DE2052583A1 - Device for conveying viscous substances, especially concrete, mortar and the like - Google Patents
Device for conveying viscous substances, especially concrete, mortar and the likeInfo
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Description
"Vorrichtung zum Fördern dickflüssiger Stoffe, insbesondere Beton, Mörtel und dgl." Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern dickflüssiger Medien, insbesondere Beton, Mörtel und andere schwierig pumpbare Medien, mit zwei gegenläufigen Fördert kolben, die in Pumpenzylindern geführt sind, welche wechselweise an eine Fülleinrichtung und an eine Börderleitung anschließbar sind. "Device for conveying viscous substances, especially concrete, Mortar and the like. "The invention relates to a device for conveying viscous Media, especially concrete, mortar and other difficult to pump media, with two reciprocating conveying pistons, which are guided in pump cylinders, which alternately can be connected to a filling device and to a conveyor line.
Während des Betriebes einer üblichen Doppelkolbenpumpe tritt beim Umsteuern, d.h . beim Ändern der Bewegungsrichtung der Förderkolben, jeweils ein Druckabfall in der Förderleitung auf, der so groß ist, daß das zu fördernde Medium zur Ruhe kommt und im Verlaufe des Kolbenhubes neu in Bewegung gesetzt werden muß. Während des Wechsels von der Ruhe in die Bewegung muß jeweils der hohe Ruhe-Reibungs-Widerstand überwunden werden, der größer ist als der Gleit-Reibungs-Widerstand während der Förderbewegung. Dies erfordert einen hohen Kraftaufwand und in der Förderleitung tritt bei jedem Umsteuern eine erhebliche stoßartige Belastung auf, entsprechend welcher alle Teile bemessen müssen.During the operation of a standard double piston pump, the Change of direction, i.e. when changing the direction of movement of the delivery pistons, one each time Pressure drop in the delivery line, which is so great that the medium to be conveyed comes to rest and must be set in motion again in the course of the piston stroke. During the change from rest to movement, there must be a high level of friction at rest be overcome, which is greater than the sliding friction resistance during the Conveying movement. This requires a great deal of force and in the delivery line occurs with each change of direction a considerable shock load, depending on which all parts need to be measured.
Eine weitere Ursache des Stillstandes des Mediums liegt vor allem bei einem Medium, wie z.B. Frischbeton von steifer Konsistenz, darin, daß im Saugtakt der Kolben deren Zylinder durch das Ansaugen allein nicht voll gefüllt werden können und zu Beginn des Drucktaktes zuerst das angesaugte Medium verdichtet werden muß, bevor es sich in Bewegung setzen kann. Dadurch wird die Stillstandszeit des zu fördernden Mediums verlängert.Another cause of the standstill of the medium lies above all in the case of a medium such as fresh concrete of a stiff consistency, in that in the suction cycle the piston whose cylinder cannot be fully filled by suction alone and at the beginning of the printing cycle, the medium that is sucked in must first be compressed, before it can start moving. This will reduce the downtime of the product to be promoted Medium extended.
Es wurde versucht, diese Nachteile durch Vergrößern des Hubvolumens der Pumpenzylinder zu vermeiden, also durch Verringern der Häufigkeit des Umsteuerns. Hier ergeben sich jedoch durch die Bauarten der Betonpumpen bestimmte Grenzen der Baulängen. Eine Vergrößerung des Förderqüerschnittes erfordert eine erhebliche Steigerung des Kraftbedarfes wegen des hohen Verformungswiderstandes des zu fördernden Mediums beim Ubergang in eine Förderleitung von geringerem Querschnitt.Attempts have been made to remedy these disadvantages by increasing the stroke volume avoiding the pump cylinder, i.e. by reducing the frequency of reversing. Here, however, there are certain limits to the type of concrete pump Overall lengths. An increase in the conveying cross section requires a considerable increase the power requirement due to the high resistance to deformation of the medium to be conveyed at the transition to a delivery line with a smaller cross-section.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Verwendung einer Pumpe mit zwei gegenläufigen Förderkolben eine stetige Förderung des dickflüssigen Mediums zu erreichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Einrichtung, die in der Förderleitung einen Druck aufrechterhält, der größer ist als der Gleitreibungswiderstand des zu fördernden Mediums in der Förderleitung. Es werden dadurch ein Zurruhekommen des Mediums in der Förderleitung und damit der Anlaß zur Bildung von Verstopfungen verhindert und der von der Pumpe aufzubringende Kraftaufwand sowie die Beanapruchung der Förderpumpe und der Förderleitung verringert.The present invention is based on the object when using a pump with two counter-rotating delivery pistons a steady delivery of the viscous Medium to achieve. This object is achieved according to the invention by a device which maintains a pressure in the delivery line that is greater than the sliding friction resistance of the medium to be conveyed in the delivery line. There will be a rest of the medium in the delivery line and thus the reason for the formation of blockages prevented and the effort to be applied by the pump as well as the stress the feed pump and the feed line is reduced.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist die Einrichtung zum Aufrechterhalten des Druckes in der Förderleitung einen mit dem zu fördernden Medium füllbaren und in seinem Volumen veränderbaren Speicher auf, der mindestens während einer bestimmten Zeitspanne beim Wechsel der Bewegungsrichtung der gegenläufigen Förderkolben unter Druck setzbar ist. Von dem Speicher wird Medium aufgenommen, so lange der Förderdruck der Pumpe größer als der derzeitige Speicherdruck ist, und von dem Speicher wird Medium in die Förderleitung gedrückt, sobald' der Pumpendurck kleiner ist als der derzeitige Druck im Speicher. Hierdurch wird im Zusammenspiel zwischen Pumpe und Speicher die Aufrechterhaltung eines Druckes erreicht, der größer als der Gleitwiderstand des zu fördernden Mediums in der Förderleitung ist.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the Device for maintaining the pressure in the Delivery line one that can be filled with the medium to be conveyed and its volume can be changed Memory that is used at least for a certain period of time when changing the Direction of movement of the opposing delivery piston can be placed under pressure. Of the Storage medium is absorbed as long as the delivery pressure of the pump is greater than is the current accumulator pressure, and medium is transferred from the accumulator into the delivery line pressed as soon as the pump pressure is lower than the current pressure in the accumulator. This ensures that the interaction between the pump and the storage tank is maintained reaches a pressure that is greater than the sliding resistance of the medium to be conveyed is in the delivery line.
Eine bevorzugte Ausbildung insbesonderezur Verwendung für schwierig pumpbare Medien, wie z.)3. steifplastischer Beton, besteht darin, daß der-Speicher einen Speicherkolben aufweist, der mittels eines Antriebsmotors betätigbar ist, und daß ein Steuergerät den Antriebsmotor abhängig von der jeweiligen Lage der beiden Förderkolben steuert. Während des Fördertaktes Jedes Pumpenkolbens wird der Speicher bis zum Anschlag gefüllt und sobald ein Förderkolben eine bestimmte Endlage erreicht hat, nach welcher der Förderdruck sonst zu sinken beginnt, wird mittels des Antriebsmotors, insbesondere eines Arbeitszylinders, der Speicherkolben betätigt und bt den zum Fördern des Mediums erforderlichen Förderdruck aus, der so lange anhält, bis von dem anderen Förderkolben wieder ein bestimmter Förderdruck auf das Medium ausgeübt wird.A preferred design especially for use with difficult pumpable media, such as) 3. Rigid plastic concrete is that of the memory has an accumulator piston which can be actuated by means of a drive motor, and that a control unit controls the drive motor depending on the respective position of the two Delivery piston controls. During the delivery cycle each pump piston becomes the accumulator filled up to the stop and as soon as a delivery piston reaches a certain end position after which the delivery pressure otherwise begins to decrease, the drive motor in particular a working cylinder that actuates the accumulator piston and bt the for Conveying the medium from the required delivery pressure, which lasts until from the other delivery piston again exerts a certain delivery pressure on the medium will.
Wenn eine Förderschnecke das Medium zu den Förderzylindern während ihres Ladetaktes unter Druck fördert, kann sich hinter dem Förderkolben kein vom Fördermedium freier Raum bilden und am Anfang des FörderhubRs des Förderkolbens beginnt dieser sofort wieder zu fördern. Dadurch wird die Zeit, während welcher der Speicher wirksam sein muß, verringert und das Speichervolumen, insbesondere dessen Länge, kann wesentlich kleiner sein als ohne Verwendung einer Förderschnecke.When a screw conveyor transfers the medium to the feed cylinders during promotes its loading cycle under pressure, there can be no from behind the delivery piston Form free space for the delivery medium and at the beginning of the delivery strokeR of the delivery piston this starts to promote again immediately. This will determine the time during which the memory must be effective, and the storage volume, in particular, is reduced its length, can be much smaller than without using a Auger.
Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Fördern von Beton als Ausführungsbeispiel des Gegenståndes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen Fig. 1 ein Schrägbild, Fig. 2 und 3 je einen Schnitt nach Linie II-II oder III-III in Fig. 3 bzw. in Fig. 2, Fig. 4 ein Zeit-Druck-Diagramm.Further advantageous features emerge from the remaining claims, the description and the drawing. In this is a device for continuous Conveying concrete as an embodiment of the subject of the invention schematically shown. 1 shows an oblique image, and FIGS. 2 and 3 each show a section Line II-II or III-III in Fig. 3 or in Fig. 2, Fig. 4 shows a time-pressure diagram.
Eine Doppelkolbenpumpe hat zwei parallel zueinander angeordnete Pumpenzylinder 1 und 2, in denen je ein eine Kolben stange 3 bzw. 4 aufweisend er Förderkolben axial verschiebbar ist. Die Pumpenzylinder 1 und 2 münden in eine hosenrohrartig ausgebildete Kammer 5, an die auf der von den Pumpenzylindern 1 und 2 abgewandten Seite eine Förderleitung 6 über ein Zwischenstück 7 angeschlossen ist. Zwischen den Pumpenzylindern 1 und 2 liegt eine Förderschnecke 8f deren Mantel mit der Kammer 5 über ein sich verengendes Zwischenstück in Verbindung steht.A double piston pump has two pump cylinders arranged parallel to one another 1 and 2, in each of which a piston rod 3 or 4 having he delivery piston is axially displaceable. The pump cylinders 1 and 2 open into a trouser-tube trained chamber 5, to the remote from the pump cylinders 1 and 2 on the Side a delivery line 6 is connected via an intermediate piece 7. Between the pump cylinders 1 and 2 is a screw conveyor 8f whose jacket with the chamber 5 is connected via a narrowing intermediate piece.
In der Kammer 5 ist eine doppelarmige Schwenkklappe 9 schwenkbar gelagert, die durch einen Antriebsmotor 21 anzutreiben ist.A double-armed swivel flap 9 is pivotably mounted in the chamber 5, which is to be driven by a drive motor 21.
An das Zwischenstück 7 ist ein Speicher 10 angeschlossen, in dessen zylindrischem Speichermantel 11 ein Speicherkolben 12 axial verschiebbar gelagert ist. Die Achse des Speichers 10 steht senkrecht zur Achse des Zwischenstückes 7 und kann auch geneigt angeordnet sein. Der Speicherkolben 12 ist mittels seiner Kolbenstange 13 mit einem doppeltwirkenden Kolben eines Arbeitszylindrs 14 verbunden, der wechselweise huber ein Steuerventil 15 an eine Druckmittelquelle 16 und an einen Vorratsbehälter 17, anschließbar ist. Anstelle des Arbeitszylinders 14 kann auch ein einfachwirkender Arbeitszylinder ohne Rückholfeder für seinen Arbeitskolben verwendet werden. Das Steuerventil 15 ist mittels eines Steuergerätes 18 oder 19 zu betätigen, das mit den Kolbenstangen 3 und 4 und somit mit den damit verbundenen Förderkolben mindestens mittelbar zusammenwirkt. Das Hubvolumen des Speichers kann wesentlich geringer sein als das Hubvolumen eines Pumpenzylinders der Doppelkolbenpumpe. Der Speicher 10 kann vorzugsweise mit seinem Zwischenstück auch nachträglich an derartigen Pumpen angebracht werden.A memory 10 is connected to the intermediate piece 7, in which cylindrical storage jacket 11, a storage piston 12 is mounted axially displaceably is. The axis of the accumulator 10 is perpendicular to the axis of the intermediate piece 7 and can also be inclined. The storage piston 12 is by means of his Piston rod 13 connected to a double-acting piston of a working cylinder 14, alternately via a control valve 15 to a pressure medium source 16 and to a storage container 17 can be connected. Instead of the working cylinder 14 can also be a single-acting working cylinder without a return spring for its working piston be used. The control valve 15 is controlled by means of a control device 18 or 19 to actuate that with the piston rods 3 and 4 and thus with the associated Delivery piston interacts at least indirectly. The stroke volume of the memory can be significantly less than the stroke volume of a pump cylinder of the double piston pump. The memory 10 can, preferably with its intermediate piece, also subsequently such pumps are attached.
Die Fördervorrichtung ist in Fig. 3 in der Lage dargestellt, in welcher der in dem Pumpenzylinder 2 befindliche Fördert kolben fördert. Von dem Druck im Pumpenzylinder 2 wird der Speicherkolben 12 beaufschlagt und unter ellen des Speichers wird der Speicherkolben 12 bis zu einem Anschlag verschoben. Die ständig fördernde Förderschnecke 8 fördert indessen Beton in den Pumpenzylinder 1, dessen Förderkolben sich in Gegenrichtung zu den im Pumpenzylinder 2 befindlichen Förderkolben bewegt.The conveyor device is shown in Fig. 3 in the position in which located in the pump cylinder 2 promotes piston promotes. From the pressure in the Pump cylinder 2, the storage piston 12 is acted upon and under ellen the memory the storage piston 12 is moved up to a stop. The constantly promoting The screw conveyor 8, meanwhile, conveys concrete into the pump cylinder 1, its delivery piston moves in the opposite direction to the delivery piston located in the pump cylinder 2.
Sobald die beiden Förderkolben in die Nähe ihrer beiden Endlagen gekommen sind, beginnt der Druck in der Fördert leitung 6 wegen Verringerung der Geschwindigkeit der Förderkolben zu fallen.As soon as the two delivery pistons come close to their two end positions are, the pressure begins in the feed line 6 due to reduction in speed the delivery piston to fall.
Durch Betätigung des mit dem Förderkolben zusammenwirkenden Steuergerätes 18 oder 19 wird der Arbeitszylinder 14 vom Druck beaufschlagt und schiebt den Speicherkolben 12 in Richtung zum Zwischenstück 7, woduroh der Druck in der Förderleitung 6 aufrechterhalten wird. Der Arbeitszylinder 14 wird so lange mit Druckmittel beaufschlagt, bis der Förderkolben des Pumpenzylinders 1 zu fördern begonnen und den üblichen Pörderdruck erzeugt hat. Während die beiden Förderkolben ihre Bewegungariohtung umkehren, wird die Schwenkklappe 9 durch den Antriebsmotor 21 in ihre andere Schwenklage geschwenkt. Dadurch wird aus dem Pumpenzylinder 1 Fördert medium in die Förderleitung 6 und in den Speicher 10 unter zurtokgehendem Speicherkolben 12 gefördert.By actuating the control device that interacts with the delivery piston 18 or 19, the working cylinder 14 is acted upon by pressure and pushes the accumulator piston 12 in the direction of the intermediate piece 7, whereby the pressure in the delivery line 6 is maintained will. The working cylinder 14 is acted upon with pressure medium until the The delivery piston of the pump cylinder 1 started to deliver and the usual delivery pressure has generated. While the two delivery pistons reverse their movement, will the hinged flap 9 by the drive motor 21 in its other pivot position panned. This means that the pump cylinder 1 conveys medium into the delivery line 6 and conveyed into the accumulator 10 below the accumulator piston 12 which is moving backwards.
Der Zeitpunkt der Umsteuerung des Arbeitszylinders 14 kann entweder von einem Anschlag an einen der Förderkolben oder durch das als Zeitschalter ausgebildete Steuergerät 19 bestimmt sein. Sobald der Förderkolben im Pumpenzylinder 1 sich seiner Endlage nähert, beginnt der nach Art einer Pumpe ausgebildete Speicher 10 wieder Medium auszuschieben und kurz nach Beginn der Förderung des Förderkolbens im Pumpenzylinder 2 wird die Schwenkklappe 9 wieder in, ihre in Big. 3 dargestellte Lage geschwenkt.The time of reversing the working cylinder 14 can either by a stop on one of the delivery pistons or by the designed as a timer Control unit 19 be determined. As soon as the delivery piston in the pump cylinder 1 is his Approaching the end position, the memory 10, which is designed in the manner of a pump, begins again Push out the medium and shortly after the delivery piston begins to move in the pump cylinder 2, the hinged flap 9 is back in, its in Big. 3 position shown pivoted.
Die während des Fördervorganges auftretenden, Druckverhältnisse sind in dem Diagramm nach Fig. 4 schematisch dargestellt. Hierbei ist der Atmosphärendruck mit 1 und der zur Uberwindung des Gleitreibungswiderstandes erforderliche Druck mit pRg angegeben. Die mit A bezeichnete Kurve stellt den vom Förderkolben im Pumpenzylinder 1 ausgeübten Druck am Ende seines Förderhubes dar. Die mit B bezeichnete Kurve stellt den vom Förderkolben im Pumpenzylinder 2 ausgeübten Druck am Anfang seines Förderhubes dar, wenn ein Speicher 10 fehlt und wenn das Medium während des Saughubes dem Zylinder nicht durch eine Förderschnecke 8 zugeführt wird, aondern der darin verschiebbare Förderkolben das Medium ansaugen muß. Während des Ansaugvorganges bildet sich bei fehlender Förderschnecke 8 vor dem Förderkolben ein vom zu fördernden Medium freier Raum, der erst vom Förderkolben beetrichen werden muß, ehe dieser das Medium zu fördern beginnt, von wo ab der Druck stärker ansteigt.The pressure conditions occurring during the conveying process are shown schematically in the diagram of FIG. Here is atmospheric pressure with 1 and the pressure required to overcome the sliding friction resistance indicated with pRg. The curve labeled A represents that of the delivery piston in the pump cylinder 1 represents the pressure exerted at the end of its delivery stroke. The curve labeled B represents the pressure exerted by the delivery piston in the pump cylinder 2 at the beginning of its delivery stroke represents when a memory 10 is missing and when the medium is in the cylinder during the suction stroke is not fed by a screw conveyor 8, but the one that can be displaced therein The delivery piston must suck in the medium. Forms during the suction process missing screw conveyor 8 in front of the delivery piston a freer of the medium to be conveyed Space that must first be filled by the delivery piston before the medium is closed pumping begins from where the pressure rises more sharply.
Da inzwischen das zu fördernde Medium zur Ruhe gekommen ist, muß der mit pRr bezeichnete Druck zur Uberwindung des Reibungswiderstandes der Ruhe erreicht werden. Sobald das Medium wieder bewegt wird, sinkt der Reibungswiderstand, sodaß zum Weiterfördern der Druck pRg ausreicht. Wenn der Speicher 10 nach der vorliegenden Erfindung benutzt wird, so hält dieser entsprechend der Kurve D den Druck zum Fördern des Mediums aufrecht und der über dem Druck pRg liegende Ast der Kurve B wird ersetzt durch die Kurve C.Since the medium to be promoted has come to rest in the meantime, the with pRr designated pressure to overcome the frictional resistance of rest is achieved will. As soon as the medium is moved again, the frictional resistance decreases, so that the pressure pRg is sufficient for further conveying. If the Memory 10 is used according to the present invention, it holds according to the curve D the pressure for conveying the medium is maintained and that above the pressure pRg Branch of curve B is replaced by curve C.
Fördert die Förderschnecke 8 ständig Medium in dem im Saugtakt befindlichen Pumpenzylinder, so wird der flach ansteigende Teil der Kurve B durch einen stark ansteigenden Teil ersetzt, der dem dem schwach ansteigenden Teilder Kurve B folgenden Teil entspricht, und der Pumpenkolben beginnt früher zu fördern, wodurch der Speicher insbesondere in seiner Länge verringert werden kann.The screw conveyor 8 constantly conveys medium in the one in the suction cycle Pump cylinder, the gently sloping part of curve B is made by a strong the rising part is replaced by the one following the slightly rising part of curve B. Part corresponds, and the pump piston begins to deliver earlier, which means the accumulator in particular can be reduced in length.
Während bei dem Ausführungsbeispiel nach .Fig. 1 die Drücke in der Förderleitung 6 in sehr weiten Grenzen schwanken können, wird das Ausführungsbeisplel nach Big. 5 dann verwendet, wenn in der Förderleitung konstante Druckverhältnisse herrschen, z.B. bei Verwendung in einen Betonwerk. Bei dem AusfUhrungsbeispiel nach Fig. 5 ist anstelle des Arbeitszylinders 14'ein Energiespeicher, z.B. eine Feder, ein Gaspolster oder dgl., vorgesehen. Die Möglichkeit des praktischen Einsatzes des Ausführungsbeispieles nach Fig. 5 ist wesentlich geringer als die des Ausführungsbeispieles nach Fig. 1.While in the embodiment according to .Fig. 1 the pressures in the Delivery line 6 can fluctuate within very wide limits, is the exemplary embodiment after big. 5 is used when there is constant pressure in the delivery line prevail, e.g. when used in a concrete plant. In the example according to Fig. 5 is instead of the working cylinder 14 'an energy storage device, e.g. a spring, A gas cushion or the like. Provided. The possibility of practical use the embodiment of FIG. 5 is significantly less than that of the embodiment according to Fig. 1.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19702052583 DE2052583A1 (en) | 1970-10-27 | 1970-10-27 | Device for conveying viscous substances, especially concrete, mortar and the like |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19702052583 DE2052583A1 (en) | 1970-10-27 | 1970-10-27 | Device for conveying viscous substances, especially concrete, mortar and the like |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE2052583A1 true DE2052583A1 (en) | 1972-05-04 |
Family
ID=5786232
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19702052583 Pending DE2052583A1 (en) | 1970-10-27 | 1970-10-27 | Device for conveying viscous substances, especially concrete, mortar and the like |
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