DE2528321A1

DE2528321A1 - Kolbenpumpe

Info

Publication number: DE2528321A1
Application number: DE19752528321
Authority: DE
Inventors: Niels Brundbjerg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-06-27
Filing date: 1975-06-25
Publication date: 1976-01-15
Also published as: GB1508665A; DK137344C; SE7507285L; CA1041370A; FR2276480A1; NO752221L; DK347574A; DK137344B

Description

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER

DtPL-ING.

H. KINKELDEY

DR -ING

W. STOCKMAiR

DR-INQ-AeElCALTECHl

K. SCHUMANN

_m Da Ren nat. ■ e>pl-phys

P. H. JAKOB G. BEZOLD

DR RER MAT- DIPL-CUEfA

MÜNCHEN

E. K. WEIL

DRRERoecirga

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

25. Juni 1975 P 9356

LINDAU

Niels Brundbjerg
Resedavej 12
DK-2820 Gentofte
Dänemark

KOLBENPUMPE

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe mit einem hin- und herbewegten Kolben, der durch seine Bewegung eine oder mehrere Offnungen des umliegenden Zylinders abschneiden kann. Pumpen dieser Art sind sehr einfach in ihrer Konstruktion, haben aber dafür einen sehr schlechten Wirkungsgrad.

Ziel der Erfindung ist eine Pumpe zu schaffen, die besonders zum Pumpen von Beton geeignet ist. Das Pumpen von Beton bietet eine Reihe von Sonderproblemen. Erstens ist Beton wegen der schweren Konsistenz nicht leicht zu pumpen. Zweitens gibt es immer Klumpen im Beton, die leicht ein Verstopfen von Pumpen und-Leitungen bewirken.

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Schliesslich bietet das Abbinden des Betons besondere Probleme in Verbindung mit den Rückständen , die im Pumpensystem sitzen bleiben, nachdem es in Betrieb gewesen ist.

Bei der bekannten Technik zum Transport von Beton durch Pumpen werden umlaufende Flügel- oder Schleuderpumpen benutzt, deren Lauf er von äusserst einfacher und regelrechter Konstruktion sind, und die leicht zu reinigen sind. Es wird in der Regel durch steife Rohre mit verhältnismässig grosser lichter Weite gepumpt, und es ist üblich,das Rohr- und Pumpensystem dadurch nach dem Betrieb zu reinigen, dass Wasser und evt. Waschschwämme durch die Leitungen gepumpt werden. Es ist ein wesentlicher Nachteil bei den bekannten Konstruletionen» dass die Pumpen keine Luft pumpen können, nachdem die Zufuhr von Beton an die Pumpen aufgehört hat» Falls man im Anschluss an den zuletzt in eine Leitung eingeführten Beton Luft einpumpen könnte, würde dadurch eine teilweise Reinigung der Leitung vorgenommen wuoäen ,da Beton eine grosse Oberflächenspannung besitzt.

Diesen Nachteilen wird durch eine Kolbenpumpe der angegebenen Art abgeholfen, die durch eine im Zylinder ausgebildete Einströmungsöffnung gekennzeichnet ist, die im Bereich über dem Zylinderkopf gelegen ist, wenn sich der Kolben in der Bodenposition befindet, und dass am entgegengesetzten Zylinderende (d.h.am Kopf) ein elastischer oder federnder, hin-und herbeweglicher Gegenkolben vorhanden ist, bei dem auf entsprechende Weise eine Ausströmungsöffnung im Bereich über dem Gegenkolbenkopf ausgebildet ist, wenn sich dieser Kolben in seiner Bodenposition befindet.

Die Konstruktion wird besonders einfach, falls der Gegenkolben boden ueber eine Druck- und Zugfeder mit dem Zylinderkopf in Verbindung ist.

Um die schädlichen Räume möglichst viel zu begrenzen, kann die Pumpe ausserdem dadurch gekennzeichnet sein, dass die untere Kante der Eins tr ömungs öffnung mit dem Kolbenkopf fluchtet, wenn sich dieser in der Bodenposition befindet, und dass die obere Kante der Ausströmungsöffnung entsprechend mit dem Gegenkolbenkopf fluchtet, wenn sich dieser in seiner Bodenposition befindet»

In dem Falle ist es erfindungsgemäss zweckmässig, dass die Kolbenwege nicht grosser als deren Höhen sind. Dadurch wird es unmöglich für daa eingepumpte Medium hinter die Kolben hineinzudringen.

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Schließlich kann die Pumpe dadurch gekennzeichnet sein, daß der Kolben dazu eingerichtet ist, von einem pneumatischen oder hydraulischen Druckzylinder "bewegt zu werden. Hierdurch wird die Möglichkeit erzielt, die Wirkung zu begrenzen oder zu eliminieren, die sich ergibt, wenn harte Klumpen in die Pumpe geraten. Man kann außerdem die die Kolbenhülse steuernde Automatik derart einrichten, daß der Kolben bei Hubbearbeitung über eine geringere Hublänge als die maximale, etwaige Klumpen bearbeitet.

Die Erfindung wird nachstehend näher erläutert unter Hinweis auf die Zeichnung,worin

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Pumpe zeigt, teilweise im

Schnitt und in schematisierter Form gesehen, Fig. 2 dasselbe mit beiden Kolben in der einen Außenposition, und
Fig. 3 dasselbe mit den Kolben in der anderen Außenposition.

Fig. 1 ist ein Pumpenzylinder 1 mit einem Kolben 2 gezeigt, der durch eine Kolbenstange 3 hin- und hergetrieben wird. Der Zylinderboden befindet sich somit links und der Kopf rechts in der Zeichnung. Im Zylinderkopf ist ein axial beweglicher Gegenkolben 4- gelagert, der durch eine Druck- und Zugfeder 5 am Zylinderkopfdeckel 6 befestigt ist, worin ein Entlüfungsloch 7 vorhanden ist. Der Kopf des Gegenkolbens M- ist der dem Kolben 2 zugekehrte Teil. Im Zylinder 1 sind übrigens, eine Einströmungsöffnung 8 und eine Ausströmungsöffnung 9 ausgebildet, vgl. die Pfeile.

Die Pumpe funktioniert folgendermassen. Wenn der Kolben 2 gegen den Zylinderkopf bewegt wird, wird das strömbare Material, das sich zwischen den Kolbenköpfen befindet, und das Luft, Aufschlämmung u.a.m. sein kann, unter Zusammendrücken der Feder 5 durch die Ausströmungsöffnung 9 hinausgedrückt. Die Außenposition ist in Fig. gezeigt. Wenn der Kolben 2 sodann gegen die Bodenposition zurückbewegt wird, folgt der Gegenkolben M- infolge der Druckfederkraft mit, bis die Ausströmungsöffnung 9 geschlossen ist. Bei der fortgesetzten Bewegung entsteht im Raum zwischen den Kolbenköpfen ein Unterdruck, wodurch der Gegenkolben M- über seine neutrale Position

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worin die Feder spannungsfrei ist. Hierdurch könnte man versucht sein zu glauben, daß es eine notwendige Bedingung ist, daß der Gegenkolben 4 in dieser neutralen Position für die Ausströmungsöffnung 9 schließen muß. Dies ist jedoch nicht ganz der EaIl, weil der Kolben eine gewisse Trägheit besitzt. Der Kolben 2 bewirkt eine nach unten gerichtete Kraft auf den Gegenkolben 4-, solange der Raum zwischen den Kolben geschlossen ist. Wenn die Einströmungsöffnung 8 durch die abwärtsgehende Bewegung des Kolbens 2 geöffnet wird, strömt Material in den Puinpenraum 10 zwischen den Kolben hinunter, wo ein Unterdruck herrscht. Die Außenposition ist in Fig. 3 gezeigt. Der Gegenkolben 4- steht nun unter der Einwirkung eines Zuges gegen den Kopf von der Feder 5, wodurch der Gegenkolben dazu beiträgt, daß Material in den Pumpenraum 10 hineingesaugt wird. Wenn der Kolben 2 sich sodann gegen den Kopf bewegt, kann grundsätzlich das Risiko bestehen, daß etwas Material durch den Einlauf 8 zurückgedrückt wird, d.h. aus dem Pumpenraum 10 heraus, bevor der Einlauf 8 vom Kolben 2 abgesperrt wird. Indessen hat es sich als möglich herausgestellt, die einzelnen Teile derart zu dimensionieren, daß beide Kolben in dieser Situation ungefähr dieselbe Geschwindigkeit nach rechts, d.h. gegen den Zylinderkopf haben, und auf diese Weise ist es gelungen, einen guten Wirkungsgrad für die Pumpe zu erzielen. Die in der Zeichnung gezeigte Pumpe hat Proportionen, die einem Prototyp entsprechen, der ausgezeichnete Pumpeneigenschaften beim Pumpen von Beton gezeigt hat.

Der Kolben 2 kann durch die Kolbenstange von einem pneumatischen, doppenwirkenden Druckzylinder betrieben werden, der von bekannter Automatik und außerdem mit Sicherheitsventilen versehen sein kann. Es kann ebenfalls vorteilhaft sein, falls diese Automatik so eingerichtet ist, daß die Frequenz geändert werden kann, die dann an das zu pumpende Material angepaßt werden kann.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

IJ Kolbenpumpe mit einem hin und her bewegten Kolben, der bei seiner Bewegung eine oder mehrere Öffnungen des umliegenden Zylinders abschneiden kann, gekennzeichnet durch eine im Zylinder ausgebildete Binströmungsöffnung, die im Bereich über dem Kolbenicopf gelegen ist, wenn sich der Kolben in der Bodenposition befindet, und dass am entgegengesetzten Zylinderende (d.h.· am Kopf) ein elastischer oder federnder, hin-und her beweglicher Gegenkolben vorhanden ist, an dem auf entsprechende Weise im Bereich Über dem Gegenkolbenkopf eine Ausströmungs&ffnung vorhanden ist, wenn sich dieser Kolben in seiner Bodenposition befindet.
2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass der Gegenkolbenboden über eine Druck- und Zugfeder mit dem Zylinderkopf in Verbindung ist.
3« Kolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Kante der EinstrQmungsöffnung mit dem Kolbenkopf fluchtet, wenn sich dieser in der Bodenposition befindet, und dass die obere Kante der Ausströmungskante entsprechend mit dem Gegenkolbenkopf fluchtet, wenn sich dieser in seiner Bodenposition befindet.
4. Kolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Kolbenwege nicht grosser als deren Höhen sind.

5· Kolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Kolben von einem pneumatischen oder hydraulischen Druckzylinder "bewegbar ist, der mit Sicherheitsventilen versehen ist.

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