DE2449727A1

DE2449727A1 - Pumpe zur foerderung von beton oder dergleichen

Info

Publication number: DE2449727A1
Application number: DE19742449727
Authority: DE
Inventors: Felice Garbini
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-10-29
Filing date: 1974-10-19
Publication date: 1975-04-30
Also published as: ZA738332B; GB1447698A; JPS50112804A

Description

PATENTANWALT

D-4150 Krefeld 1 · Moerser Straße 140 . Telefon (02151) 28222 u. 2 04 69

Datum ₁₈, ökt. 1974

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Felice Garbini, 13 4th Road, Kew, Johannesburg/Südafrika Pumpe zur Förderung von Beton oder dergleichen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpe zur Förderung von Beton oder dergleichen mit mindestens einem in je einem Förderzylinder hin- und herbewegbaren Förderkoiben, dessen Vorderseite den Pumpenraum abschließt und dessen Rückseite mit einem hydraulischen Druckmedium beaufschlagbar ist, das über eine Druckleitung mit einer Steuerpumpe zur Steuerung der Bewegung des Förderkolbens in Verbindung steht. Derartige Pumpen werden vor allem auf Betonmischfahrzeugen eingesetzt.

Die bisher bekannten Pumpen dieser Art bestehen normalerweise aus zwei parallelen Förderzylindern, in denen je ein Förderkolben hin- und herbewegbar geführt ist. Diese Förder-.kolben arbeiten gegenläufig, so daß sich bei einer Abwärtsbewegung des einen Förderkolbens, wobei der zu fördernde Beton angesaugt wird, der andere Förderkolben aufwärts bewegt, wobei

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Deutsche Bank AG Krefeld »3/1525 BLZ 32070080 · Stadt-Sparkaew KrefaW 305722 BLZ 32050000 · P(MtMhMk EaMn 4050-431 BLZ3NW043

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er den inzwischen angesaugten Beton in das Auslaßrohr ausstößt. Zur Steuerung dieses Ansaug- und Ausstoßvorganges dient ein entsprechend gestaltetes Ventil, das die Förderzylinder wechselweise mit dem Ansaug- oder Auslaßrohr verbindet. _

Die Förderkolben werden entweder mechanisch über eine Kurbelwelle oder hydraulisch angetrieben. Beim hydraulischen Antrieb werden die Förderkolben direkt oder indirekt mit einem hydraulischen Druckmittel beaufschlagt. Dabei kann man die hydraulisch ange-triebenen Pumpen in zwei Klassen einteilen:

a) Pumpen mit V/asser als hydraulisches Druckmittel und

b) Pumpen mit Hydrauliköl als hydraulisches Druckmittel.

Bei dem Pumpentyp, der mit Wasser als hydraulisches Druckmittel arbeitet, ist am hinteren Ende eines jeden Förderzylinders ein Vier-Weg-Ventil angebracht, das über eine Leitung mit einer mehrstufigen, als Steuerpumpe dienenden Zentrifugalpumpe verbunden ist, die das Wasser in die Zylinder drückt. Dieses Wasser, das durch den Förderkolben von dem Beton getrennt ist, bewegt den jeweiligen Kolben aufwärts und drückt auf diese Weise den Beton in das durch das Steuerventil geöffnete Auslaßrohr.

Bei dem Pumpentyp, der mit Hydrauliköl als hydraulisches Druckmittel arbeitet, 1st der Förderkolben direkt mit der Kolbenstange eines normalen Hydraulikzylinders verbunden, der direkt oder indirekt mit dem Förderzylinder verbunden ist. Dieser Hydraulikzylinder ist an ein Hydraulikdrucknetz anschließbar, über das

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die Bewegung der Kolbenstange steuerbar ist. Wenn diese aus dem Hydraulikzylinder ausfährt, bewegt sich der Förderkolben aufwärts und stößt auf diese Weise den Beton in das Auslaßrohr.

Obwohl beide Pumpentypen die Anforderungen an das Fördern von Beton erfüllen, haben beide doch verschiedene Vorteile und Nachteile, wenn sie miteinander verglichen werden. Als Vergleichsobjekte dienen dabei Pumpen normaler Größe, die bei einem Druckniveau arbeiten, bei dem der zu fördernde Beton plastisch bleibt, was für den Fumpvorgang notwendig ist. Dabei muß davon ausgegangen werden, daß derartige Pumpen in der Regel auf Betonmischfahrzeugen montiert sind, bei denen der Platzbedarf hierfür eine entscheidende Rolle spielt. Im folgenden werden die Vorteile und Nachteile beider Pumpentypen aufgezählt und verglichen:

1. Der Vorteil einer Pumpe, deren Förderkolben auf der Rückseite direkt mit Wasser beaufschlagt wird, besteht darin, daß bei vorgegebenem Einbauraum Förderzylinder mit relativ großer Länge und damit großem Volumen untergebracht werden können.

2. Bei diesem Pumpentyp hängt die Kolbengeschwindigkeit des Förderkolbens vom Volumenstrom des in den Förderzylinder eintretenden Wassers ab. Bei Verwendung einer* Zentrifugalpumpe variiert der Volumenstrom mit dem benötigten Druck, und zwar nimmt der Volumenstrom mit zunehmendem Druck ab. Dabei sinkt er aufgrund der nichtlinearen Kennlinie einer Zentrifugalpumpe bis auf den Wert 0 ab. Dies ist jedoch nicht erwünscht.

3. Bei dem Pumpentyp, der mit Hydrauliköl als Antriebsmittel arbeitet, muß der Hydraulikzylinder hinter dem Förderzylinder " in dessen Längsachse angeordnet sein. Deshalb kann bei einem

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vorgegebenen Einbauraum die Länge des Förderzylinders nur annähernd halb so groß wie bei dem anderen Pumpentyp sein. Um das gleiche Hubvolumen .zu erhalten, muß demnach die Bohrung des Förderzylinders gegenüber dem anderen Pumpentyp praktisch verdoppelt werden.

4. Der Vorteil dieses Pumpentyps besteht aber darin, daß der Volumenstrom des Hydrauliköls nicht in Abhängigkeit vom benötigten Druck variiert, da die Kennlinie linear ist.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe zur Förderung von Beton so zu gestalten, daß sie die Vorteile beider vorgenannten Pumpentypen aufweist, aber deren Nachteile vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuerpumpe als Steuerkolbenpumpe ausgebildet ist, deren in einem Steuerzylinder geführter Steuerkolben über ein zweites hydraulisches Medium hin- und herbewegbar ist. Eine derartige Pumpe hat einerseits geringen Platzbedarf, da der Förderkolben an seiner Rückseite direkt beaufschlagt wird, andererseits hat die als Kolbenpumpe ausgebildete Steuerpumpe eine lineare Kennlinie und kann beliebig zu dem Förderkolben angeordnet werden. Hierdurch werden die Vorteile der bisher bekannten, hydraulisch angetriebenen Pumpen ohne Inkaufnahme von Nachteilen verwirklicht.

In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Pumpe zweizylindrig und die Steuerkolbenpumpe doppeltwirkend ausgebildet ist, wobei die beiden Druckräume im Steuerzylinder mit je einem der beiden Förderzylinder über Druckleitungen in Verbindung steht.

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In dieser Ausführung ist die Pumpe besonders kompakt. Außerdem wird durch die gegenläufige Bewegung der Förderkolben ein stetiger Förderstrom im Auslaßrohr erzeugt.

Ferner ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Steuerkolben mit mindestens einem in je einem Druckzylinder geführten Antriebskolben verbunden ist, der mit dem zweiten hydraulischen Medium beaufschlagbar ist. Dieser Antriebskolben kann an ein schon vorhandenes Hydraulikdrucknetz angeschlossen werden.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Steuerkolben beidseitig mit je einem Antriebskolben über eine gemeinsame Verbindungsstange verbunden ist.

Gemäß einem v/eiteren Merkmal der Erfindung ist vorgeschlagen, daß der bzw. die Antriebskolben beidseitig über an beiden Enden des Druckzylinders bzw. der Druckzylinder befindliche Ventile beaufschlagbar ist bzw. sind.

Zur Steuerung des Änsaug- und Ausstoßvorganges kann der Pumpenraum eines jeden Förderzylinders über ein Steuerventil wechsel-

weise mit dem Ansaugrohr oder dem Auslaßrohr für den zu fördernden Beton verbindbar sein.

Schließlich ist gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß das hydraulische Druckmedium, mit dem der Förderkolben beaufschlagt ist, aus Wasser und das zweite hydraulische Druckmedium aus Hydrauliköl besteht.

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In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht. Sie zeigt an einem Schnitt den schematischen Aufbau einer Pumpe zur Förderung von Beton. Diese Pumpe weist zwei nebeneinanderliegende Förderzylinder 10 und 12 auf, in denen je ein Förderkolben 14 und 16 hin- und herbewegbar geführt ist. Die in dieser Ansicht oberen Enden 18 der Förderzylinder 10 und 12 sind mit dem Ansaugkanal 18 3 und dem. Auslaßkanal 18 A derart an einem Vier-Weg-Ventil 18 C angeschlossen, daß abwechselnd der eine Förderzylinder 10 bzw. 12 mit dem Ansaugkanal 18 B und der andere Förderzylinder 12 bzw. 10 mit dem Auslaßkanal 18 A verbunden ist. Dabei hängt die Stellung des Vier-Weg-Ventils 18 C von der Bewegungsrichtung der gegenläufig arbeitenden Förderkolben 14 und 16 ab. In dieser Ansicht bewegt sich der linke Förderkolben .16 nach unten, wobei der Förderzylinder 12 mit dem Ansaugkanal 18 B in Verbindung steht, so daß Beton angesaugt werden kann. Der rechte Kolben bewegt sich entgegengesetzt nach oben, so daß er, da der Förderzylinder 10 mit dem Auslaßkanal 18 A in Verbindung steht, den vorher angesaugten, noch im Förderzylinder 10 befindlichen Beton ausstoßen kann.

In dieser Ansicht unterhalb der beiden Förderzylinder 10 und 12 ist eine Steuerkolbenpumpe angeordnet, die aus einem geschlossenen Steuerzylinder 20 und einem in diesem geführten Steuerkolben 26 besteht. Diese Steuerkolbenpumpe ist doppeltwirkend ausgebildet, wobei die Druckräume, die durch die Aufteilung des Steuerzylinders 20 durch den Steuerkolben 26 gebildet werden, über Druckleitungen 34 und 38 mit dem jeweils auf der gleichen Seite liegenden

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Förderzylinder 10 bzw. 12 an deren unteren Enden 36 bzw. 40 verbunden sind.

Der Steuerkolben 26 wiederum ist über eine durchgehende Verbindungsstange 32 beidseitig mit je einem Antriebskolben 28 und 30 verbunden, die in zwei Druckzylindern 22 und 24 geführt sind. Die Antriebskolben 28 und 30 sind ebenfalls doppeltwirkend ausgeführt, wozu die Druckzylinder 22 und 24 an jeweils beiden Enden Ventile 24 A und 24 B aufweisen, die je nach ihrer Stellung die Räume in den Druckzylindern 22 und 24 wechselweise mit einem Hydraulikdrucknetz oder einem drucklosen Ölbehälter in Verbindung setzen können. . .

Um die Pumpe aus der dargestellten Stellung in Bewegung zu setzen, werden die mit χ bezeichneten Räume der Druckzylinder 22 und 24 durch die entsprechende Stellung der beiden Ventile 24 A mit dem Hydraulikdrucknetz verbunden, während die beiden Ventile 24 B die Leitung zu dem Ölbehälter freigeben. Durch das unter Druck in die Räume χ einfließende Hydrauliköl werden die Antriebskolben 28 und 30 in dieser Ansicht nach rechts gedrückt, wobei sie den auf der gemeinsamen Verbindungsstange 32 sitzenden Steuerkolben 26 mitnehmen, während das in den drucklosen Räumen 44 befindliche Hydrauliköl über die Ventile 24 B in den Ölbehälter abfließen kann.

Durch das Vorrücken des Steuerkolbens 26 nach rechts wird das in dem Steuerzylinder 20 befindliche Wasser 42 über die Druckleitung 34 in den unteren Teil des FörderZylinders 10 gepumpt, wo-

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durch der Förderkolben 14 in diesem Zylinder nach oben gedruckt wird, so daß der oberhalb des Förderkolbens 14 befindliche Beton in den geöffneten Auslaßkanal 18 A ausgestoßen wird.

Damit der andere, in dieser Ansicht linke Förderkolben 16 abwärts bewegt wird, sind an den Rückseiten beider Förderkolben und 16 über spezielle Y/irbelbeschläge Ketten 48 (symbolisch dargestellt durch eine Mittellinie) befestigt, deren freie Enden derart auf einer hier nicht sichtbaren Trommel befestigt sind, daß, wenn diese Trommel sich dreht, die eine Kette, in diesem Falle die linke, aufgerollt wird, während die andere durch den hochgehenden Förderkolben 14 sich abrollt und dadurch die Trommel antreibt.

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Claims

Ansprüche

1.) Pumpe zur Förderung von Beton oder dergleichen mit mindestens einem in je einem Förderzylinder hin- und herbewegbaren Förderkolben, dessen'Vorderseite den Pumpenraum abschließt und dessen Rückseite mit einem hydraulischen Druckmedium beaufschlagbar ist, das über eine Druckleitung mit" einer . Steuerpumpe zur Steuerung der Bewegung des Förderkolbens in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerpumpe als Steuerkolbenpumpe ausgebildet ist, deren in einem Steuerzylinder (20) geführter Steuerkolben (26) über ein .zweites hydraulisches Medium hin- und herbewegbar ist.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe zweizylindrisch und die Steuerkolbenpumpe doppeltwirkend ausgebildet ist, wobei die beiden Druckräume im Steuerzylinder mit je einem der beiden Förderzylinder (10 bzw. 12) über Druckleitungen (34 bzw. 38) in Verbindung steht.

3. Pumpe nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (26) mit mindestens einem in je einem Druckzylinder (22 und/oder 24) geführten Antriebskolben (28 und/ oder 30) verbunden ist, der mit" dem zweiten hydraulischen Medium beaufschlagbar ist. ·

4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (26) beidseitig mit je einem Antriebskolben (28, 30) über eine gemeinsame Verbindungsstange (32) verbunden ist.

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5. Pumpe nach Anspruch 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Antriebskolben (28 und/oder 30) beidseitig über an den .beiden Enden des Druckzylinders (22 oder 24) bzw. der Druckzylinder (22, 24) befindliche Ventile (24 A, 24 B) beaufschlagbar ist bzw. sind.

6. Pumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis- 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenraum eines jeden Förderzylinders (10 und/oder 12) über ein Steuerventil (18 C) wechselweise mit dem Ansaugrohr (18 b) oder dem Auslaßrohr (18 A) verbindbar ist.

7. Pumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Druckmedium, mit dem der Förderkolben (10 oder 12) bzw. die Förderkolben (10, 12) beaufschlagt ist bzw. sind, aus Wasser (42) und das zweite hydraulische Druckmedium aus Hydrauliköl besteht.

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