DE1653614A1

DE1653614A1 - Schlammpumpe

Info

Publication number: DE1653614A1
Application number: DE19671653614
Authority: DE
Inventors: Smith Bobbie Ray
Original assignee: SMITH BOBBIE RAY
Current assignee: SMITH BOBBIE RAY
Priority date: 1967-06-10
Filing date: 1967-06-10
Publication date: 1971-08-19
Also published as: DE1653614C3; DE1653614B2

Description

Patentanme!dung

Bobbie Ray Smith, 737 South VTest 5oth Street, Oklahoma City,

Oklahoraa, U.S.A.

S ch lammpumpe

Die Erfindung betrifft zum Punpen von Betonschiamm und dergleichen verwendbare Kolbenpumpe?!, und insbesondere_f jedoch nicht im Slime einer Begrenzung? ©ine verbesserte Bdhl&&mg>vmpe_e die ein verbessertes VeBtIl enthält·

Er£inö«ngage«ä3 ist ein Pmspeaventil v^zgesfhsn salt einem Hohlgehäuss, das ein offenes ©?3t@a Snds_f iiii &m of fans» Ende gegenüberliegendes sswelfeSs IaSe₅, miß irstij svjaite wiü dritte öffnungen aufweist, dia durch sein® Wa?id "jsirlaufea tixcl mit dem hohlen Inneren des Gehäuses la Fesbiod'üiig ^i^d? siaem in dem Gehäuse schwenkbar gelagerten VsntiXglieä,. das eiii® Eohrmig aufweist, die teilweise äursh das Ven.tilglif.a verläuft i'snd durch ein Ende des Ventilcjlledes mündet_? das sv.. offenen nnclt. des Gehäuses angeordnet ist, wobei das ¥©ntilv..^;-ieß einen ersten Ringflansch am offsnsn Ende das ¥eatilqliei-;-i in Diehtiaigssingriff

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mit dem Geliänss aufv/si^tj. si?isa sweite^ Ringflsa^c3h_f ώ^ί: ;·.-■:; Ventilglied ^ron dem erstem Flanash ir) .-".astend «maQQSuii^t Let und in Dichtungseingriff Hit dea Gehäv,;2e verläwft_? ein mit dem Ventilglisd ver.bmidenQs p-aai: ir* iU-*L-%r:-jd aiigs©rdn©tasr Giisaer,

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die zwischen den Flanschen verlaufen und mit diesen verbunden sind und jeweils eine Kante in Eingriff mit deni Gehäuse aufweisen, und einen Durchbruch, dei; durch die Wand des Ventilgliedes zwischen den Flanschen und zwischen den in Abstand liegenden Gliedern verläuft; Mitteln, die das Ventilglied in dem Gehäuse lagern? und Mitteln, die mit dem offenen Ende des Ventilgliedes verbunden sind zum Verschwenken des Ventilgliedes aus einer Stellung, in der der Durchbruch mit der ersten Öffnung ausgerichtet 1st und die zweite und dritte Öffnung in Verbindung sind, in eine andere Stellung, in der der Durchbruoh mit der zweiten Öffnung ausgerichtet ist und die erste und dritte Öffnung in Verbindung sind.

Bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel weist eine , Pumpe zum pumpen von Betonschlamm oder dergleichen das vorstehend beschriebene Pumpenventil auf j erste und zweite Zylinder, deren offenes Ende mit de;; ersten bsw«, zweiten Öffnung in dem Ventilgehäuse verbunden is-ti einen Kolben in jedem der Eylinden Antriebsmittel Ij Arbeitsverfeindung mit den Kolben, um die Kolben ate^adriöexiid hin- und herzuboweg*n? einen Fülltrichter^ der auf asm offenen Ende des Ventilgliedes angebracht ist und eine^ mit der Bohrung in dem Ventilglied in Verbindung stehende öff« nung aufweist? und Mittel, die mit eiern offenen Ende des Ventligliedes verbunden und mit den Antriebsmitteln in Arbeitsverbindung sind zum Verschwenken des Ventilgliedes aus einer Stellung^ in der der Durchbruch mit der ersten Öffnung ausgerichtet ist, wenn sich der Kolben in dem ersten Zylinder in Richtung von des* sen offenem Ende weg bewegt, in eine Stellung? in der der Durch» bruch mit 3er zweiten Öffnung ausgerichtet ist, wenn sich der Kolben in cam zweiten Zylinder in Richtung von dessen offenem Ende weg besagt.

Zwei Ausführ-ngsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen

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dargestellt und im folgenden beschrieben:

Fig. 1 ist eine Seitenaufrißansicht einer erfinäungsgemäßen Ausbildung einer Pumpe und eines Ventils, wobei ein Teil des Gerätes zwecks Klarheit der Darstellung entfernt ist.

Fig· 2 ist eine horizontale Querschnittsansicht der Pumpe und des Ventils von Fig. 1 ir. wesentlichen auf Linie 2-2 in Fig. 1.

Fig. 3 ist eine vergrößerte senkrechte Querschnittsansicht des in Fig. 1 dargestellten Ventils im wesentlichen auf Linie 3-3 in Fig. 1.

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung und zeigt die Arbeitsweise und die Steuerung der Pumpe und des Ventils von Fig. 1, und

Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht ähnlich wie in Fig. 3, aber von einem weiteren Ausführungsbeispiel eines erfindungsgeinäß aufgebauten Ventils.

In Fig. 1 bis 4 der Abbildung, und insbesondere in Fig. 1 ist eine erfindungsgemäß aufgebaute Schlammpumpe gezeigt, die allgemein mit Io bezeichnet ist. Die Schlammpumpe Io v/eist ein Paar Zylinder 12 und 14 auf (siehe Fig. 2), die mit einem, allgemein mit 16 bezeichneten Pumpenventil verbunden sind.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist die Schlammpumpe Io ferner einen halbkugelförmigen Fülltrichter 13 auf, der an dem Pumpenventil? 16 durch eine Vielzahl von Winkeln 2o befestigt ist.

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Ein Paar Zylinder 22 und 24 (siehe Fig. 4) zur Betätigung des Ventils sind mit dein Pumpenventil 16 in 'orbeitsverbindung, wie nachstehend noch ausführlicher beschrieben.wird. Die Zylinder 22 und 24 sind mit einem Rahman 26 verbunden, äer zur Lagerung des Punpenventils IG auf dem I7ager. oder bestell, auf dem die Pumpe Io angeordnet ist, ebenfalls mit den Pumpenventil 16 verbunden ist. Der 'Jagen oder das bestell, auf der.-: die Pumpe Io anzubringen ist, ist" nicht gezeigt, da das verwendete Verfahren und Gerät zur Befestigung der Pumpe Io für den Fachmann offensichtlich sind. Ferner ist nur ein Teil des Rahmens 26 dargestellt, und der übrige Teil ist entfernt, um den Aufbau der Pumpe deutlicher darstellen zu können.

Fig. 2 und 3 zeigen den Aufbau des PumpenventiIs 16 deutlicher. Wie in diesen Figuren gezeigt ist, enthält das Pumpenventil 16 ein hohlzylinärisches Gehäuse 28 mit einem offenen oberen Ende 3o und einem geschlossenen unteren Ende 32. Das Gehäuse 23 weist eine öffnung 33 auf, die durch seine Seitenwand verläuft. Die öffnung 33 ist in Druckmittelverbindung mit dem Zylinder 14 durch ein Verbindungsstück 34, das mit dem Sylinder 14 verbunden ist. Eine zweite öffnung 36 verläuft ebenfalls durch die Seitenwand des Gehäuses 28 und bildet eine Verbindung mit eiern Zylinder 12 durch ein Verbindungsstück 33, das mit den Zylinder 12 und mit dem Gehäuse 2S verbunden ist. Eine dritte öffnung 4o verläuft durch die Seitenwand des Gehäuses 2o und -.reist ein damit verbundenes Auslaßglied 42 auf. .vie in Fig. 1 gezeigt ist, ist eine flexible Leitung 44 mit dem Tnde des Auslaßgliedes 42 zur Förderung des Schfemms von der Pumpe Io zur Stelle, an der der Schlamm verwendet v/erden soll, verbunden.

!\ie am deutlichsten in Fig. 3 gezeigt ist, ist eine llundschnurrlnfa dichtung 46 in einer lüngnut 43 im Inneren des GehUusus 23 angeordnet. In ähnlicher Weise ist eine zwite Rundschnurringdiehtung 5o in einer Ringnut 53 ebenfalls ii- Inneren der? Gehäuse;" ίί^:

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angeordnet, die parallel in Abstand von der Ringnut 43 liegt.

Ein hohles Ventilglied 54 ist schwenkbar im Inneren des Gehäuses 28 angeordnet. I7ie deutlich in Fig. 3 gezeigt ist, weist das hohle Ventilglied 54 ein geschlossenes unteres Ende 56 auf, das radial nach außen verläuft und einen unteren Flansch 53 daran bildet. Der äußere Rand des unteren Flansches 58 ist in Dichtungseingriff mit der Rundschnurringdichtung 5o im Ventilgehäuse 28.

Vom geschlossenen unteren Ende 56 des Ventilglieäes 54 verläuft eine IJelle 6o nach unten durch das geschlossene untere Bnde 32 des Ventilgehäuses 28. Ein die Welle 6o umschließendes Drucklager 62 ist zwischen dem geschlossenen unteren Ende 56 des Ventilgliedes 54 und dem geschlossenen unteren Ende 32 des Ventilgehäuses 28 angeordnet, um das Ventilglied 54 im Gehäuse 28 zu lagern. Das Drucklager 62 ist herkömmlicher Konstruktion und stützt das Ventilglied 54 gegen Druckbelastungen wie auch gegen radiale Belastungen, denen es unterworfen sein kann.

Das Ventilglied 54 weist einen zweiten äußeren Flansch 64 auf, der von dem Ventilglied radial nach außen verläuft und dessen äußerer Rand in Dichtungseingriff mit der Rundschnurringdichtung 46 im Ventilgehäuse 28 ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, bildet die Anordnung des unteren Flansches 58 und des Flansches 64 in Kombination mit den Rundschnurringdichtungen. 46 und 5o zwischen dem Ventilgehäuse 28 und dem Ventilglied 54 eine Ringkammer 66»

"Jie in Fig. 2 gezeigt ist, verläuft ein Paar in Abstand liegender, sich senkrecht erstreckender Glieder 68 und 7o (in Fig» 3 ge-

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strichelt gezeigt) zwischen den Flanschen 53 und 64. Jedes der Glieder 68 und 7o ist mit einer Kante am Ventilglied 54 befestigt und mit seiner Außenkante in Eingriff mit dem Inneren des Ventilgehäuses 28. Das Ventilglied 54 weist ferner ainen Durchbruch 72 auf, der durch seine Wand verläuft und eine Verbindung vom Inneren des hohlen Ventilgliedes 54 in den von den Flanschen 58 und 64 und den senkrecht verlaufenden Gliedern und 7o bestimmten Zwischenraum zu Zwecken herstellt, die aus der Beschreibung noch ersichtlich werden.

Ein oberer Ringflansch 74 umschließt das obere offene Ende 76 des Ventilgliedes 54. Der obere Ringflansch 74 ist mit einer Hülse 73 verbunden, die am Ventilglied 54 durch eine Vielzahl von Schraubbefestigungen 8o angebracht ist. Eine kürzere Hülse 82 ist mit dem oberen Ringflansch 74 verbunden und hängt von diesem in Nähe seines äußeren Randes herab.

Die Hülse 82 trägt ein Lagerglied 34, das zweckmäßigerweise aus mit Schmiermittel getränkter, gesinterter Bronze oder dergleichen hergestellt sein kann. Das Lagerglied 84 ist mit dem Ventilgehäuse 28 in Eingriff, um das obere Ende des Ventilgliedes 54 in diesem zu lagern.

Ein teilweise mit Gewinde versehener Durchbruch 86 verläuft durch das Ventilgehäuse 28 an der Außenseite des Lagergliedes 84. Ein Schmiernippel (zirk fitting) 88 ist in den teilweise mit Gewinde versehenen Durchbruch 86 eingeschraubt, um das Lagerglied 84 von der Außenseite des Pumpenventils 16 her schmieren zu können.

Ein Paar Steuerglieder 9o und 92 sind mit dem oberen Ringflansch 74 durch eine Vielzahl von Schraubbefestigungen 94 verbunden.

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Wie in Fig. 1 und 4 gezeigt ist, sind die Steuerglieder 9o und 92 (in Fig. 1 ist nur das Glied 9o gezeigt) mit Stangenteilen 95 bzw. 96 von Kolben 98 und loo schwenkbar verbunden, die in den Zylindern 22 bzw. 24 wechselweise angeordnet sind.

In Fig. 2 und 4 ist ersichtlich, daß die Zylinder 12 und 14 Kolben Io2 und Io4 enthalten, die in diesen wechselweise angeordnet sind. Eine Kolbenstange Io6 des Kolbens Io2 ist mit einen in einem Druckzylinder Ho angeordneten Kolben Io8 verbunden (siehe Fig. 4). Wie ebenfalls in Fig. 4 gezeigt ist, hat der in dem Zylinder 14 angeordnete Kolben Io4 in ähnlicher Ueise eine Kolbenstange 112, die mit einem Kolben 114 verbunden ist, der wechselweise in einem Druckzylinder 116 angeordnet ist.

In Fig. 4 ist die Pumpe Io schematisch gezeigt, um die Anordnung der Hydraulik zur Betätigung der Pumpenkolben Io2 und lo4 wie auch zur Steuerung des Pumpenventils 16 darzustellen. Wie hierin gezeigt ist, sind die Druckzylinder Ho und 116 mit einem solenoidbetätigten Vierwegeventil 118 durch Leitungen I2o bzw. 122 verbunden. Das solenoidbetätigte Ventil 118 ist ferner mit einer Pumpe· 124 durch eine Leitung 126 und mit einem Druckmittelbehälter 128 durch eine Leitung 13o verbunden.

Das solenoidbetätigte Ventil 118 ist ein handelsübliches Ventil, das zum Durchlaß des Stroms in Richtung der ausgezogenen Pfeile, wie in Fig. 4 gezeigt ist, in einer Stellung und, bei Schaltung in die andere Stellung zum Durchlaß des Stroms in Richtung der in Fig. 4 gezeigten gestrichelten Pfeile angeordnet 1st. SoIenoide 119 und 121 sind aufdem Ventil 118 zur Schaltung des Ventils zwischen den beschriebenen ArbeitsStellungen angebracht.

Wie in Flg. 4 dargestellt ist, ist das Solenoid 119 durch einen Leiter 132 an eine Erde 133 gelegt und durch einen Leiter 134 mit einem Schalter 135 verbunden, der an der Pumpe Io in einer Stellung angebracht ist, in der er von dem Ventilsteuerglied betätigt wird. Ein Leiter 138 ist mit einer Batterie 'oder einer elektrischen Spannungsquelle 14o verbunden. Die Batterie I4o ist an die Erde 133 gelegt, um den dem Schalter 135 und Solenoid 119 zugeordneten Stromkreis zu schließen.

Das Solenoid 121 auf dem Ventil 118 ist durch einen Leiter 139 an Erde 133 gelegt und durch einen Leiter 143 mit einem Schalter 143 verbunden. Der Schalter 141 ist so angeordnet, daß er von dem Ventilsteuerglied 92 betätigt wird. Ein Leiter 145 verbindet den Schalter l4l mit der Batterie I4o.

Um den, den Zylindern Ho und 116 und dem Ventil 118 zugeordneten hydraulischen Kreis zu schließen, verläuft zwischen den Zylindern Ho und 116 eine Leitung 142, um zwischen ihnen auf einer Seite der Kolben Io3 und 114 eine Verbindung herzustellen. Die Pumpe 124 ist mit einer Saugleitung 144 verbunden, die in den Druckmittelbehälter 128 verläuft.

Ein solenoidbetätigtes Vierwegeventil 146 ist durch Leitungen 148 bzw. I5o mit den Druckzylindern 22 und 24 verbunden. Das solenoidbetätigte Ventil 146 ist ein handelsübliches Ventil, das zum Durchlaß des Stroms in Richtung der ausgezogenen Pfeile, wie in Fig. 4 gezeigt ist, in einer Stellung und bei Schaltung in die andere Stellung zum Durchlaß des Stroms in Richtung der in Fig. 4 gezeigten gestrichelten Pfeile angeordnet ist. Solenoide 147 und 149 sind auf dem Ventil 146 zur Schaltung des Ventils zwischen den beschriebenen Arbeitsstellungen angebracht«

Eine Leitung 152 verbindet das solenoidbctätigte Venti3 146 mit

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der LeitTing 13o, die vom solenoidbetätigten Ventil 118 zum Druckmittelbehälter 128 verläuft. Eine Leitung 154 verbindet das solenoldbetätigte Ventil 146 mit der Pumpe 124. Entgegengesetzte Enden der Zylinder 22 und 24 sind durch eine Leitung 156 in Druckmittelverbindung. In ähnlicher Weise sind die anderen Enden der Zylinder 22 und 24 durch eine Leitung 158 miteinander verbunden.

Das Solenoid 147 ist durch einen Leiter 16o an die Erde 133 gelegt und durch einen Leiter 164 mit einem Schalter 162 verbunden. Der Schalter 162 ist neben der Kolbenstange Io6 angeordnet, so daß er von einem, auf der Stange Io6 befestigten Schalterbetätigungsglied 163 betätigt wird. Ein Leiter 166 verläuft vom Schalter 162 zu der elektrischen Spannungsquelle l4o,* um den, dem Solenoid 147 zugeordneten Stromkreis zu schließen.

Das Solenoid 149 aufdem Ventil 146 ist durch einen Leiter 168 an die Erde 133 gelegt und durch einen Leiter 172 mit einem Schalter I7o verbunden. Der Schalter I7o ist neben der Kolbenstange 112 angeordnet, so daß er von einem, auf der Kolbenstange 112 befestigten Schalterbetätigungsglied 174 betätigt wird. Ein Leiter 176 verbindet den Schalter I7o mit der Batterie I4o.

Die Arbeitsweise der Schlammpumpe Io ist am besten aus Fig. 4 ersichtlich. Wie In dieser Figur gezeigt ist, ist das Pumpenventil 16 in zwei Komponenten zerlegt worden. Die Ansicht im / linken Teil von Fig. 4 zeigt das Pumpenventil 16 mit seinem oberen Teil entfernt ähnlich wie bei der Schnittansicht von Fig. 2 . Im unteren rechten Teil von Fig. 4 ist der obere Ringflansch 74 des Ventils dargestellt, so daß die Arbeitsweise der /unteren

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Druckzylinder 22 und 24 zur anordnung des Ventilgliedes 54 klarer dargestellt werden kann. Ls versteht sich natürlich, daß das Pumpenventil 16 in der Praxis so aufgebaut ist, wie vorstehend beschrieben wurde.

Wenn man annimmt, daß das solenoidbetätigte Ventil 113 so εαι-geordnet ist, daß der Strora durch das Ventil in rdchtunc; der gestrichelten Pfeile stattfindet, ist zu sehen, c.aß Druckmittel von der Pumpe 124 durch die Leitung 126, das Vantil 118 und die Leitung 122 in den Druckzylinder 116 strömt. Bei Eintritt in den Druckzylinder 116 treibt das Druckmittel den Kolben 114 in Richtung zum Pumpenventil 16 in die in Fig. 4 dargestellte Stellung.

V7enn sich der Kolben 114 in Richtung zum Pumpenventil IG bewegt, drückt der Kolben Io4 in dem Zylinder 14 allen Schlarara, der sich möglicherweise im Zylinder 14 befindet, durch das Verbindungsstück 34 und die öffnung 33 in den in Pumpenventil 15 ausgebildeten Ringraum 66. Der Schlamm wird dann vom Pumpenventil 16 durch die öffnung 4o in das Auslaßglied 42 geleitet.

Gleichzeitig strömt Druckmittel aus dem Druckzylinder 116 auf der entgegengesetzten Seite des Kolbens 114 durch die Leitung 142 in den Druckzylinder Ho und treibt den Kolben Io8 in Richtung zum solenoidbetätigten Ventil 118, d.h. in die.in Fig. 4 dargestellte Stellung. Die gleichzeitige Bewegung des Kolbens Io2 nach Maßgabe der Bewegung des Kolbens Io8 in Richtung vom Pumpenventil 16 weg erzeugt einen Unterdruck im Zylinder 12 und Verbindungsstück 38, so daß sich im Trichter 18 befindender Schlamm (siehe Fig. 3) durch die Auslaßöffnung 19 in diesem in das Innere des Ventilgliedes 54, durch den Durchbruch 72, das Verbindungsstück 38 und in den Zylinder 12 strömt.

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In Fig. 4 ist das Ventilglied 54 so angeordnet dargestellt, daß sein Durchbruch 72 mit dem Zylinder 12 in Verbindung gebracht ist. In der Stellung wird das Ventilglied 54 dadurch angeordnet, daß das solenoidbetätigte Ventil 146 so geschaltet wird, daß der Druckmittelstrom durch dieses den in Fig. 4 gezeigten gestrichelten Pfeilen folgt. In dieser Stellung des solenoidbetätigten Ventils 146 strömt Druckmittel von der Pumpe 124 durch die Leitung 154 in das solenoidbetätigte Ventil 146 und durch die Leitung 148 in den Zylinder 22. Beim Eintritt des Druckmittels in den Zylinder 22 wird der Kolben 98 in Richtung zum Pumpenventil 16 getrieben und dreht aufgrund der Verbindung zwischen der Kolbenstange 95 und dem Ventilsteuerglied 9o den oberen Ringflansch 74 und das daran befestigte Ventilglied 54 in die Stellung, in der der Durchbruch 72 mit dem Zylinder 12 in Verbindung ist.

Gleichzeitig strömt das Druckmittel in dem Zylinder 22 auf der entgegengesetzten Seite des Kolbens 98 durch die Leitung 156 zum Zylinder 24 und aus diesem heraus durch die Leitung I5o, das solenoidbetätigte Ventil 146 und die Leitung 152 zu den Druckmittelbehälter 128. Ferner strömt in den Zylinder 22 aus der Leitung 148 eintretendes Druckmittel durch die Leitung in den Zylinder 24 und treibt den Kolben loo in Richtung zum solenoidbetätigten Ventil 146. Dadurch wird eine Kraft durch die Kolbenstange 96 auf das Ventilsteuerglied 92 ausgeübt, um die Drehung des Ventilgliedes 54 zu unterstützen.

Wenn sich der Kolben 114 dem Ende des Hubes nähert, wie in Fig.4 dargestellt ist, greift das darauf befestigte Schalterbetätigungsglied 174 an dem Schalter 17o ein, um ihn zur Erregung des Solenoids 149 axf dem Ventil 146 in die geschlossene Stellung zu

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bewegen. "Jenn das solenoidbetätigtG Ventil 146 so erregt ist, wird das Ventil 146 von dem Solenoid 149 in die Stellung bewegt, in der der Strom durch dieses in Richtung der ausgezogenen Pfeile stattfindet. Von der Pumpe 124 durch die Leitung 154 strömendes Druckmittel wird dann in die Leitung. I5o und in den Cylinder 24 umgeleitet.

Wenn das Druckmittel in den Zylinder 24 strömt, wird der Kolben loo in Richtung zum Pumpenventil 16 getrieben. Ferner strömt das Druckmittel durch die Leitung 156 in den Zylinder 22, um den Kolben 98 in Richtung vom Pumpenventil 16 weg zu treiben. Die auf die Kolben 98 und loo ausgeübten -kombinierten Kräfte drehen das Ventilglied 54 in eine nicht gezeigte Stellung, in der der Durchbruch 72 im Ventilglied 54 mit dem Zylinder 14 in Verbindung ist.

Wenn das Ventilglied 54 in die beschriebene Stellung bewegt wird, greift das Ventilsteuerglied 9o am Schalter 135 ein. Durch den Eingriff des Schalters 135 und des Ventilsteuergliedes 9o wird der Schalter 135 geschlossen und das Solenoid auf dem Ventil 118 erregt. Durch die Erregung des Solenoids auf dem Ventil 118 wird das Ventil 118 bewegt, bis der Druckmittelstrom durch dieses in Richtung der in Fig. 4 dargestellten ausgezogenen Pfeile verläuft.

Wenn sich das Ventil 118 in der beschriebenen Stellung befindet, strömt Druckmittel von der Pumpe 124 durch die Leitung 126 und das Ventil 118 in die Leitung I2o und dann in den Druckzylinder Ho. Beim Eintritt dee Druckmittels in den Druckzylinder Ho wird der Kolben Io8 in Richtung zum Ventil 16 getrieben und treibt infolge der Verbindung zwischen der Kolbenstange Io6,

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dem Kolben Io2 und dem Kolben Io8 den Kolben Io2 in aera Zylinder 12 in Richtung zum Pumpenventil 16. Wenn sich der Kolben Io2 in Richtung zum Pumpenventil 16 bewegt, wird der darin vorhandene Schlamm durch das Verbindungsstück 38 in den Ringraum 66 im Pumpenventil 16 und aus diesem heraus durch die öffnung 4o in das Auslaßglied 42 getrieben.

Gleichzeitig strömt Schlamm aus dem Trichter 18 (siehe Fig. 3) nach unten durch die Auslaßöffnung 19 in das Innere des Ventilgliedes 54. Aus dem Inneren des Ventilgliedes 54 strömt der Schlamm durch die Durchbrüche 72 in das Verbindungsstück 34 und füllt den Zylinder 14. :

i'Tenn sich der Kolben Io8 in Richtung zum Pumpenventil 16 bewegt, strömt Druckmittel durch die Leitung 142 in den Druckzylinder und bewegt den Kolben 114 in Richtung vom Pumpenventil 16 weg. Durch die Bewegung des Kolbens 114 vom Pumpenventil 16 weg, kommt das von der Kolbenstange 112 getragene Schalterbetäticungsglied 174 außer Eingriff mit dem Schalter I7o und ermöglicht dadurch ein öffnen des Schalters.

Wenn der Kolben Io2 das Ende seines Hubes erreicht, schließt das Schalterbetätigungsglied 163 den Schalter 162, und wenn der Schalter 162 geschlossen wird, fließt Strom zum Solenoid 147 auf dem Ventil 146, 30 daß das Ventil 146 wieder in die Stellung bewegt wird, in der der Strom durch dieses gemäß den in Fig. 4 gezeigten gestrichelten Pfeilen stattfindet.

Uenn das solenoidbetätigte Ventil 146 so angeordnet ist, treibt Druckmittel aus der Pumpe 124 den Kolben 98 in die angenommene Anfangsstellung, d.h. in die in Fig. 4 dargestellte Stellung. Wie in dieser Figur gezeigt ist, schließt das Ventilsteuerglied

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den Schalter 14l, der das Solenoid 121 auf dem Ventil 118 erregt, das das Ventil 118 wieder in die Stellung bewegt, in der der Strom durch dieses in Richtung der gestrichelten Pfeile stattfindet. Damit hat die Pumpe Io einen vollständigen Zyklus ausgeführt und arbeitet in nachfolgenden Zyklen wie vorstehend beschrieben weiter.

Es ist darauf hinzuweisen, daß der auf das Pumpenventil 16 durch die Bewegung des Kolbens Io2 oder Io4 in Richtung zum Pumpenventil 16 ausgeübte Förderdruck auf die Außenseite des Ventilgliedes 54 in dem Ringraum 66 ausgeübt wird. Es ist ersichtlich, daß mit derartiger Druckanwendung wirksam verhindert wird, daß sich das Ventil 16 im Ventilgehäuse 28 verklemmt, d.h. durch Druck festgeklemmt wird, da der Druck das Ventilglied 54 vom Gehäuse 28 wegzudrücken sucht. Anders ausgedrückt, die in dem Ringraum 66 wirkenden Druckkräfte suchen das Ventilglied 54 und das Ventilgehäuse 28 in entgegengesetzte Richtungen zu drücken, also voneinander weg, um die Möglichkeit eines Festklemmens zwischen ihnen zu vermeiden.

Wie bereits erwähnt, ist der Trichter 18 (siehe Fig. 1) am Ventil 16, und zwar am ofrren Ringflansch 74 des Ventilglieues 54 befestigt. Der Trichter IS bewegt sich also mit dem Ventilglied 54, wenn das Ventilglied 54 abwechselnd angeordnet wird, um die Verbindung zwischen dem Durchbruch 72 und den Zylindern 12 und 14 herzustellen. Da der Trichter 18 sich mit dem Ventilglied 54 bewegt, wird der verhältnismäßig dickflüssige Schlamm ständig bewegt und hat also keine Gelegenheit, am Trichter 18 haften zu bleiben und dadurch den Austritt des Schlamms aus dem Trichter 18 in das Ventilglied 54 zu verhindern.

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Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines allgemein mit 2oo bezeichneten und ebenfalls erfindungsgemäß aufgebauten Pumpenventils. Wie in Fig. 5 zu sehen ist, ist das Ventil 2oo im Prinzip dem vorstehend beschriebenen Ventil 16 ähnlich.

Das Ventil 2oo weist einen Ventilkörper 2o2 mit einem geschlossenen unteren Ende 2o4 und einem im wesentlichen offenen Ende 2o6 auf. Ein Ringglied 2o8 ist mit dem offenen Ende 2o6 des Ventilkörpers 2o2 verbunden und verläuft nach innen, wobei es an einem Ventilglied 2lo endet. Eine Rundschnurringdichtung ist in einer Rundechnurrlngnut 214 angeordnet, die im Inneren oder der Bohrung des Ventilkörpers 2o2 Verhältnismäßig nah am offenen Ende 2o6 ausgebildet ist. Eine zweite Rundschnurringdichtung 216 iat in einer Ringnut 218 angeordnet, die im In- · neren des Ventilkörpers 2o2 verhältnismäßig nah am geschlossenen unteren Ende 2o4 ausgebildet ist. Der Ventilkörper 2o2 enthält in Abstand liegende öffnungen 2o5 und 2o7, die durch seine Wand verlaufen. Eine der öffnung 4o fdehe Fig. 2) entsprechende dritte öffnung ist ebenfalls vorgesehen, aber nicht dargestellt.

Das Ventilglied 2lo weist ein offenes Ende 22o und ein geschlossenes unteres Ende 222 auf. Das geschlossene untere Ende 222 verläuft radial nach außen zur Bildung eines Flansches 224, dessen Rand in Dichtungseingriff mit der Rundschnurringdichtung ist. Ein Flansch 226 umschließt das Ventilglied 2lo und verläuft von diesem radial nach außen in Dichtungseingriff mit der Rundschnurringdichtung 212·

Ein Paar senkrecht angeordneter Glieder 228 und 23o (in Fig. gestrichelt gezeigt) verläuft zwischen den Flanschen 224 und 226» Ea versteht sich, daß die Glieder 228 und 23o Ähnlich ausgebildet

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sind wie die vorstehend im Zusammenhang mit dsm Ventil 16 beschriebenen Glieder 68 und 7o. Die Glieder 223 und 23o sind mit einer nicht gezeigten Kante mit dem Ventilglied 2lo verbunden und verlaufen mit der anderen Kante auf ihnen in Gleiteingriff mit dem Inn-eren des Ventilkörpers 2o2. Ein D_?urchbruch 232 verläuft durch das Ventilglied 2lo zwischen den Flanschen 224 und 226 und zwischen den Gliedern 22S und 23o.

Eine Welle 234 verläuft vom geschlossenen unteren Ende 222 des Ventilgliedes 21o durch das geschlossene untere Ende 2o4 des Ventilkörpers 2o2. Ein Drucklager 23.6 umschließt die Welle 234 und greift am geschlossenen unteren Ende 2o4 des Ventilkörpers 2o2 ein, um das Ventilglied 2lo in diesem drehbar zu lagern.

Ein mit 238 bezeichnetes zweites Drucklager umschließt das Ventilglied 2lo über dem Flansch 226. T7ie deutlich in Fig. 5 dargestellt ist, ist eine untere Laufbahn 24o des Drucklagers 23S mit dem Ventilglied 21o verbunden, während eine obere Laufbahn 242 am Ringglied 2o8 des Ventilkörpers 2o2 eingreift. Eine Hülse 244 verläuft von dem Ringglied 2o8 nach unten, um die obere Laufbahn 242 gleitend zu stützen. Eine Vielzahl von Schraubgliedern 246 verläuft durch das Ringglied 2o8 in Eingriff mit der oberen Laufbahn 242. Die Schraubglieder 246 sind vorgesehen, so daß das Drucklager 238 gegenüber dem Ventilkörper 2o2 nach unten gedrückt werden kann und dadurch jegliche senkrechte Bewegung zwischen dem Ventilglied 2lo und dem Ventilkörper 2o2 ausgeschaltet wird.

Ein allgemein halbkugelförmiger Trichter 18a mit einer öffnung X9a ist mit dem offenen Ende 22o des Ventilgliedes 2lo verbunden.

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Der Trichter 18a ist mit dem Ventilglied 21o durch eine Hülse 25o verbunden, die am Trichter 18a befestigt ist und das offene Ende 22o des Ventilgliedes 21o umschließt. Eine Vielzahl von Schraubbefestigungen 252 verlaufen durch die Hülse 25o in Eingriff mit dem Ventilglied 2lo, um den Trichter 18a fest auf diesem zu halten.

Ventilsteuerglieder 254 und 256 sind an der Hülse 25o befestigt und verlaufen von dieser nach außen· Wie in Fig. 5 dargestellt ist, sind die Kolbenstangen 95 und 96 mit den Ventilsteuergliedern 254 bzw· 256 schwenkbar verbunden.

Das Ventil 2oo kann anstelle des Ventils 16 in Kombination mit der Pumpe lo verwendet werden· Aus der vorstehenden ausführlichen. Beschreibung ist auch deutlich, daß die Arbeitsweise des Ventils 2oo mit Ausnahme des oberen Drucklagers 238, das das Hülsenlager 84 ersetzt, mit der Arbeitsweise des Ventils 16 übereinstimmt.

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Claims

At

Patentansprüche

Pumpenventil, gekennzeichnet durch ein Hohlgehäuse, das ein offenes erstes Ende, ein dem offenen Ende gegenüberliegendes zweites Ende, und erste, zweite und dritte öffnungen aufweist,, die durch seine Wand verlaufen und mit dem hohlen Inneren des Gehäuses in Verbindung sind; ein in dem Gehäuse schwenkbar gelagertes Ventilglied, das eine Bohrung aufweist, die teilweise durch das Ventilglied verläuft und durch ein Ende des Ventilgliedes mündet, das am offenen Ende des Gehäuses angeordnet ist, wobei das Ventilglied einen ersten Ringflansch am offenen Ende des Ventilgliedes in Dichtungseingriff mit dem Gehäuse aufweist, einen zweiten Ringflansch, der am Ventilglied von dem ersten Flansch in Abstand angeordnet ist und in Dichtung3eingriff mit dem Gehäuse verläuft, ein mit dem Ventilglied verbundenes Paar in Abstand angeordneter Glieder, die zwischen den Flanschen verlaufen und mit diesen verbunden sind und jeweils eine Kante in Eingriff mit dem Gehäuse aufweisen, und einen Durchbruch, der durch die Wand des Ventilgliedes zwischen den Flanschen und zwischen den in Abstand liegenden Gliedern verläuft; Mittel, die das Ventilglied in dem Gehäuse lagern; und Mittel, die mit dem offenen Ende des Ventilgliedes verbunden sind zum Verschwenken des Ventilgliedes aus einer Stellung, in der der Durchbruch mit der ersten öffnung ausgerichtet ist und die zweite und dritte öffnung in Verbindung sind, in eine andere Stellung, in der der Durchbruch mit der zweiten öffnung ausgerichtet ist und die erste und dritte öffnung in Verbindung sind.

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2. Pumpenventil nach Anspruch l_r dadurch gekennzeichnet, c.aß es einen Fülltrichter aufweist, der am offenen Ende des Ventilgliedes befestigt, mit dem Ventilglied schwenkbweglich und mit seinem Inneren mit der Bohrung in dem Ventilglied in Verbindung ist.

3. Pumpenventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringflansche an ersten und zweiten Ringdichtungen abdichtend eingreifen, die in, in Abstand liegenden Ringnuten in der Wand des Gehäuses angeordnet sind, wobei die erste Ringdichtung zwischen den öffnungen und dem zweiten Ende des Gehäuses angeordnet ist, und die zweite Hingdichtung zwischen den Öffnungen und dem ersten offenen Ende des Gehäuses angeordnet ist.

4. Pumpenventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einen dritten Ringflansch aufweist, der mit dem offenen Ende des Ventilgliedes verbunden ist und einen Rand in Nähe des Gehäuses in dessen Innerem aufweist; erste Lagerndttel, die zwischen dem Rand des dritten Ringflansches und dem Gehäuse zur Lagerung des Ventilgliedes in dem Gehäuse angeordnet sind? und zweite Lagermittel, die das zweite Ende des Ventilgliedes in dem geschlossenen Ende des Gehäuses lagern·

5. Pumpenventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Lagermittel eine Hülse enthalten, die mit dem Rand des dritten Ringflansches verbunden ist und am Gehäuse eingreift, und Kittel in dem Gehäuse, un die Oberfläche der an dem Gehäuse eingreifenden Hülse zu schmieren.

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6. Pumpenventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Lagermittel eine Welle enthalten, die mit dem geschlossenen. Ende des Ventilgliedes verbunden ist und durch das zweite Snde des Gehäuses verläuft, und ein DrucJ:- lager, das mit dem zweiten 2nde des Gehäuses und dem Ventilglied verbunden ist und die Helle umschließt, um das Ventilglied in dem Gehäuse gegen Druckkräfte wie auch radiale Kräfte drehbar zu lagern.

7. Pumpenventil nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es Einstellmittel enthält, die mit dem dritten Ringflansch zur Einstellung der Lage der ersten Lagermittel gegenüber dem Gehäuse in Arbeitsverbindung sind, um senkrechte Relativbewegung zwischen dem Gehäuse und dem Ventilglied ausζ us ehalten·

8. Pumpenventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel eine Ringhülse enthalten, die von dem ersten Ringflansch herabhängt und das Ventilglied umschließt; ein Drucklager mit einer, mit dem Ventilglied verbundenen Laufbahn und dessen andere Laufbahn zur Gleitbewegung in der Ringhülse angeordnet ist? und eine Vielzahl von Schraubgliedern, die durch den ersten Ringflansch verlaufen und mit diesem in Schraubeingriff sind, wobei die Schraubglieder nit einem Ende an der anderen Laufbahn eingreifen und durch Drehung der Schraubglieder dadurch die andere Laufbahn gegenüber der Ringhülse bewegt wird, um senkrechte Relativbewegung zwischen dem Ventilglied und dem Gehäuse auszuschalten.

9. Pumpe mit einem Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe erste und zweite Zy-

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linder mit je einem offenen Ende und einem geschlossenen Ende enthält; die offenen Enden des ersten und zweiten Zylinders jeweils mit der ersten und zweiten Öffnung in der ?;ana des Gehäuses in Verbindung sind; ein Kolben wechselweise in jedem der Zylinder angeordnet ist und ein verlängertes Stangenteil aufweist, das durch das geschlossene Ende der Zylinder verläuft; und Antriebsmittel, die mit den Stangenteilen verbunden sind, um die Kolben abwechselnd hin- und herzubewegen.

lo. Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die.mit deni offenen Ende des Ventilgliedes verbundenen Mittel mit den Antriebsmifcteln in Arbeitsverbindung sind zum Verschwenken des Ventilgliedes aus einer Stellung, in der der Durchbruch mit der ersten Öffnung in Verbindung ist und die zweite und dritte Öffnung in Verbindung sind, wenn sich der Kolben im zweiten Zylinder zum offenen Ende des zweiten Zylinders bewegt, in aine Stellung, in der der Durchbruch mit der zweiten öffnung in Verbindung ist und die erste und zweite Öffnung in Verbindung sind, wenn sich der Kolben in dem ersten Zylinder zum offenen Ende des ersten Zylinders bewegt,

11» Pumpe nach Anspruch 9 oder lo, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel erste und zweite Druckzylinder enthalten; einen Kolben, der wechselweise in jedem der Druckzylinder angeordnet ist, wobei jeder der Kolben mit jeweils einem der Staiigentaile verbunden ist; eine Druckpumpe* Mittel zum Antrieb der Druckpumpe^ die mit diesen in Arbeitsverbindung ist; erste schaltbare Ventilmittel, die mit der Druckpumpe und rait dem ersten und ssv/eiteu Druckzylinder in Arbeitsverbindung sind, un Druckmittel abwechselnd zu den Druckzylindern zu leiten; und erste Steuermittel, die mit den Mittein zum Ver-

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schwenken des Ventilglieäes in Eingriff kommen können und mit den Ventilmitteln verbunden sind, um die ersten Ventilmittel zur Abwecuselung des Druckmittelstroms zu den Drucksylindern zu schalten.

12. Pumpe nach cine:a der Ansprüche 9 bis 11, äacmrch gekennzeichnet, daß die mit dem offenen Ende c.es Ventilgliedes zura Verschwenken des Ventilgliedes verbundenen Mittel dritte und vierte Druckzylinder enthalten; einen Kolben, der in jeden der dritten und vierten Zylinder wechselweise angeordnet und mit dem Ventilglied in Arbeitsverbindung ist; zweite schaltbare Ventilraittel, die zwischen der Druckpumpe und dein dritten und vierten Druckzylinder in Arbeitsverbindung sind, um Druckmittel abwechselnd zu dem dritten und vierten Druckzylinder zu leiten; und zweite Steuermittel, die mit einen der Stangenteile in Eingriff kommen können und mit den zweiten schaltbaren Ventilmitteln verbunden sind, um die zv/eiten schaltbaren Ventilmittel zur Abwechselung des Druckmittels troras zwischen dem dritten und vierten Druckzylinder in zeitlich festgelegten Verhältnis zur Bewegung des Stangenteils zu schalten.

13. Pumpe nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zv/eiten s^haltbaren Ventilmittel solenoidbetätigte Vierwegeventile sind, und daß die ersten und zweiten Steuermittel eine elektrische Energiequelle enthalten, die mit jedem der solenoidbetätigten Vierwegeventile verbunden ist, und einen elektrischen Schalter, der mit der elektrischen Energie und mit jeweils einem der solsnoidbetätigten Vierwegeventile verbunden ist.

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