be conveyed and fed to a discharge area, in which a fluid flow generated by the fluid flow generator is fed to the material to be conveyed and discharged from the respective rotor segment together with the material to be conveyed.
Die Rotorsegmente sind insbesondere Schächte zur Aufnahme von zu förderndem Material.The rotor segments are in particular shafts for receiving material to be conveyed.
Günstig kann es sein, wenn die Fördervorrichtung eine Übergabevorrichtung zur Zusammenführung von zu förderndem Material einerseits und einem mittels des Fluidstromgenerators erzeugten Fluidstrom zum Antreiben des Materials andererseits umfasst, wobei eine Fluidführung der Fördervorrichtung vorzugsweise derart vorgesehen ist, dass ein erster Teilstrom des Fluidstroms durch einen Abführbereich der Übergabevorrichtung hindurchführbar und dabei zu dem zu fördernden Material zuführbar ist und dass ein zweiter Teilstrom des Fluidstroms stromabwärts des Abführbereichs dem mit dem ersten Teilstrom vermischten und bereits aus dem Abführbereich herausgeförderten Material zuführbar ist.It can be favorable if the conveying device comprises a transfer device for bringing together the material to be conveyed on the one hand and a fluid flow generated by the fluid flow generator for driving the material on the other hand, with a fluid guide of the conveying device preferably being provided in such a way that a first partial flow of the fluid flow passes through a discharge area the transfer device and can be fed to the material to be conveyed and that a second partial flow of the fluid flow can be fed downstream of the discharge area to the material mixed with the first partial flow and already conveyed out of the discharge area.
Der erste Teilstrom des Fluidstroms bildet insbesondere einen Hauptstrom zum Mitreißen des zu fördernden Materials. Der zweite Teilstrom des Fluidstroms ist insbesondere als Fluidinjektion zur Optimierung einer Fluidisierung des zu fördernden Materials vorgesehen.The first partial flow of the fluid flow forms in particular a main flow for entraining the material to be conveyed. The second partial flow of the fluid flow is provided in particular as a fluid injection to optimize fluidization of the material to be conveyed.
Beispielsweise kann die Zuführung des zweiten Teilstroms des Fluidstroms an einer stromabwärts und/oder bezüglich der Schwerkraftrichtung unterhalb des Abführbereichs angeordneten Umlenkstelle angeordnet sein.For example, the supply of the second partial flow of the fluid flow can be arranged at a deflection point arranged downstream and/or below the discharge area with respect to the direction of gravity.
Die Fördervorrichtung ist insbesondere eine Schüttgutpumpe, mittels welcher insbesondere schüttfähiges und/oder rieselfähiges Material unter Verwendung von als Druckluft ausgebildetem Druckfluid förderbar ist.The conveying device is, in particular, a bulk material pump, by means of which, in particular, pourable and/or free-flowing material can be conveyed using pressurized fluid in the form of compressed air.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Fördervorrichtung eine Saugpumpe ist oder als eine solche dienen kann.Alternatively or additionally, it can be provided that the delivery device is a suction pump or can serve as such.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit insbesondere eine Schüttgutpumpe und/oder eine Saugpumpe, welche einen erfindungsgemäßen Fluidstromgenerator umfasst.The present invention thus relates in particular to a bulk material pump and/or a suction pump which includes a fluid flow generator according to the invention.
Mittels des Fluidstromgenerators ist im Falle einer Saugpumpe ein Saugfluidstrom erzeugbar, während im Falle einer Schüttgutpumpe mittels des Fluidstromgenerators ein Druckfluidstrom erzeugbar ist.In the case of a suction pump, a suction fluid flow can be generated by means of the fluid flow generator, while in the case of a bulk goods pump, a pressure fluid flow can be generated by means of the fluid flow generator.
Insbesondere dann, wenn der Fluidstromgenerator als Teil einer Saugpumpe genutzt wird, kann vorgesehen sein, dass die Fördervorrichtung eine Abscheidevorrichtung umfasst, welche insbesondere stromaufwärts des Fluidstromgenerators angeordnet ist.In particular when the fluid flow generator is used as part of a suction pump, it can be provided that the conveying device comprises a separating device which is arranged in particular upstream of the fluid flow generator.
Die Abscheidevorrichtung ist insbesondere ein Fliehkraftabscheider, Zyklonabscheider und/oder eine sonstige Filtervorrichtung zum Abtrennen von zu förderndem Material aus dem Saugfluidstrom.The separating device is in particular a centrifugal separator, cyclone separator and/or another filter device for separating material to be conveyed from the suction fluid flow.
Der Saugfluidstrom ist dabei insbesondere derjenige Luftstrom, welcher über eine Förderleitung der Fördervorrichtung aus der Umgebung zusammen mit dem zu fördernden Material angesaugt wird, wobei für dieses Ansaugen mittels des Fluidstromgenerators vorzugsweise ein Unterdruck erzeugt wird. Insbesondere ist eine saugende Materialaufnahme an einem Ende, beispielsweise einem Endschlauch, eines Verteilermasts möglich.The suction fluid flow is in particular that air flow which is sucked in via a conveying line of the conveying device from the environment together with the material to be conveyed, with a negative pressure preferably being generated for this sucking in by means of the fluid flow generator. In particular, it is possible to take up material by suction at one end, for example an end hose, of a placing boom.
Der Fluidstromgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner beispielsweise auch anderweitig Verwendung finden, wenn effizient große Volumenströme, insbesondere Luftvolumenströme, bereitgestellt werden müssen.The fluid flow generator according to the present invention can also be used in other ways, for example, when large volume flows, in particular air volume flows, have to be provided efficiently.
Beispielsweise kann ein erfindungsgemäßer Fluidstromgenerator in Kläranlagen zur Beckenbelüftung genutzt werden. Hierdurch kann insbesondere eine mechanische Rührvorrichtung entfallen oder zumindest seltener oder effizienter betrieben werden.For example, a fluid flow generator according to the invention can be used in sewage treatment plants for tank aeration. In this way, in particular, a mechanical stirring device can be omitted or at least operated more rarely or more efficiently.
Der erfindungsgemäße Fluidstromgenerator kann beispielsweise eine stationäre Vorrichtung sein. Ferner kann der Fluidstromgenerator mobil sein.The fluid flow generator according to the invention can be, for example, a stationary device. Furthermore, the fluid flow generator can be mobile.
Günstig kann es sein, wenn die erfindungsgemäße Fördervorrichtung, insbesondere eine Schüttgutpumpe und/oder eine Saugpumpe samt zugehörigen Förderleitungen, stationär oder aber mobil ausgebildet ist.It can be advantageous if the conveying device according to the invention, in particular a bulk material pump and/or a suction pump together with the associated conveying lines, is designed to be stationary or mobile.
Beispielsweise kann eine mobile Ausgestaltung durch Anbringung an oder auf einem Anhänger oder aber an oder auf einem Transportfahrzeug vorgesehen sein.For example, a mobile design can be provided by attachment to or on a trailer or on or on a transport vehicle.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch ein Transportfahrzeug, insbesondere einen Lastkraftwagen, welches einen erfindungsgemäßen Fluidstromgenerator und/oder eine erfindungsgemäße Fördervorrichtung, beispielsweise eine Schüttgutpumpe und/oder eine Saugpumpe gegebenenfalls mit zugehörigen Förderleitungen, umfasst.The present invention therefore also relates to a transport vehicle, in particular a truck, which comprises a fluid flow generator according to the invention and/or a conveying device according to the invention, for example a bulk material pump and/or a suction pump, optionally with associated conveying lines.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Transportfahrzeug ferner Folgendes umfasst:
- eine Mischtrommel zur Aufnahme und Bereitstellung von Material; und/oder einen Verteilermast zum Ausbringen oder Einholen von Material; und/oder eine Übergabevorrichtung zur Zusammenführung von zu förderndem Material einerseits und einem mittels des Fluidstromgenerators erzeugten Fluidstrom zum Antreiben des Materials andererseits; und/oder
- eine Abscheidevorrichtung zum Abscheiden von eingeholtem Material aus einem mittels des Fluidstromgenerators erzeugten Saugfluidstrom.
- a mixing drum for receiving and delivering material; and/or a placing boom for placing or hauling in material; and/or a transfer device for bringing together material to be conveyed on the one hand and a fluid flow generated by means of the fluid flow generator for driving the material on the other hand; and or
- a separation device for separating retrieved material from a suction fluid flow generated by the fluid flow generator.
Das Transportfahrzeug ist insbesondere ein Fahrmischer und/oder ein Fahrzeug mit Verteilermast, wird jedoch alternativ oder ergänzend zum Transport und/oder zum Fördern von beispielsweise Beton zum Transport und/oder zum Fördern von Schüttgut oder sonstigem bislang nicht mit herkömmlichen Betonpumpen kontinuierlich förderbarem Material genutzt.The transport vehicle is in particular a truck mixer and/or a vehicle with a placing boom, but is used as an alternative or in addition to transporting and/or pumping concrete, for example, for transporting and/or pumping bulk material or other material that has not hitherto been continuously pumpable with conventional concrete pumps.
Das Transportfahrzeug ist vorzugsweise modular ausgebildet.The transport vehicle is preferably of modular design.
Insbesondere können einzelne oder mehrere Komponenten des Transportfahrzeugs nach Bedarf montiert oder demontiert werden, beispielsweise die Mischtrommel, der Verteilermast, die Übergabevorrichtung, die Abscheidevorrichtung, eine herkömmliche Betonpumpe und/oder ein oder mehrere Fluidstromgeneratoren. Das Transportfahrzeug kann hierdurch insbesondere für unterschiedliche Einsatzzwecke hinsichtlich der maximalen Zuladung optimiert werden. Beispielsweise kann das Transportfahrzeug vorzugsweise als herkömmlicher Fahrmischer mit maximaler Zuladung genutzt werden, indem die Bestandteile der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung demontiert werden.In particular, one or more components of the transport vehicle can be assembled or disassembled as required, for example the mixing drum, the placing boom, the transfer device, the separating device, a conventional concrete pump and/or one or more fluid flow generators. As a result, the transport vehicle can be optimized in particular for different purposes with regard to the maximum payload. For example, the transport vehicle can preferably be used as a conventional truck mixer with maximum payload by dismantling the components of the conveyor device according to the invention.
Günstig kann es sein, wenn das Transportfahrzeug eine oder mehrere Kopplungsvorrichtungen zur wahlweisen und/oder alternativen Anordnung von Folgendem umfasst:
- a) einer Übergabevorrichtung zur Zusammenführung von zu förderndem Material einerseits und einem mittels des Fluidstromgenerators erzeugten Fluidstrom zum Antreiben des Materials andererseits; und/oder
- b) einer Abscheidevorrichtung zum Abscheiden von eingeholtem Material aus einem mittels des Fluidstromgenerators erzeugten Saugfluidstrom; und/oder
- c) einer Betonpumpe, insbesondere einer herkömmlichen Betonpumpe, welche beispielsweise liegend, insbesondere querliegend, an dem Transportfahrzeug festlegbar ist.
- a) a transfer device for bringing together material to be conveyed on the one hand and a fluid flow generated by means of the fluid flow generator for driving the material on the other hand; and or
- b) a separating device for separating retrieved material from a suction fluid flow generated by the fluid flow generator; and or
- c) a concrete pump, in particular a conventional concrete pump, which can be fixed, for example lying, in particular lying transversely, to the transport vehicle.
Das Transportfahrzeug kann hierdurch wahlweise und/oder alternativ mit einer Schüttgutpumpe oder aber einer Saugpumpe ausgestattet werden.As a result, the transport vehicle can optionally and/or alternatively be equipped with a bulk material pump or a suction pump.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Transportfahrzeug einen Fluidstromgenerator umfasst, welcher zwei Fluidzylindervorrichtungen umfasst, die jeweils zwei linear aufeinanderfolgend angeordnete Fluidräume aufweisen.In one embodiment of the invention, it can be provided that the transport vehicle comprises a fluid flow generator which comprises two fluid cylinder devices, each of which has two fluid chambers arranged linearly one after the other.
Die beiden Fluidzylindervorrichtungen sind dabei vorzugsweise auf einander gegenüberliegenden Seiten einer Mischtrommel und/oder eines Verteilermasts des Transportfahrzeugs angeordnet.The two fluid cylinder devices are preferably arranged on opposite sides of a mixing drum and/or a distributor boom of the transport vehicle.
Zu förderndes Material ist insbesondere Lecabeton, Magerbeton, Leichtbeton, Stahlfaserbeton, Kies, Sand, Splitt, gebrochenes oder geschreddertes Material (beispielsweise bis zu einer Korngröße von ungefähr 63 mm), Granulate, Recyclingmaterial, Material zur Dachbegrünung, etc.Material to be conveyed is in particular Leca concrete, lean concrete, lightweight concrete, steel fiber concrete, gravel, sand, grit, broken or shredded material (e.g. up to a grain size size of about 63 mm), granulates, recycling material, material for green roofs, etc.
Mittels des Fluidstromgenerators sind insbesondere in einem Blasbetrieb Volumenströme von mindestens ungefähr 20 m3/h, vorzugsweise mindestens ungefähr 30 m3/h, beispielsweise mindestens ungefähr 40 m3/h, erzeugbar. Insbesondere beträgt der Volumenstrom ungefähr 47 m3/h. In einem Saugbetrieb beträgt der Volumenstrom vorzugsweise mindestens ungefähr 40 m3/h, insbesondere mindestens ungefähr 50 oder 60 m3/h, beispielsweise ungefähr 69 m3/h.Volume flows of at least approximately 20 m 3 /h, preferably at least approximately 30 m 3 /h, for example at least approximately 40 m 3 /h, can be generated by means of the fluid flow generator, particularly in a blowing operation. In particular, the volume flow is approximately 47 m 3 /h. In suction operation, the volume flow is preferably at least approximately 40 m 3 /h, in particular at least approximately 50 or 60 m 3 /h, for example approximately 69 m 3 /h.
Ein unmittelbar stromabwärts und/oder unmittelbar stromabwärts des Fluidstromgenerators erzielbarer Druck des erzeugten Fluidstroms beträgt vorzugsweise mindestens ungefähr 3 bar, insbesondere mindestens ungefähr 4 bar, beispielsweise ungefähr 4,7 bar oder 6,4 bar.A pressure of the generated fluid flow that can be achieved immediately downstream and/or immediately downstream of the fluid flow generator is preferably at least approximately 3 bar, in particular at least approximately 4 bar, for example approximately 4.7 bar or 6.4 bar.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann ein maximaler Druck unmittelbar stromaufwärts und/oder unmittelbar stromabwärts des Fluidstromgenerators von höchstens ungefähr 10 bar, beispielsweise höchstens ungefähr 9 bar, insbesondere höchstens ungefähr 8 bar, vorgesehen sein.Alternatively or additionally, a maximum pressure of at most approximately 10 bar, for example at most approximately 9 bar, in particular at most approximately 8 bar, can be provided immediately upstream and/or immediately downstream of the fluid flow generator.
Unter den Begriffen „ungefähr“ und „zumindest näherungsweise“ ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüche eine Abweichung von höchstens 40 %, insbesondere höchstens 20 %, beispielsweise höchstens 5 %, des jeweils angegebenen Wertes zu verstehen.In this description and the appended claims, the terms “approximately” and “at least approximately” mean a deviation of at most 40%, in particular at most 20%, for example at most 5%, of the value specified in each case.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.Further preferred features and/or advantages of the invention are the subject of the following description and the graphic representation of an exemplary embodiment.
In den Zeichnungen zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Transportfahrzeugs, welches eine Fördervorrichtung zum Fördern von Schüttgut mittels eines Fluidstromgenerators umfasst; -
2 eine schematische Schnittdarstellung durch zwei Fluidzylindervorrichtungen des Fluidstromgenerators; -
3 eine schematische Draufsicht auf ein Verbindungselement des Fluidstromgenerators, welches zwischen zwei Fluidräumen einer Fluidzylindervorrichtung angeordnet ist; -
4 ein schematisches Schaltbild zur Illustration der Funktionsweise des Fluidstromgenerators in einem Normalbetrieb, insbesondere Blasbetrieb desselben, -
5 eine der4 entsprechende schematische Darstellung zur Illustration eines Saugbetriebs des Fluidstromgenerators; -
6 eine schematische Darstellung einer Übergabevorrichtung der Fördervorrichtung aus1 ; -
7 eine vergrößerte Darstellung eines Abführbereichs der Übergabevorrichtung aus6 ; -
8 eine schematische Draufsicht auf eine obere Aufspannplatte einer Revolvervorrichtung der Übergabevorrichtung aus6 ; -
9 eine schematische Draufsicht auf eine obere Druckscheibe der Revolvervorrichtung; -
10 eine schematische Draufsicht auf eine obere Dichtscheibe der Revolvervorrichtung; -
11 eine schematische Draufsicht auf eine Rotorscheibe der Revolvervorrichtung; -
12 eine schematische Draufsicht auf eine Mitnehmerscheibe der Revolvervorrichtung; -
13 eine schematische Draufsicht auf eine untere Dichtscheibe der Revolvervorrichtu ng; -
14 eine schematische Draufsicht auf eine untere Druckscheibe der Revolvervorrichtu ng; -
15 eine schematische Draufsicht auf eine untere Aufspannplatte der Revolvervorrichtung; und -
16 eine schematische Draufsicht auf eine Mischvorrichtung zum Zuführen von Schüttgut zu der Revolvervorrichtung.
-
1 a schematic representation of a transport vehicle, which comprises a conveying device for conveying bulk material by means of a fluid flow generator; -
2 a schematic sectional view through two fluid cylinder devices of the fluid flow generator; -
3 a schematic plan view of a connecting element of the fluid flow generator, which is arranged between two fluid chambers of a fluid cylinder device; -
4 a schematic circuit diagram to illustrate the functioning of the fluid flow generator in normal operation, in particular blowing operation of the same, -
5 one of the4 corresponding schematic representation to illustrate a suction operation of the fluid flow generator; -
6 a schematic representation of a transfer device of theconveyor device 1 ; -
7 shows an enlarged view of a discharge area of the transfer device6 ; -
8th a schematic plan view of an upper platen of a turret device of the transfer device6 ; -
9 a schematic plan view of an upper thrust washer of the turret device; -
10 a schematic plan view of an upper sealing disk of the turret device; -
11 a schematic plan view of a rotor disk of the turret device; -
12 a schematic plan view of a drive plate of the turret device; -
13 a schematic top view of a lower sealing disk of the turret device; -
14 a schematic plan view of a lower thrust washer of the turret device; -
15 a schematic plan view of a lower platen of the turret device; and -
16 a schematic plan view of a mixing device for feeding bulk material to the turret device.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Identical or functionally equivalent elements are provided with the same reference symbols in all figures.
Ein in
Das Transportfahrzeug umfasst insbesondere ein Trägerfahrzeug 102, welches beispielsweise eine vierachsige Grundstruktur und eine Fahrerkabine umfasst.The transport vehicle includes, in particular, a
Ein Aufbau des Transportfahrzeugs 100 umfasst vorzugsweise eine Mischtrommel 104 zur Aufnahme von zu transportierendem Material, einen Verteilermast 106, einen Fluidstromgenerator 108 zur Erzeugung eines Fluidstroms, insbesondere eines Luftstroms, eine Antriebsvorrichtung 110 zum Antreiben des Fluidstromgenerators 108 und eine Übergabevorrichtung 112 zur Übergabe von zu förderndem Material aus der Mischtrommel 104 an den Verteilermast 106.A structure of
Das Transportfahrzeug 100 umfasst somit insbesondere eine Fördervorrichtung 114 zum Fördern von Material, wobei die Fördervorrichtung 114 insbesondere den Fluidstromgenerator 108, die Antriebsvorrichtung 110, die Übergabevorrichtung 112 und den Verteilermast 106 umfasst.The
Mittels der Fördervorrichtung 114 sind dabei insbesondere schüttfähiges oder rieselfähiges Material sowie Spezialbetone förderbar, welche mit herkömmlichen Betonpumpen aufgrund unstimmiger Druckniveaus, unstimmiger Sieblinien, unstimmiger Mischungsverhältnisse, unstimmiger Wasseranteile und/oder Zementanteile, etc. üblicherweise nicht gefördert werden können.In particular, pourable or free-flowing material and special concretes can be conveyed by means of the conveying
Die Fördervorrichtung 114 ist oder umfasst somit insbesondere eine Schüttgutpumpe 116.Conveying
Günstig kann es sein, wenn das Transportfahrzeug 100 eine Kopplungsvorrichtung 118 umfasst, mittels welcher die Übergabevorrichtung 112 lösbar mit dem Trägerfahrzeug 102 verbunden oder verbindbar ist.It can be favorable if the
Die Übergabevorrichtung 112 kann somit bedarfsweise an dem Trägerfahrzeug 102 angeordnet oder von demselben entfernt werden, um letztlich bei Bedarf Schüttgut fördern zu können oder aber im demontierten Zustand die maximale Zuladung des Transportfahrzeugs 100 zu erhöhen und somit den Transport einer größeren Materialmenge in der Mischtrommel 104 zu ermöglichen.The
Die Kopplungsvorrichtung 118 kann ferner dazu dienen, eine Abscheidevorrichtung 120 der Fördervorrichtung 114 oder aber eine herkömmliche Betonpumpe, insbesondere eine querliegend montierte Betonpumpe, an dem Trägerfahrzeug 102 zu montieren.The
Die Fördervorrichtung 114 umfasst dabei vorzugsweise alternativ oder ergänzend zueinander die Übergabevorrichtung 112 und/oder die Abscheidevorrichtung 120.Conveying
Mittels der Abscheidevorrichtung 120 kann insbesondere ein Ansaugen von Material und somit ein Zuführen desselben zu der Mischtrommel 104 ermöglicht werden, indem der Fluidstromgenerator 108 in einem Saugbetrieb betrieben wird und beispielsweise über den Verteilermast 106 zu förderndes Material angesaugt wird. Das angesaugte Material wird dann insbesondere stromaufwärts des Fluidstromgenerators 108 mittels der Abscheidevorrichtung 120 aus dem mittels des Fluidstromgenerators 108 erzeugten Saugluftstrom abgeschieden und schließlich der Mischtrommel 104 oder einem bereitgestelltem Behältnis zugeführt.The
Die Fördervorrichtung 114 ist oder umfasst somit beispielsweise auch eine Saugpumpe 122.Conveying
Die Antriebsvorrichtung 110 zum Antreiben des Fluidstromgenerators 108 ist oder umfasst vorzugsweise einen hydraulischen Antrieb 124 sowie mehrere noch zu beschreibende Hydraulikzylindervorrichtungen, eine noch zu beschreibende Steuervorrichtung und ein (nicht dargestelltes) Hydraulikleitungssystem.The
Das Transportfahrzeug 100 kann beispielsweise ein Vierachser mit einem zulässigen Gesamtgewicht von 32 t sein. Als Antrieb kann beispielsweise ein Verbrennungsmotor mit einer Leistung von 390 kW vorgesehen sein. Dieser Verbrennungsmotor kann für die Nutzung der Fördervorrichtung 114 zur Versorgung der Antriebsvorrichtung 110 sowie weiterer Komponenten des Transportfahrzeugs 100 mit elektrischer Energie und/oder mechanischer Energie dienen.The
Der Verteilermast 106 weist vorzugsweise eine Reichweite von mindestens ungefähr 20 m, beispielsweise 26 m, auf. Insbesondere dann, wenn die Mischtrommel 104 nicht vorgesehen ist, kann ein größerer Verteilermast 106 mit beispielsweise über 30 m Reichweite, insbesondere 36 m Reichweite, vorgesehen sein. Ferner können Pumphöhen von vorzugsweise 40 m und mehr realisiert werden.The
Eine Förderleitung des Verteilermasts 106 weist vorzugsweise einen Innendurchmesser von 110 mm auf.A delivery line of the
Im Vergleich zu herkömmlichen Betonpumpen kann mittels des Fluidstromgenerators 108 auch bislang nicht förderbares Material, insbesondere Schüttgut wie Kies, Sand, etc. gefördert werden. Der Fluidstromgenerator 108 ermöglicht dies durch die Bereitstellung eines besonders großen Fluidvolumenstroms, insbesondere Luftvolumenstroms von ungefähr 47 m3/h oder 69 m3/h. In comparison to conventional concrete pumps, the
Der Fluidstromgenerator 108, welcher in den
Der Fluidstromgenerator 108 umfasst eine oder mehrere, beispielweise zwei,Fluidzylindervorrichtungen 126, welche jeweils beispielsweise zwei Fluidräume 128 aufweisen.
- The
fluid flow generator 108 includes one or more, for example two,fluid cylinder devices 126 each having, for example, twofluid chambers 128 .
In diesen Fluidräumen 128 ist jeweils ein Fluidkolben 130 längs einer axialen Richtung 132 bewegbar angeordnet.A
Die Fluidkolben 130 sind hierzu insbesondere an einem Antriebselement 134 festgelegt, welches zusammen mit den Fluidkolben 130 in axialer Richtung 132 verschiebbar ist.For this purpose, the
Das Antriebselement 134 ist insbesondere eine Kolbenstange 136.The
Die Kolbenstange 136 ist durch sämtliche Fluidräume 128 einer jeden Fluidzylindervorrichtung 126 hindurchgeführt und an ihren beiden Enden mit jeweils einem Hydraulikkolben 138 versehen.The
Die beiden Enden des Antriebselements 134 ragen dabei in jeweils eine Hydraulikzylindervorrichtung 140 des Fluidstromgenerators 108 und sind somit in Hydraulikräumen 142 längs der axialen Richtung 132 verschiebbar.The two ends of the
Die Hydraulikzylindervorrichtungen 140 sind Bestandteil der Antriebsvorrichtung 110 zum Antreiben des Fluidstromgenerators 108.The
Insbesondere können mittels einer oder mehrerer Hydraulikpumpen unterschiedliche Druckverhältnisse in den durch den jeweiligen Hydraulikkolben 138 voneinander getrennten Teilräumen eines jeden Hydraulikraums 142 erzeugt werden, um letztlich den Hydraulikkolben 138 in axialer Richtung 132 zu verschieben. Hierdurch kann somit auch das gesamte Antriebselement 134 samt den daran festgelegten Fluidkolben 130 in axialer Richtung 132 verschoben werden.In particular, one or more hydraulic pumps can be used to generate different pressure conditions in the subchambers of each
Durch die Verschiebung der Fluidkolben 130 in den Fluidräumen 128 wird das in den Fluidräumen 128 enthaltene Fluid in Bewegung und/oder unter Druck gesetzt. Insbesondere wird das Fluid auf einer Seite des Fluidkolbens 130 in den Fluidraum 128 eingesaugt und auf der anderen Seite des Fluidkolbens 130 aus dem Fluidraum 128 herausgedrückt. Sämtliche Fluidräume 128 sind hierzu mittels jeweils mehrerer Fluidöffnungen 144 zur Zuführung und Abführung von Fluid zugänglich. Beispielsweise können für jeden Fluidraum 128 und/oder für jeden der zwei durch den Fluidkolben 130 voneinander getrennten Teile eines jeden Fluidraums 128 mindestens zwei oder mindestens vier Fluidöffnungen 144 zur Zuführung von Fluid und mindestens zwei oder mindestens vier Fluidöffnungen 144 zur Abführung von Fluid vorgesehen sein.The displacement of the
Die Fluidöffnungen 144 sind dabei untereinander mittels eines Leitungssystems derart verbunden, dass aus mehreren Fluidräumen 128 ausströmendes Fluid zusammengeführt und als bereitzustellender Fluidstrom zur weiteren Verwendung zur Verfügung steht.The
Eine Weiterleitung von Fluid aus einem Fluidraum 128 in einen weiteren Fluidraum 128 ist vorzugsweise nicht vorgesehen.A transfer of fluid from a
Sämtliche Fluidräume 128 werden somit vorzugsweise parallel zueinander von Fluid durchströmt.All
Die Fluidzylindervorrichtungen 126 umfassen ferner vorzugsweise noch eine oder mehrere Zuführöffnungen 146, über welche den Fluidräumen 128, dem Fluidkolben 130, einem oder mehreren Hohlzylindern 148 und/oder dem Antriebselement 134 Kühlmittel und/oder Schmiermittel zuführbar ist. Insbesondere können hierdurch ein unerwünschtes lokales oder globales Erwärmen oder ein unerwünschter Verschleiß der Bauteile der Fluidzylindervorrichtungen 126 vermieden oder zumindest minimiert werden. Insbesondere zur externen Kühlung können Kühlleitungen, beispielsweise Kühlschlangen, an Außenwänden der Fluidräume 128 angeordnet sein.The
Günstig kann es sein, wenn das Antriebselement 134 im Bereich der Durchführung durch Wände der Fluidräume 128 geschmiert wird. Hierdurch kann insbesondere eine Dichtfunktion in diesem Bereich gewährleistet werden.It can be favorable if the
Die Fluidräume 128 sind vorzugsweise im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet.The
Beispielsweise kann eine bezüglich der axialen Richtung 132 radiale Begrenzung in Form eines Hohlzylinders 148 vorgesehen sein. Zwischen zwei Fluidräumen 128 ist vorzugsweise ein Verbindungselement 150, beispielsweise ein Verbindungsflansch 152 vorgesehen.For example, a radial delimitation with respect to the
Den Hydraulikzylindervorrichtungen 140 zugewandt sind die Fluidräume 128 vorzugsweise mittels Endplatten 154 begrenzt.Facing the
Die Endplatten 154 und die Verbindungselemente 150 sind vorzugsweise mit einer dem jeweiligen Fluidraum 128 zugewandten konkaven Oberfläche versehen. Die Fluidkolben 130 hingegen weisen hierzu korrespondierende konvexe Oberflächen auf. Diese Ausgestaltung kann insbesondere eine optimierte, beispielsweise möglichst wirbelfreie, Durchströmung des Fluidraums 128 ermöglichen.The
Insbesondere zur Reduktion von Korrosion, Reibung und/oder Verschleiß kann es vorgesehen sein, dass Innenseiten der Hohlzylinder 148 und/oder die Fluidkolben 130 mit einer Beschichtung versehen sind, beispielsweise einer Kunststoffbeschichtung und/oder einer Nickel- und/oder Chrombeschichtung.In particular to reduce corrosion, friction and/or wear, it can be provided that the insides of the
Eine oder mehrere Abführöffnungen 156 können beispielsweise zur Abführung von Kondenswasser aus den Fluidräumen 128 dienen. Zudem können in der einen oder den mehreren Abführöffnungen 156 ein oder mehrere Überdruckventile, insbesondere Sicherheitsventile, vorgesehen sein. Solche Abführöffnungen 156 sind insbesondere in den Endplatten 154 vorgesehen.One or
Auch die Zuführöffnungen 146 sind vorzugsweise in den Endplatten 154 und/oder in dem Verbindungselement 150 angeordnet und/oder ausgebildet.The
Die Hydraulikzylindervorrichtungen 140 sind vorzugsweise an den Endplatten 154 festgelegt, insbesondere angeflanscht.The
Günstig kann es sein, wenn der Fluidstromgenerator 108 eine Steuervorrichtung 158 umfasst.It can be favorable if the
Mittels der Steuervorrichtung 158 kann insbesondere eine Steuerung von Ventilen der Antriebsvorrichtung 110 derart vorgesehen sein, dass die beiden Fluidzylindervorrichtungen 126 mit sehr geringen Umschaltzeiten und/oder phasenversetzt, beispielsweise um ungefähr 90°, betrieben werden, das heißt, dass die Fluidkolben 130 der Fluidzylindervorrichtungen 126 zeitlich versetzt zueinander die jeweiligen Umkehrpositionen in den Fluidräumen 128 erreichen.In particular,
Durch die Zusammenführung des aus sämtlichen Fluidräumen 128 ausströmenden Fluidstroms kann somit ein besonders gleichmäßiger Fluidstrom zur weiteren Verwendung desselben bereitgestellt werden.By combining the fluid flow flowing out of all
Wie insbesondere
Das Verbindungselement 150 ist dabei so ausgestaltet, dass die Fluidöffnungen 144 den jeweiligen Fluidraum 128 mit einem radial äußeren Rand 162 des Verbindungselements 150 verbinden. An diesem Rand 162 kann das Leitungssystem des Fluidstromgenerators 108 zur Weiterführung des erzeugten Fluidstroms und/oder zur Zuführung von frischem Fluid angeschlossen werden.The connecting
Ferner umfassen die Verbindungselemente 150 vorzugsweise eine oder mehrere Durchführungen 164 für einen oder mehrere Zuganker, welche letztlich die Endplatten 154 miteinander verbinden und dabei die Hohlzylinder 148 sowie das Verbindungselement 150 dazwischen einspannen.Furthermore, the connecting
Wie
Der jeweils andere Teilraum 170, 168 der Hydraulikräume 142 wird mit einem Unterdruck beaufschlagt, so dass letztlich beide Hydraulikkolben 138 längs der axialen Richtung 132 in dieselbe Richtung gedrückt bzw. gezogen werden. Hierbei wird das gesamte Antriebselement 134 zusammen mit den Fluidkolben 130 längs der axialen Richtung 132 bewegt.The respective other
Sobald die Hydraulikkolben 138 und/oder die Fluidkolben 130 eine Einstellung erreicht haben, wird die Druckbeaufschlagung in den Teilräumen 168, 170 umgekehrt, so dass das gesamte Antriebselement 134 samt den Fluidkolben 134 und den Hydraulikkolben 138 in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird.Once the
Diese Hin- und Herbewegung der Fluidkolben 130 führt schließlich zur alternierenden Ansaugung und Ausstoßung von Fluid in bzw. aus den Fluidräumen 128.This reciprocating movement of the
In einem Blasbetrieb des Fluidstromgenerators 108 wird das aus den Fluidräumen 128 ausströmende Fluid als Treibmedium zum Antreiben von zu förderndem Material genutzt.In a blowing operation of the
In einem Saugbetrieb des Fluidstromgenerators 108 wird hingegen ein in die Fluidräume 128 hineinströmendes, insbesondere angesaugtes, Fluid, beispielsweise Luft, als Treibmedium zum Antreiben des zu fördernden Materials genutzt.In suction operation of the
Wie
Abhängig von dem benötigten Fluidvolumenstrom kann jede der Fluidzylindervorrichtungen 126 bei Bedarf nur in einer Bewegungsrichtung längs der axialen Richtung 132 zur Bereitstellung von Fluid oder zum Ansaugen von Fluid genutzt werden, während die Bewegung in der entgegengesetzten Richtung lediglich der Rückführung des Antriebselements 134 samt der Fluidkolben 130 in einen Ausgangszustand dient. Beispielsweise erfolgt dann die Rückführung gemäß der in
Die lediglich bodenseitige Druckbeaufschlagung gemäß
Die bodenseitige und stangenseitige Druckbeaufschlagung gemäß
In den
Die Übergabevorrichtung 112 bildet insbesondere eine Schnittstelle zwischen der Mischtrommel 104 und dem Verteilermast 106.In particular, the
Die Übergabevorrichtung 112 ermöglicht somit insbesondere die Aufnahme von zu förderndem Material, beispielsweise Schüttgut, und die Übergabe desselben an ein Leitungssystem der Fördervorrichtung 114.
Die Übergabevorrichtung 112 umfasst hierzu eine Einfüllöffnung 172, welche beispielsweise in einer Aufnahmevorrichtung 174 zur Aufnahme von zu förderndem Material ausgebildet ist.For this purpose, the
Die Aufnahmevorrichtung 174 ist insbesondere ein Trichter 176.The receiving
Ein Bodenbereich 178 der Aufnahmevorrichtung 174 ist vorzugsweise mit einem Mischelement 180, beispielsweise einem Mischkreuz 182 versehen, um in der Aufnahmevorrichtung 174 aufgenommenes Material innerhalb der Aufnahmevorrichtung 174 zu verteilen oder zu vergleichmäßigen. Das Mischelement 180 ist insbesondere relativ zu einem Bodenblech 179 des Bodenbereichs drehbar. Zwischen dem Mischkreuz 182 und dem Bodenblech 179 können ein oder mehrere Zwischenelemente angeordnet sein, insbesondere Verschleißelemente, beispielsweise Verschleißplatten, welche drehfest an dem Bodenblech 179 festgelegt sind.A
Ein als Mischkreuz 182 ausgebildetes oder ein ein solches umfassendes Mischelement 180 ist beispielhaft in
Die Aufnahmevorrichtung 174 umfasst ferner ein oder mehrere Führungselemente 184 zur Führung des Materials hin zu dem Bodenbereich 178.The receiving
Diese Führungselemente 184 sind beispielsweise als eine Wandauskleidung, insbesondere als Gummimatten, ausgebildet.These guide
Günstig kann es sein, wenn die Führungselemente 184 hinterströmbar sind, um beispielsweise Druckluft auf oder an diese Führungselemente 184 zu applizieren und hierdurch einen Schwingeffekt und/oder Rütteleffekt zu erzeugen. Das Material kann hierdurch besonders effizient in der Aufnahmevorrichtung 174 verteilt und/oder weitergeleitet werden.It can be favorable if the
Insbesondere kann ein unerwünschtes Verstopfen durch sich verkeilendes Material vermieden werden.In particular, undesired clogging by material jamming can be avoided.
Beispielsweise kann pulsierende Druckluft dadurch an den Führungselementen 184 bereitgestellt werden, dass Entlüftungsöffnungen 191 zur Entlüftung der Förderräume 232 über Fluidleitungen mit den Führungselementen 184 verbunden sind, insbesondere derart, dass die Fluidleitungen in einen Zwischenraum oder Zwischenbereich zwischen einer Wandung der Aufnahmevorrichtung 174 und den Führungselementen 184 münden.For example, pulsating compressed air can be made available on the
Die Aufnahmevorrichtung 174 umfasst ferner vorzugsweise eine Ablenkplatte 186, beispielsweise einen Schieber, mittels welcher ein Zuführbereich 188 der Übergabevorrichtung 112, insbesondere einer Revolvervorrichtung 190 der Übergabevorrichtung 112, abdeckbar oder sonstwie geschützt und/oder mittels welcher zu förderndes Material zu dem Zuführbereich 188 zudosierbar ist. The receiving
Mittels der Ablenkplatte 186 ist insbesondere vermeidbar, dass in die Einfüllöffnung 172 eingeleitetes Material unmittelbar in den Zuführbereich 188 gelangt.In particular, the
Ferner ist der Aufnahmevorrichtung 174 beispielsweise eine Wasserzuführung 192 zugeordnet. Mittels dieser Wasserzuführung 192 kann vorzugsweise Wasser zu dem zu fördernden Material zugeführt werden, um dessen Förderung durch Erhöhung der Gleitfähigkeit zu vereinfachen.Furthermore, a
Das Mischelement 180 ist mittels eines Antriebs 194, beispielsweise mittels eines Ölmotors 196, um eine Drehachse 198 drehbar in der Aufnahmevorrichtung 174 angeordnet.The mixing
Ein Drehwerksgetriebe 200 sorgt dabei für eine Rotationsfrequenz des Mischelements 180 in einem gewünschten Wertebereich.A
Mittels des Mischelements 180 kann das Material, welches der Aufnahmevorrichtung 174 über die Einfüllöffnung 172 zugeführt wurde, dem Zuführbereich 188 der Revolvervorrichtung 190 zugeführt werden.The material that was fed to the receiving
Die Revolvervorrichtung 190 umfasst insbesondere mehrere, beispielsweise acht, Rotorsegmente 202, welche um eine gemeinsame Drehachse 204 drehbar sind. Für diese Drehung ist insbesondere ein weiterer Antrieb 194, beispielsweise ein weiterer Ölmotor 196 samt eines weiteren Drehwerksgetriebes 200 vorgesehen.The
Jedes Rotorsegment 202 bildet einen Hohlraum zur Aufnahme von zu förderndem Material. Insbesondere bildet oder umfasst jedes Rotorsegment 202 jeweils genau einen Förderraum 232.Each
Die Hohlräume sind um die Drehachse 204 drehbar, wodurch mittels des jeweiligen Rotorsegments 202 aufgenommenes Material chargenweise von dem Zuführbereich 188 der Revolvervorrichtung 190 zu einem Abführbereich 206 der Revolvervorrichtung 190 förderbar ist.The cavities can be rotated about the axis of rotation 204 , as a result of which material picked up by the
Im Zuführbereich 188 ist das jeweils temporär darin positionierte Rotorsegment 202 über eine Befüllöffnung 208 in einer oberen Aufspannplatte 222, in einer oberen Druckscheibe 210 und in einer oberen Dichtscheibe 211 der Revolvervorrichtung 190 zugänglich, so dass Material aus der Aufnahmevorrichtung 174 in den Hohlraum des Rotorsegments 202 gelangen kann (siehe insbesondere
Alternativ oder ergänzend hierzu kann eine Steuerung und/oder Regelung der Befüllung, insbesondere eine Füllgradbegrenzung, vorgesehen sein, um überstehendes Material im Zuführbereich zu vermeiden.As an alternative or in addition to this, a control and/or regulation of the filling, in particular a limitation of the degree of filling, can be provided in order to avoid protruding material in the feed area.
Mittels einer oder mehrerer Entlüftungsöffnungen 191 kann vorzugsweise eine durch Befüllen oder Leeren der Hohlräume der Rotorsegmente 202 entstehende Druckdifferenz kompensiert werden (siehe
Die Rotorsegmente 202 werden durch eine Drehung derselben um die Drehachse 204 nacheinander befüllt, bis diese schließlich im Abführbereich 206 ankommen und dort über eine Fluidstromzuführung 212 mit einem mittels des Fluidstromgenerators 108 erzeugten Fluidstrom beaufschlagt werden.The
Der Fluidstrom durchströmt das Rotorsegment 202 insbesondere in der Schwerkraftrichtung von oben nach unten und fördert so (gemeinsam mit der Schwerkraft) das zunächst in dem Rotorsegment 202 angeordnete Material aus demselben heraus.The fluid flow flows through the
Das Material sowie das durch das Rotorsegment 202 hindurchgeführte Fluid gelangt insbesondere durch eine Entnahmeöffnung 214 einer unteren Dichtscheibe 216 sowie der unteren Aufspannplatte 224 der Revolvervorrichtung 190 aus der Revolvervorrichtung 190 heraus (siehe
Eine Materialabführung 217 schließlich mündet vorzugsweise in ein Leitungssystem der Fördervorrichtung 114, beispielsweise in ein Rohr oder einen Schlauch des Verteilermasts 106.Finally, a
Günstig kann es sein, wenn über eine Zusatzfluidstromzuführung 218, welche insbesondere einen Injektionsanschluss 220 bildet, stromabwärts und/oder bezüglich der Schwerkraftrichtung unterhalb der Entnahmeöffnung 214 zusätzliches Fluid zu dem bereits bestehenden Gemisch aus zu förderndem Material und Fluid zugeführt wird.It can be favorable if additional fluid is supplied to the already existing mixture of material to be conveyed and fluid via an additional
Insbesondere wird der insgesamt mittels des Fluidstromgenerators 108 bereitgestellte Gesamtfluidstrom vorzugsweise in zwei Teilströme aufgeteilt, wobei ein Teilstrom über die Fluidstromzuführung 212 und ein weiterer Teilstrom über die Zusatzfluidstromzuführung 218 zugeführt wird. Hierdurch können vorzugsweise eine Fluidisierung und/oder Auflockerung des zu fördernden Materials, eine Fördereffizienz und/oder eine Beschleunigung des Materials optimiert werden.In particular, the overall fluid flow provided by the
Wie
Insbesondere sind die die Rotorsegmente 202 bildenden Bestandteile der Revolvervorrichtung 190 mittels einer oberen Aufspannplatte 222 und einer unteren Aufspannplatte 224 gegeneinander verspannt.In particular, the components of the
Wie insbesondere
Sämtliche zwischen den Aufspannplatten 222, 224 angeordneten Elemente schließen mehrere Förderräume 232 zur Aufnahme und Förderung von Material ein. Jedes Rotorsegment 202 umgibt dabei vorzugsweise oder bildet dabei vorzugsweise einen Förderraum 232.All of the elements arranged between the
Insbesondere die Rotorscheiben 226, aber auch die Druckscheiben 210, 230, die Dichtscheiben 211, 216 und/oder die Mitnehmerscheibe 228, können beispielsweise einen Grundkörper aus einem Kunststoffmaterial umfassen. Hierdurch kann eine besonders leichte Ausgestaltung realisiert werden. Die den Förderräumen 232 zugewandten Innenseiten des jeweiligen Grundkörpers sind dann vorzugsweise ausgekleidet, insbesondere mit einem metallischen Material, beispielsweise einem Stahlblech.In particular, the
Aufgrund der Rotation einiger Bestandteile der Revolvervorrichtung 190 ergeben sich aneinander reibende Elemente, welche einem Verschleiß unterworfen sind. Dies sind insbesondere die obere Druckscheibe 210, die obere Dichtscheibe 211 die untere Dichtscheibe 216 und die untere Druckscheibe 230. Zur Verschleißminimierung kann eine Schmierung über Zuführöffnungen 146 vorgesehen sein.Due to the rotation of some components of the
Vorzugsweise sind die obere Druckscheibe 210, die obere Dichtscheibe 211 die untere Dichtscheibe 216 und/oder die untere Druckscheibe 230 beidseitig verwendbar, d.h. oben oder unten und/oder in unterschiedlichen Drehausrichtungen längs der Schwerkraftrichtung.Preferably, the
Zur Minimierung eines Fluidverlusts im Abführbereich 206, insbesondere aufgrund von sich durch Verschleiß bildender Riefen, kann es günstig sein, wenn zur Erhöhung einer Vorspannkraft zusätzlich zu einer Spannvorrichtung zur Verspannung der Aufspannplatten 222, 224 gegeneinander eine Zusatzdruckvorrichtung, beispielsweise ein Druckbalg 225, vorgesehen ist, mittels welchem die Komponenten der Revolvervorrichtung 190 zumindest im Abführbereich 206 aufeinander pressbar sind.In order to minimize a loss of fluid in the
Die Zusatzdruckvorrichtung ist hierfür insbesondere oberhalb des Abführbereichs 206 angeordnet und wirkt insbesondere pneumatisch gesteuert auf die Fluidstromzuführung 212.For this purpose, the additional pressure device is arranged in particular above the
Der Antrieb 194 zum Drehen sämtlicher Rotorsegmente 202 um die Drehachse 204 greift vorzugsweise an der Mitnehmerscheibe 228 an, welche dann die Drehbewegung auf die anderen, mechanisch verbundenen, rotierenden Teile der Revolvervorrichtung 190 überträgt.The
Mittels der Übergabevorrichtung 112 kann somit quasi kontinuierlich Material aus der Aufnahmevorrichtung 174 zu dem Abführbereich 206 zugeführt und unter Verwendung von mittels des Fluidstromgenerators 108 bereitgestelltem Fluid über ein Rohrsystem weitergefördert werden.The
Durch die Verwendung des Fluids, insbesondere Druckluft, kann dabei auch Schüttgut oder sonstiges schüttfähiges oder rieselfähiges Material gefördert werden, welches mit herkömmlichen Betonpumpen bislang nicht oder zumindest nicht (quasi-) kontinuierlich und/oder nicht qualitätsgesichert förderbar war.By using the fluid, in particular compressed air, bulk material or other pourable or free-flowing material can also be conveyed, which was not or at least not (quasi-) continuously and/or not quality-assured conveyable with conventional concrete pumps.
BezugszeichenlisteReference List
- 100100
- Transportfahrzeugtransport vehicle
- 102102
- Trägerfahrzeugcarrier vehicle
- 104104
- Mischtrommelmixing drum
- 106106
- Verteilermastplacing boom
- 108108
- Fluidstromgeneratorfluid flow generator
- 110110
- Antriebsvorrichtungdrive device
- 112112
- Übergabevorrichtungtransfer device
- 114114
- Fördervorrichtungconveyor
- 116116
- Schüttgutpumpebulk pump
- 118118
- Kopplungsvorrichtungcoupling device
- 120120
- Abscheidevorrichtungseparating device
- 122122
- Saugpumpesuction pump
- 124124
- hydraulischer Antriebhydraulic drive
- 126126
- Fluidzylindervorrichtungfluid cylinder device
- 128128
- Fluidraumfluid space
- 130130
- Fluidkolbenfluid piston
- 132132
- axiale Richtungaxial direction
- 134134
- Antriebselementdrive element
- 136136
- Kolbenstangepiston rod
- 138138
- Hyraulikkolbenhydraulic piston
- 140140
- Hydraulikzylindervorrichtunghydraulic cylinder device
- 142142
- Hydraulikraumhydraulic room
- 144144
- Fluidöffnungfluid port
- 146146
- Zuführöffnungfeed opening
- 148148
- Hohlzylinderhollow cylinder
- 150150
- Verbindungselementfastener
- 152152
- Verbindungsflanschconnecting flange
- 154154
- Endplattenend plates
- 156156
- Abführöffnungdischarge opening
- 158158
- Steuervorrichtungcontrol device
- 160160
- AufnahmeRecording
- 162162
- Randedge
- 164164
- Durchführungexecution
- 166166
- Hydraulikpumpehydraulic pump
- 168168
- stangenseitiger Teilraumrod-side subspace
- 170170
- bodenseitiger Teilraumfloor-side compartment
- 172172
- Einfüllöffnungfilling hole
- 174174
- Aufnahmevorrichtungrecording device
- 176176
- Trichterfunnel
- 178178
- Bodenbereichfloor area
- 179179
- Bodenblechfloor pan
- 180180
- Mischelementmixing element
- 182182
- Mischkreuzmixing cross
- 184184
- Führungselementguide element
- 186186
- Ablenkplattebaffle plate
- 188188
- Zuführbereichfeeding area
- 190190
- Revolvervorrichtungturret device
- 191191
- Entlüftungsöffnungvent hole
- 192192
- Wasserzuführungwater supply
- 194194
- Antriebdrive
- 196196
- Ölmotoroil engine
- 198198
- Drehachseaxis of rotation
- 200200
- Drehwerksgetriebeslewing gear
- 202202
- Rotorsegmentrotor segment
- 204204
- Drehachseaxis of rotation
- 206206
- Abführbereichdischarge area
- 208208
- Befüllöffnungfilling opening
- 210210
- obere Druckscheibeupper thrust washer
- 211211
- obere Dichtscheibeupper sealing washer
- 212212
- Fluidstromzuführungfluid flow delivery
- 214214
- Entnahmeöffnungremoval opening
- 216216
- untere Dichtscheibelower sealing washer
- 217217
- Materialabführungmaterial removal
- 218218
- ZusatzfluidstromzuführungAuxiliary Fluid Flow Feed
- 220220
- Injektionsanschlussinjection port
- 222222
- obere Aufspannplatteupper clamping plate
- 224224
- untere Aufspannplattelower platen
- 225225
- Druckbalgpressure bellows
- 226226
- Rotorscheiberotor disc
- 228228
- Mitnehmerscheibedrive plate
- 230230
- untere Druckscheibelower thrust washer
- 232232
- Förderraumconveyor room
Claims (13)
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Applications Claiming Priority (1)
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DE102018209202.8A DE102018209202B4 (en) | 2018-06-08 | 2018-06-08 | Fluid flow generator, conveyor and transport vehicle |
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Family
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Family Applications (1)
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US20150118072A1 (en) | 2012-05-08 | 2015-04-30 | Jarmo Uolevi Leppanen | Pumping system |
-
2018
- 2018-06-08 DE DE102018209202.8A patent/DE102018209202B4/en active Active
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Legal Events
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|
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |