DE2414582A1 - Kontinuierlich foerdernder kolbenpumpensatz - Google Patents

Description

• Kontinuierlich fördernder solbenpumpensatz Die erfindung bezieht sich auf einen kontinuierlich fördernden Kolbenpumpensatz, insbesondere zur çorderung von Dickstoffen, mit zwei ilörderräumen, die je mindestens eine flexible Wand aufweisen, wobei diese flexiblen Wände von einem Differential-Arbeitskolben über ein von fördergut dicht getrenntes strömungsfähiges Medium beaufschlagt werden, die beiden xörderräume mittels einer Verbindungsleitung hintereinandergeschaltet sind und in eine Minlaßleitung des ersten Förderraumes sowie in dessen Auslaßleitung, welche diesen mit dem zweiten Pörderraum verbindet, je ein Rückschlagventil geschaltet ist.
• Pumpenaggregate dieser Art werden im allgemeinen über ein zusätzliches Getriebe mittels eines zur Pumpeneinheit gehörenden Elektro- oder Verbrennungsmotors angetrieben tDBP 1453644). Solche Antriebe haben ein beträchtliches Gewicht und behindern, da sie am Pumpengehäuse angeflanscht sind, auch infolge sperriger Größe die Handhabung und den Einsatz solcher eumpenaggregate an schwer zugänglichen Orten oder auf provisorischen aufbauten, z.B. 3augerüsten o.dgl.
• Aufgabe der Erfindung ist eine Verbesserung der bekannten Pumpenaggregate in der weise, daß geringes Migengewicht und platzsparende Bauform und Größe der Antriebsvorrichtung ihre Verwendung auch bei Installierung auf provisorischem Unterbau von relativ leichter Bauert zulässig ist.
• Gemäß der erfindung wird vorgeschlagen, daß zum Betrieb und zur Umsteuerung des Differential-Arbeitskolbens bei Kolbenpumpensätzen der eingangs genannten Art eine weitere Zylinder-Kolben-Einheit vorgesehen ist.
• Nach einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann ferner das als Druckmittel zumindest der weiteren Xylinder-Kolben-Einheit dienende Medium ein kompressibles und komprimiertes Gas, vorzugsweise Preßluft, sein.
• Der hierdurch erzielte Vorteil ist vor allem in einer wesentlichen Werminde@@@g des Migengewichtes des gesamten Pumpensatzes zu erblicken. Das bisher übliche Planetengetriebe fällt ersatzlos fort und statt eines Slektro-oder Verbrennungsmotores wird eine leichtere und kleinbauende Xylinder-Kolben-inheit vorzugsweise mit Preßluft oder einem anderen Gas betrieben.
• In Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird ferner vorgeschlagen, den Differential-Arbeitskolben und den Kolben der weiteren Zylinder-Kolben-inheit koaxial anzuordnen und beide Kolben mechanisch starr zu koppeln.
• Diese baulichen Maßnahmen haben eine weitere Vervinderung des Gesamtgewichtes sowie eine fühlbar vereinfachte Fertigung im Gefolge.
• werner liegt es im Rahmen der Erfindung, zur Umsteuerung der Zylinder-olben-inheit eine Einrichtung nach Art einer Flip-Flop-Schaltung vorzusehen, bei welcher der Kolben der weiteren Zylinder-Kolben-Einheit ständig auf einer beite durch das Medium beaufschlagt wird und in jeder seiner Endstellungen eine Umschalteinrichtung der Art auslöst, daß mittels dieser von an den Enden des Zylinders angeordneten Ventilen zur Zu- und Abführung des Mediums bei Erreichen einer Endstellung des Kolbens das betreffende Ventil zum Kücktrieb des Kolbens in die zweite Endstellung und das dieser zweiten Zylinderseite zugeordnete Ventil zur-Abführung des Druckmediums aus dem Zylinderraum durchlässig geschaltet wird.
• Wird - wie es bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung realisiert sein kann - das Hubvolumen bei Beau schlagung der iörderräume verschieden groß gehalten, vorzugsweise im Verhältnis 1 : 2, so kann eine kontinuierliche Xörderung mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Pumpensatz erreiaht werden, was die Verwendung eines derartigen Pumpensatzes in der Bauwirtschaft, z.B. als Mörtelpumpe, die auf Gerüstaufbauten montiert werden kann, besonders angezeigt sein läßt. Hierbei ist das geringe Migengewicht des Fumpenantriebes ebenso wie seine klar gegliederte Konstruktion willkommen, da sie eine Anordnung des Maschinenenaggregates auf leichten Sundamenten zuläßt.
• Es trägt ferner zur Vervollkommnung der einrichtung nach der Erfindung bei, wenn, wie schließlich gemäß der Mrfindung ebenfalls vorgesehen ist, in die Zuleitung des Druckmediums ein Druckminderventil und zwischen diesem und den Umsteuerventilen der weiteren Zylinder-Kolbeneinheit ein zusätzlicher Absperrschieber angeordnet wird.
• Diese Maßnahme erleichtert die Portionierung des geförderten Dickstoffes und ermöglicht die Minstellung einer gewünschten Fördergeschwindigkeit und Fördermenge.
• Auf der Zeichnung ist die Brfindurg anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert, wobei bemerkenswerte i!;inzelheiten des Kolbenpumpensatzes nach der erfindung, wie z.J3. der Umschaltmechanismus, im einzelnen beschrieben sind.
• Die Zeichnung zeigt in slig. 1 ein schnittbild einer Kolbenpumpe mit dem Steuerzylinder, jedoch ohne umsteuermechanismus; Fig. 2 eine Ausführungsart des Umsteuermechanismus; Fig. 3 einen schnitt gemäß der Linie III-III nach Fig.1.
• Die Kolbenpumpe 1 gemäß rig. 1 weist einen zylinder 2 auf, aus dessen stirnwand 48 die hohlzylindrische Kolbenstange 3 herausgeführt ist. Am anderen Ende trägt sie den Kolben 4.
• Vor dem Kolben 4 befindet sich ein Arbeitsraum 6 und hinter dem Kolben ein Arbeitsraum 7. Der Arbeitsraum 6 steht mit dem Druckmittelraum 8 einer Rammer 9 in verbindung, während der Arbeitsraum 7 an den Druckmittelraum lu einer Kammer 11 angeschlossen ist. Die iruckmittelräume 8 und 10 der Kammern 9 und 11 sind durch flexible Wände 12 und 13 von den jeweiligen Förderräumen 14 und 15 getrennt. In den Sörderraum 15 münden die Verbindungsleitungen 17 und eine Xörderleitung 18. Die Wände 12 und 13 sind als Membrane ausgebildet.
• Ferner ist am Auslaß der Einlaßleitung 16, d.h. an der ündung der Einlaßleitung 16 in den förderraum 14, ein Rückschlagventil 19 angeordnet, während am Einlaß in die Verbindungsleitung 17, d.h. am Auslaß aus dem Förderraum 14, ein lLückschlagventil 20 vorgesehen ist.
• Um einen kontinuierlichen Förderstrom in der iörderleitungl8 zu erhalten, muß die Querschnittsfläche der Kolbenstange 3 gerade halb so groß sein, wie der lichte Quersebrlitt des Zylinders 2. Während nun beim Kückwärtshub des Kolbens 4 ein Druckmedium, z.X. Flüssigkeit, im Arbeitsraum 7 in den Druckmittelraum 10 der Kammer 11 verdrängt wird, wobei das im Pörderraum 15 dieser Kammer befindliche xördermittel aus der Pörderleitung 18 herausgedrückt wird, da gleichzeitig das Ventil 20 schließt, wird über das sich öffnende Ventil 19 zördermittel aus der ein laßleitung 16 gesaugt. Beim Vorwärtshub wird dann das hückschlagventil 19 geschlossen und das Ventil 20 öffnet.
• Mine dem arbeitsraum 6 entsprechende Menge des Fördermittels wird dann durch die Verbindungsleitung 17 hindurchgedrückt. Da sich die Volumina der wrbeitsräume 6 und 7 wie 2 : 1 verhalten, wird in jedem Augenblick des Vorwärtshubes gerade die hälfte des durch die Verbindungsleitung 17 hindurchgedrüekten Fördermittels von dem sich vergrößernden Pörderraum 15 der Kammer 11 aufgenommen, während die andere nälfte direkt in die orderleitung 18 hinausgedrückt wird. Ubwohl also die beiden iörderräume 14 und 15 der Kammern 9 und 11 hintereinander geschaltet sind, und nur der Förderraum 15 an die einzige Pörderleitung 18 angeschlossen ist, wird doch beim Ansaugen im Arbeitsraum 7 eine örderung erzeugt. Diese führt trotz der extram einfachen Ausbildung der Kolbenpumpe 1 zu einem kontinuierlichen Förder strom.
• Der Antrieb der Kolbenpumpe 1 dieses Pumpensatzes erfolgt gemäß der erfindung mittels der weiteren Zylinder-Kolben-Einheit 21. Der Zylinder 22 ist mit dem Zylinder 2 der Kolbenpumpe 1 unter Zwischenschaltung der Zylinderstirnwand 48 gleichachsig verbunden. Die Kolbenstange 3 des Pumpenkolbens 4 ist als zylindrischer Hohlkörper ausgebildet und wird zentral durchsetzt von einer zührungsstange 23, die sowohl den Kolben 4 als auch den Kolben24 des Zylinders 22 koaxial festlegt. Die }uhrungsstange 23 durchsetzt eine zentrale Bohrung im Zylinderdeckel 25 und ist mittels einer Verbindungsstange 26 mit der Steuerstange 27 starr gekuppelt, so daß letztere an den Hubbewegungen der Kolben teilnimmt. Als Antriebsmedium für die Zylinder-Kolben-Einheit 21 wird ein Druckgas, vorzugsweise Preßluft, verwendet, das durch das Druckminderventil 28 mit wählbarem Öffnungsgrad in die Zuleitungen 29 und 50 zu den als Zweiwegehähnen strömt ausgebildeten Ventilen 31 und 32<. Zwischen das Druckminderventil 28 und die Ventile 31 und 32 ist ein weiterer Absperrschieber 47 eingeschaltet, dessen Zweckbestimmung weiter unten erläutert wird, Der Umsthaltme¢hanismus ist aus Xig. 2 zu ersehen und wird mittels zweier Anschläge 33 und 34 an der Steuerstange 27 unter Vermittlung des die Ventile verbindenden mehrarmigen Gestänges 35 und 36 betätigt.
• In Fig. 2 ist die äußerste nechtsstellung der beiden Kolben 24 und 4 dargestellt, nämlich der Augenblick, da die beiden Ventile 31 und 32 soeben zu einem Linkshub beider Kolben umgeschaltet wurden.
• um die Steuerstange 27 sind zwischen den beiden bundartigen Anschlägen 33 und 34 zwei Schraubenfedern 37 und 38 gewickelt, deren sonden sich an den Anschlägen 33 und 34 abstützen. Abseits der Steuerstange 27, i Bereich des einarmigen, um den Punkt 39 schwenkbaren Gestängehebels 36, mit dem das Ventilumschaltgestänge 35 im Gelenkpunkt 4u verbunden ist, sind zwei durch Blattfedern 41 und 42 belastete zweiarmige Kipphebel 43 und 44 um Bolzen 45 und 46 schwenkbar angeordnet.
• Das durch das Druckminderventil 28 einströmende Druckgas passiert einen Absperrschieber 47, der dem Zwecke dient, das druckgeregelte Was auch bezüglich der Durchlaufmenge regeln zu können. Mit dem Absperrschieber 47 kann also von großem Durchlaufvolumen stufenlos bis herunter auf völligen Verschluß des Schiebers, d.h. bis zum Stillstand der Pumpe 1, geregelt werden. Die Offnungsstellungen des Absperrschiebers 47 sind auf einer zeichnerisch nicht dargestellten skala angegeben.
• Nähert sich der Kolben 24 einem seiner Ijubenden BO wird die entsprechende Schraubenfeder 37 oder 38 bis zur sndstellung zusanmengedrückt. Die mittels des Ventilumschaltgestanges 35 und 36 vertundenen Ventile 31 und 32 werden sodann schlagartig umgeschaltet d.h. verdreht, so daß ihre bisherigen zinlaßöffnungen zu Auslaßöffnungen werden und umgekehrt. Dies geschieht, wenn einer der Anschläge 33 und 34 den unteren Teil eines der beiden Kipphebel 43 und 44 gegen die Kraft der Blattfedern 41 und 42 aus seiner stellung drängt, so daß der obere Teil des betreffenden Kipphebels die Arretierung des Gestänges 35, 36 freigibt.
• Die gespannte Schraubenfeder 37 oder 38 wirft sodann das Ventilumschaltgestänge 35, 36 in die andere Endstellung um, wobei die vorbezeichnete Umschaltung der Ventile 31 und 92 erfolgt und die Kolbenbewegung umkehrt.
• in Fig. 3 ist die Lage der bauelemente zueinander dargestellt: Zentral im Zylinder 21 bewegt sich die Führungsstange 23 der beiden Kolben 4 und 24 und überträgt die Hubbewegungen auf die bteuerstange 27. Eine nicht dargestellte Spritzpistole zum Auftragen eines Dickstoffes, z.B. von mörtel oder karbe, kann an die Förderleitung 18 ange schlo ssen werden.

Claims (9)

Patentansprüche

1. Kontinuierlich fördernder Kolbenpumpensatz, insbesondere zur förderung von Dickstoffen, mit zwei körderräumen, die je mindestens eine flexible Wand aufweisen, wobei diese flexiblen Wände von einem Differential-Arbeitkolben über ein vom fördergut dicht getrenntes strömungsfähiges Medium beaufschlagt werden, die beiden lörderräume mittels einer Verbindungsleitung hintereinandergeschaltet sind und in eine Einlaßleitung des ersten Xlörderraumes sowie in dessen Auslaßleitung, welche diesen mit dem zweiten Förderraum verbindet, je ein Rückschlagventil geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Betriebe und zur umsteuerung des Differential-Arbeitskolbens t4) eine weitere Lylinder-Kolben-Minheit (21) vorgesehen ist.

2) Kolbenpumpensatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das als Druckmittel zumindest der weiteren Lylinder-Kolben-Einheit (21) dienende Medium ein kompressibles und komprimiertes Gas, vorzugsweise Druckluft ist.

3) Kolbenpumpensatz nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Differential-Arbeitskolben t4) mit der weiteren Zylinder-Kolben-Einheit k21) bzw. deren Kolben (24) mittels einer in der hohlen Kolbenstange )) des sifferential-hrbeitskolbens t4) konzentrisch zur Kolbenstangenwandung verlaufenden Führungsstange (23) mechanisch gekoppelt ist.

4) Kolbenpumpensatz nach den ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der sifferential-rbeitskolben t4) und der solben t24) der weiteren Zylinder-@olben-Einheit (21) koaxial angeordnet sind.

5) Kolbenpumpensatz nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur umsteuerung der weiteren Zylinder-Kolbeneinheit t21) eine Einrichtung nach Art einer rlip-Flop-Schaltung vorgesehen ist.

6) Kdbenpumpensatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (24) der weiteren Zylinder-Kolbeneinheit (21) ständig auf einer seite durch das Medium beaufschlagt wird und in jeder seiner Endstellangen eine umschalteinrichtung der Art auslöst, daß mittels dieser von an den Sonden des Zylinders t22) angeordneten ventilen (31, 32) zur Zu- und Abführung des Mediums bei Erreichen einer Endstellung des solbens das betreffende ventil zum Rücktrieb des Kolbens in die zweite endstellung und das dieser zweiten Zylinderseite zugeordnete ventil zur Abführung des Druckmediums aus dem Zylinderraum durchlässig geschaltet wird.

7) Kolbenpumpensatz nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubvolumen bei beaufschlagung der Förderräume des Differential-Arbeitskolbens t4) verschieden groß ist und vorzugsweise dem verhältnis 1 : 2 entspricht.

8> Kolbenpumpensatz nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zuleitung des kompressiblen Druckmediums-ein uruckminderventil t2$) eingeschaltet ist.

9) golbenpumpensatz nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die zuleitung des Druckmediums, vorzugsweise zwischen sruckminderventil t28) und den Ventilen (31, 32) ein weiterer Absperlschieber (47) angeordnet ist.

L e e r s e i t e