DE1932076A1 - Conveyor pump, especially volumetric piston pump for hydraulic pit construction - Google Patents
Conveyor pump, especially volumetric piston pump for hydraulic pit constructionInfo
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Description
HOÜILLERES DU BASSIM DE LORRAIHSHOÜILLERES DU BASSIM DE LORRAIHS
2Λ Rue ds Metz2 Λ Rue ds Metz
57 - pie rl ebaoh./Frankreich57 - pie rl ebaoh./France
Förderpumpe, insbesondere volumetrische Kolbenpumpe für hydraulischen GrubenausbauFeed pump, especially volumetric Piston pump for hydraulic pit lining
Die Erfindung betrifft eine FörderpumpeΛ inshe.s, eine volumetrische Kolbenpumpe für hydraulischen Grubenausbau* mit Pumpenzylinder- und darin geführtem Kolben sowie an Oen Zylinder angeschlossener Ansaug- und Förderkammer. Derartige Förderpumpe« besitzen im allgemeinen den Nachteil* daß sie mit konstanter For die menge arbeiten, gleichgültig; vjelQher Förderdruck erforderlich ist. lim eine Begrenzung des. Förderdruck^ a.u erreiche«·* kann man verschiedene VIege beschreiben. So besteht die Möglichkeit* mit der Pumpe ein zn kombinieren, Diese Konstruktion bedingt eineThe invention relates to a feed pump Λ inshe.s, a volumetric piston pump for hydraulic pit lining * with pump cylinder and piston guided therein as well as suction and delivery chamber connected to the cylinder. Such feed pumps "generally have the disadvantage * that they work with a constant amount, irrespective of the amount; VjelQher delivery pressure is required. Lim a limitation of the delivery pressure can be described in various ways. It is thus possible * with the pump zn combine This construction requires a
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erhöhte Häufigkeit des Anfahrens und Stillsetzens der Pumpe sowie ihres Antriebsmotors. Das gilt vor allem dann, T> >;enn in dem Fördernetz einer solchen Pumpe Undichtigkeiten vorhanden sind. - Man kennt andererseits auch die Möglichkeit, unter Verzicht auf ein Manostat, die Pumpe mit einem Überdruck- oder Sicherheitsventil auszurüsten. Diese Konstruktion verlangt von der Pumpe und ihrem Antriebsmotor ein Arbeiten mit ständig gleichbleibendem und erhöhtem Kraftaufwand, selbst im Falle der Förderung und zieht daher eirB unerwünschte Erwärmung des Fördermittels nach sich. - Man kann eine solche Förderpumpe auch mit einem hydraulisch arbeitenden Selbstschalter ausrüsten. In diesem Falle werden zwar, .iie Nachteile eines Überdruck- oder Sicherheitsventiies vermieden, praktisch aber nicht die eines Manostates^ da die Pumpe eine variable Fördermenge nicht an das Fördernetz abgeben kann, vielmehr die Fördermenge nur gleichsam sprunghaft von einem Viert Null auf den vollen Förderwert der Pumpe emporschnellend herbeigeführt bzw. abgegeben werden kann und umgekehrt« - Derartige Konstruktionen erlauben also nicht, den Bedarf an Fördermittel zu variieren und in der jeweils erforderlichen Menge, an das Fördernetz abzugeben, wie es z.B. dann verlangt wird, wenn die Httbeinrichtungen eines hydraulischen Grubenausbaus in Untertagebetrieben mit Fördermittel gespeist werden sollen. Tatsächlich, findet, man heute den klassischen Holzausbau oder Stahlausbau in Untertagebetrieben kaum noeh, arbeitet. raaw vielmehr· mit hydraulischem G-rubenattsbau, der voneinanderunabhängige oder wandernde llsrdrauliksfcempel aufweist. Derartige Hydraulikstempel besitzen miteinander verbundene Hub einrichtungen, und zwar tintei* Zwischenschaltung eines anincreased frequency of starting and stopping the pump and its drive motor. This is especially true, T>>; hen in conveyor mesh of such a pump leaks are present. - On the other hand, there is also the possibility of equipping the pump with an overpressure or safety valve without the need for a manostat. This construction requires the pump and its drive motor to work with constant and increased expenditure of force, even in the case of conveyance, and therefore entails undesirable heating of the conveying means. - You can equip such a feed pump with a hydraulically working automatic switch. In this case, the disadvantages of an overpressure or safety valve are avoided, but practically not those of a manostat, since the pump cannot deliver a variable flow rate to the transport network, but rather the flow rate only, as it were, abruptly from a fourth zero to the full flow rate the pump can be brought about or released and vice versa «- such constructions do not allow the demand for funds to be varied and to be transferred to the conveyor network in the required amount, as is required, for example, when the support equipment of a hydraulic pit lining are to be fed with subsidies in underground operations. In fact, it is believed that classic timber construction or steel construction in underground operations is hardly used today. raaw rather · with hydraulic G-rubenattsbau, which has independent or wandering oil hydraulic systems. Such hydraulic rams have interconnected lifting devices, namely intei * interposition of an
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Patentanwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger StraßePatent attorneys Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Strasse
mehrere Förderpumpen angeschlossenen Fördermittelnetzes, wobei" diese gesamte Anordnung mit einem Fördermittel versorgt wird. Die Hubeinrichtungen des hydraulischen Grubenausbaues erfordern während des Ausfahrens der Stemoel eine große Menge des Fördermittels bei geringem Förderdruck. Sobald die Stempel gegen den Firstausbau anlegen, z.'B. gegen sogen. Kappen, die zur Sicherung des Hangenden dienen, x^ird die erforderliche Fördermenge gering, steigt jedoch der Förderdruck erheblich an. Im übrigen treten in dem Verteilernetz, welches das Fördermittel an die verschiedenen Hubeinrichtungen abgibt, erhöhte Druckverluste auf, und zwar um die übliche Fördermenge solcher Pumpen, weil das Verteilernetz aus flexiblen Leitungen mit relativ geringem Durchmesser aufgebaut ist. ^- Alle diese Nachteile treten bei den vorbeschriebenen klassischen Fördereinrichtungen auf und sollen durch die Erfindung vermieden werden.several feed pumps connected to the conveyor network, where " this entire arrangement is supplied with a subsidy. The lifting devices of the hydraulic pit lining require a large amount of the conveying means while the Stemoel is being extended at low delivery pressure. As soon as the stamps against the ridge extension, e.g. against so-called Caps used for Securing the hanging wall is used, x ^ ird the required delivery rate low, but the delivery pressure increases considerably. In addition, occur in the distribution network, which the funding to the various lifting devices, increased pressure losses by the usual delivery rate of such pumps, because the distribution network is made up of flexible lines with a relatively small diameter. ^ - All of these disadvantages occur in the above-described classic conveying devices and are intended to be avoided by the invention.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Förderpumpe, insbes:. eine volumetrische Kolbenpumpe für hydraulischen Grubenausbau zu schaff en,, welche in einfacher Weise eine variable Abgabe der erforderlichen Fördermenge an das Fördernetz· gewährleistet.The invention is based on the object of a feed pump, in particular :. a volumetric piston pump for hydraulic Mine support to create, which in a simple way a variable delivery of the required delivery rate to the transport network · guaranteed.
Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer Förderpumpe bzw. volumetrischen Kolbenpumpe der eingangs beschriebenen Art dadurch, daß mit Ansaug- und Förderkammer ein Fördermittelspeicher in ständig freier Verbindung steht. Bei einer solchen Förderpumpe sind automatisch arbeitende VerschlüsseThis object is achieved by the invention in a feed pump or volumetric piston pump of the type described at the beginning in that with suction and delivery chamber a conveyor storage is in constant free connection. In such a feed pump there are automatically operating closures
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vorgesehen. Solche Verschlüsse können übliche Ventile sein, die durch Fördermittelbeaufschlagung betätigt bzw, geöffnet, im übrigen aber unter Zwischenschaltung federelastischer Mittel geschlossen werden. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist der Fördermittelspeicher als Ballonspeicher W ausgebildet und steht dieser Ballonspeicher unter vorgegebenem Gasdruck. Ein solcher Ballonspeicher wird mit Vorteil koaxial zu dem Pumpenzylinder der zugehörigen Pumpe angeordnet. Der Ballonspeicher ermöglicht die variable Abgabe der Fördermenge des Fördermittels, und zwar kontinuierlich zwischen der Fördermenge Null sowie der vollen Fördermenge der Pumpe. Vorzugsweise weisen Ansaug- und Förderkammer Ansaug- und Förderleitung mit zwischengeschalteten Rückschlagventilen auf, ist die Kammer zwischen Pumpenzylinder und Ballonspeicher angeordnet, besitzt die Kammer eine Mündungsöffnung für den Speicher.intended. Such closures can be conventional valves that are actuated or opened by the application of funds, but are otherwise closed with the interposition of resilient means. According to a preferred embodiment of the invention, the conveyor storage is designed as a balloon storage W and this balloon storage is under a predetermined gas pressure. Such a balloon storage device is advantageously arranged coaxially with the pump cylinder of the associated pump. The balloon accumulator enables the variable delivery of the delivery rate of the conveying medium, namely continuously between the delivery rate zero and the full delivery rate of the pump. The suction and delivery chambers preferably have suction and delivery lines with interposed non-return valves; if the chamber is arranged between the pump cylinder and the balloon reservoir, the chamber has an orifice for the reservoir.
Nach einem Vorschlag der Erfindung, dem selbständige Bedeutung zukommt, ist vorgesehen, daß eine Mehrzahl an PumpenzylindernAccording to a proposal of the invention, the independent meaning comes, it is provided that a plurality of pump cylinders
mit jeweils zugeordnetem Fördermittelspeicher, z.B. Ballonspeicher, zu einer Pumpeneinheit zusammengefaßt ist und die Fördermittelspeicher unter vorgegebenen und differenziert aufeinander abgestimmten Gasdrücken stehen, in Abhängigkeit der Gasdrücke also und des Fördermitteldruckes sind die verschiedenen Ballonspeicher in der Lage, Fördermittel vorübergehend aufzunehmen und an das Fördernetz wieder abzugeben, so daß sich die verschiedensten Pumpencharakteristiken einstellen lassen.with allocated funds storage, e.g. balloon storage, Is combined into a pump unit and the funds storage under predetermined and differentiated There are coordinated gas pressures, depending on the gas pressures and the conveying medium pressure, the various balloon accumulators are able to temporarily transfer funds take up and return to the conveyor network, so that have the most varied of pump characteristics set.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß nach Lehre der Erfindung eine Förderpumpe , insbes. eine volumetrische Kolbenpumpe für hydraulischen Grubenausbau, verwirklicht wird, die sich einzeln oder in Einheit mit mehreren Pumpen dadurch auszeichnet, daß variable Abgabe der erforderlichen Fördermenge an das Fördernetz ermöglicht wird. Die erfindungsgemäße Förderpumpe kann also den jeweiligen Erfordernissen unschwer hinsichtlich ihrer Fördermenge und in Abhängigkeit ihres Förderdruckes angepaßt werden.The advantages achieved by the invention are essentially to be seen in the fact that, according to the teaching of the invention, a feed pump, especially a volumetric piston pump for hydraulic pit lining, is realized, which is characterized individually or in a unit with several pumps that variable delivery of the required delivery rate to the conveyor network is made possible. The feed pump according to the invention can therefore meet the respective requirements can easily be adapted in terms of their delivery rate and depending on their delivery pressure.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Förderpumpe.In the following the invention is explained in more detail with reference to a drawing showing only one embodiment. The single figure shows a vertical section through a feed pump according to the invention.
In der Figur ist eine Förderpumpe 1, und zwar als volumetrische Kolbenpumpe, dargestellt. Diese Pumpe besitzt eine Kurbel 2, einen Pneul J3* einen Kreuzkopf 4 sowie einen Kolben 5. An den Pumpenzylinder, in welchem der Kolben 5 arbeitet, schließt sich eine Ansaug- und Förderkammer an, welche auf der Einlaßseite ein Einlaßventil 6 und auf der Förderseite ein Förderventil 7 aufweist. Beide Ventile 6, 7 sind als Rückschlagventile ausgeführt, deren Ventilkörper mittels Federn auf die zugeordneten Ventilsitze niedergedrückt werden, sofern die Ventilkörper nicht durch das Fördermittel beaufschlagt sind. Die Ansaug- und Förderkammer steht mit einem Fördermittelspeicher 8 in ständig freier Verbindung. Der Pordermlttelspeicher 8 ist als Ballon-In the figure, a feed pump 1 is shown, specifically as a volumetric piston pump. This pump has a crank 2, a Pneul J3 * a cross head 4 and a piston 5. To the Pump cylinder, in which the piston 5 works, is followed by a suction and delivery chamber, which is on the inlet side has an inlet valve 6 and a delivery valve 7 on the delivery side. Both valves 6, 7 are designed as check valves, the valve bodies of which are pressed onto the associated valve seats by means of springs, provided that the valve bodies are not are acted upon by the funding. The suction and delivery chamber is with a conveyor storage 8 in constantly free connection. The Pordermlttelspeicher 8 is a balloon
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speicher ausgebildet. Dieser Ballonspeicher 8 steht unter Gasdruck, und zwar um einen vorgegebenen Wert. Als Gas kann z.B. Stickstoff Verwendung finden· Der Ballonspeicher 8 besitzt ein Volumen, welches dem Hubvolumen der Förderpumpe 1 angepaßt ist.memory trained. This balloon storage 8 is under gas pressure, namely by a predetermined value. As gas can e.g. nitrogen can be used · The balloon storage 8 has a volume which corresponds to the stroke volume of the feed pump 1 is adapted.
Die erfindungsgemäße Förder- bzw. Kolbenpumpe arbeitet wie folgt:The delivery or piston pump according to the invention works like follows:
Im Zuge des Anlaufens der Pumpe 1 ist der von ihr erzeugte Förderdruck dem Gasdruck in dem Ballonspeicher 8 entgegengerichtet. Solange der Förderdruck geringer als der Gasdruck in dem Ballonspeicher 8 ist, bleibt die Fördermenge der Pumpe 1 konstant und entspricht dem Hubvolumen der Förderpumpe pro Kurbelwellenumdrehung. Wird der Förderdruck der Pumpe 1 größer als der Gasdruck in dem Ballonspeicher 8, nimmt der Ballonspeicher 8 einen Teil des flüssigen Fördermittels eines jeden Hubvolumens auf, so daß die über das Rückschlagventil 7 abgegebene Fördermenge verringert wird. Bei geeigneter Dimensionierung des Ballonspeichers 8 kann dieser das gesamte Hubvolumen bei Erreichen des höchsten Förderdruckes der Pumpe 1 aufnehmen und wieder abgeben, während die Pumpe im Ansaugtakt arbeitet» Das führt im Ergebnis zu vollständiger Aufhebung der Fördermenge. Das zunächst aufgenommene und von dem Ballonspeicher 8 wieder an den Pumpenzylinder abgegebene Volumen des Fördermittels im Zuge des Ansaugtaktes der Pumpe 1 stellt die vollständige Füllung sicher, so daß Ansaugung über das Rückschlagventil 6 nicht erforderlich wird. Die Wiederabgabe des vorübergehend von dem Ballonspeicher 8 aufgenommenen Fördervolumens erzeugt eineIn the course of the start-up of the pump 1 is the one generated by it The delivery pressure counteracts the gas pressure in the balloon reservoir 8. As long as the delivery pressure is less than the gas pressure is in the balloon storage 8, the delivery rate of the pump 1 remains constant and corresponds to the stroke volume of the delivery pump per crankshaft revolution. If the delivery pressure of the pump 1 is greater than the gas pressure in the balloon storage 8, the Balloon storage 8 a part of the liquid conveying means of each stroke volume, so that the discharged through the check valve 7 Delivery rate is reduced. If the balloon reservoir 8 is suitably dimensioned, it can take up the entire stroke volume when the highest delivery pressure of pump 1 is reached, pick up and release again while the pump is working in the suction cycle » As a result, this leads to a complete cancellation of the delivery rate. The first recorded and from the balloon memory 8 again The volume of the delivery medium delivered to the pump cylinder in the course of the suction cycle of the pump 1 represents the complete Filling safe, so that suction via the non-return valve 6 is not required. The re-release of the delivery volume temporarily taken up by the balloon store 8 generates a
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auf den Kolben 5 wirkende Kraft bzw. Arbeit, so daß auf diese Weise Energie zurückgewonnen wird. Wird eine Mehrzahl von Pörderpumpen gekoppelt, so läßt sich jede gewünschte Pumpencharakteristik in Abhängigkeit von der Anzahl der Pumpen 1 erreichen, wenn auf jedem Pumpenzylinder ein Ballonspeicher 8 mit differenziert aufeinander, abgestimmtem Gasdruck angeordnet ist. So kann beispielsweise ein Pumpenaggregat drei Pumpenzylinder aufweisen, von denen der erste an einen Ballonspeicher 8 angeordnet ist, der unter einem Gasdruck von 100 bar steht, der zweite an einem Ballonspeicher 8 mit einem Gasdruck von 150 bar und der dritte an einen Ballonspeicher 8 mit einem Gasdruck von 200 bar. Die Fördermenge dieses Pumpenaggregates sei mit Q bezeichnet, und zwar bezogen auf jede Umdrehung der Kurbelwelle 2, welche für.die drei Kolben 5 vorgesehen ist und damit auf das gesamte Hubvolumen, ferner bei einem Förderdruck pro Kurbelwellenumdrehung zwischen 0 und 100 bar. Geht man davon aus, daß die drei Hubvolumen gleich groß sind und mit einem Förderdruck zwischen 100 und I50 bar gefördert werden, so wird die Fördermenge 2/3 Q betragen. Bei einem Förderdruck zwischen I50 und 200 bar 1/3 Q„ Beträgt der Förderdruck des gesamten Hubvolumens über 200 bar, so wird die Fördermenge Null, da das gesamte Hubvolumen bzw. die gesamte Fördermenge von den Ballonspeichern 8 aufgenommen wird. Führt man die Ballonspeicher 8 so aus, daß deren Volumen groß im Vergleich mit dem Hubvolumen des oder der Kolben 5 ist, so wird die Fördermenge von den zugeordneten Ballonspeichern 8 unmittelbar vollständig aufgenommen. : ■'"--■force or work acting on the piston 5, so that energy is recovered in this way. If a plurality of pump pumps are coupled, any desired pump characteristic can be achieved depending on the number of pumps 1 if a balloon storage device 8 with differentiated gas pressure is arranged on each pump cylinder. For example, a pump unit can have three pump cylinders, the first of which is arranged on a balloon storage device 8 which is under a gas pressure of 100 bar, the second on a balloon storage device 8 with a gas pressure of 150 bar and the third on a balloon storage device 8 with a Gas pressure of 200 bar. The delivery rate of this pump unit is denoted by Q, based on each revolution of the crankshaft 2, which is provided for the three pistons 5 and thus to the entire stroke volume, furthermore at a delivery pressure per crankshaft revolution between 0 and 100 bar. Assuming that the three stroke volumes are of the same size and are conveyed with a delivery pressure between 100 and 150 bar, the delivery rate will be 2/3 Q. At a delivery pressure between 150 and 200 bar 1/3 Q “If the delivery pressure of the entire stroke volume is over 200 bar, the delivery rate becomes zero, since the entire stroke volume or the entire delivery rate is absorbed by the balloon accumulators 8. If the balloon accumulators 8 are designed so that their volume is large in comparison with the stroke volume of the piston or pistons 5, the delivery rate is immediately and completely absorbed by the associated balloon accumulators 8. : ■ '"- ■
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Patentanwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Henke, 43 Essen, Kettwiger Straße 36Patent attorneys Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Henke, 43 Essen, Kettwiger Strasse 36
Der direkte Anschlu.? dec jeweiligen Ballonspeichers C an die Pumpe 1 bzw. koaxial zu dem zugehörigen Pumpenzylinder geviährleistet, daß minimal Druckveriuste auftreten, während die Pumpe mit einer Fördermenge Null c:rbeitet oder die Fördermenge reduziert ist, da:? ferner eine unerwünschte Erwärmung des umgewälzten Förd.ermittels nicht auribritt. Der Energieverbrauch ist bei der Förderpumpe 1 nach der Erfindung erheblich herabgesetzt, v?as vor allern für Pumpen silt, die mit Überö.ruckbzvi. Sicherheitsventilen arbeiten.The direct connection. dec respective balloon memory C to the Pump 1 or coaxial with the associated pump cylinder, that minimal pressure failures occur while the Pump with a flow rate of zero c: is working or the flow rate is reduced because:? also undesirable heating of the circulated funding not auribritt. The energy consumption is significant in the feed pump 1 according to the invention reduced, above all for pumps silt with Überö.ruckbzvi. Safety valves work.
Ansοräche:Request:
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| GB (1) | GB1266748A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3009521A1 (en) * | 1980-03-12 | 1981-09-24 | Vostočnyj naučno-issledovatel'skij institut po bezopasnosti rabot v gornoj promyšlennosti, Kemerovo | Method of injecting liq. into mining formation - has liq. pressurised above hydraulic resistance of formation before injection to reduce dust generation |
-
1968
- 1968-06-28 FR FR1582153D patent/FR1582153A/fr not_active Expired
-
1969
- 1969-06-25 BE BE735134D patent/BE735134A/xx unknown
- 1969-06-25 DE DE19691932076 patent/DE1932076A1/en active Pending
- 1969-06-27 GB GB1266748D patent/GB1266748A/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3009521A1 (en) * | 1980-03-12 | 1981-09-24 | Vostočnyj naučno-issledovatel'skij institut po bezopasnosti rabot v gornoj promyšlennosti, Kemerovo | Method of injecting liq. into mining formation - has liq. pressurised above hydraulic resistance of formation before injection to reduce dust generation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR1582153A (en) | 1969-09-26 |
| GB1266748A (en) | 1972-03-15 |
| BE735134A (en) | 1969-12-01 |
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