DE2909964C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweizylinder-Dickstoffpumpe, insbe­ sondere für Beton, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung geht aus von einer Dickstoffpumpe, wie sie in der DE-OS 20 10 112 beschrieben ist. Bei dieser Pumpe ist als Verschluß der Förderleitung ein weiteres Dreiwegeventil in einer Verbindungsleitung zwischen den Ansaugwegen der Förderzylinder und der Förderleitung vorgesehen. Dieses Dreiwegeventil muß daher einen eigenen Antrieb seines Ventilkörpers besitzen, der auf die Vorverdichtung in Arbeitszylindern abgestimmt sein muß, was durch die Ver­ knüpfungsschaltung und über Endschalter erreicht wird. Die Steuerung, die an sich schon durch die in die Bewegung der Förderkolben eingeschalteten Kompressionshübe relativ kompliziert aufgebaut sein muß, wird dadurch weiter kompli­ ziert; tatsächlich ist bei der vorbekannten Pumpe das zur Steuerung der Förderleitung beim Kompressionshub vorgesehene Dreiwegeventil auch als Klappenventil ausgeführt und in einem Abzweig eines Hosenrohres angeordnet, daß die Förder­ leitung mit den Förderzylindern verbindet. Ein solches Klappen­ ventil muß aber notwendig beim Umschalten Fördergut, insbe­ sondere komprimiertes Fördergut verdrängen. Dies ist in einem insgesamt gefüllten und unter Druck stehenden Hosen­ rohr kaum möglich, wenn das Fördermedium grobkörnig ist, wie beispielsweise Beton. Außerdem wird während des Umschaltens des Klappenventils im Hosenrohr zwangsläufig eine Stellung durchfahren, in welcher bei grobkörnigem Fördermedium keiner der beiden Förderkolben arbeiten kann, weil die restlichen Querschnitte zwischen der Klappe und je einer Seite des Hosenrohres nicht ausreichend sind. Zu diesem Zeitpunkt kann also nicht gefördert werden. Eine pulsationsfreie Förderung ist dann nicht möglich.

Eine weitere Betonpumpe ist aus der DE-OS 26 11 940 bekannt. Daraus ist ein Wegeventil als Verschlußorgan für drei Arbeitszylinder der Dickstoffpumpe zu entnehmen, an dem eine Verschlußplatte angeordnet ist. Dieser hin und her gehende Ventilkörper umfaßt eine Hauptleitung mit einem Eintrittsende und einem Auslaßende, welches beweglich in der Auslaßöffnung des Trichters steckt. Das Einlaßende kann deshalb durch Ver­ schwenken wahlweise vor eine der Einlaßöffnungen des Trichters gebracht werden, so daß die zugeordnete hydraulische Pumpe ihre Betonfüllung zum Auslaß des Trichters fördern kann. Eine zweite Leitung ist als Hilfsleistung mit ihrem einen Ende an die Hauptleitung angeschlossen, während ihr zweites Ende durch die Wand des Trichters geführt, darin drehbar und an eine hydraulische Hilfspumpe angeschlossen ist. Die bekannte Pumpe arbeitet folgendermaßen: Ein Förderzylinder entleert sich, während ein anderer Förderzylinder sich füllt, und während des Wechsels von Entleeren auf Füllen bei beiden Förderzylindern entleert und füllt sich auf die Hilfspumpe und überbrückt dabei die aufeinanderfolgenden Arbeitshübe der beiden Förderzylinder. Um eine pulsationsfreie Förderung des Dickstoffes zu schaffen, wird somit bei diesem vorbe­ kannten Gegenstand die Anzahl der Förderzylinder vermehrt, um durch einen Zwischenhub während des Stillstandes der Hauptzylinder die Förderung aufrecht zu erhalten. Dadurch aber ist es weder möglich, praktisch ausnutzbare Kompressions­ hübe in den Förderzylindern zu erreichen. Noch kann damit ein hierfür erforderliches drittes Dreiwegeventil vermieden werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zweizylinder-Dickstoffpumpe der vorausgesetzten Gattung so weiterzubilden, daß das dritte Dreiwegeventil einge­ spart werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit Hilfe der Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Weitere vorteil­ hafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Pumpe ist außer auf die Förderung von Beton durch waagerecht bis senkrechte Rohrleitungen, welche auch an Verteilermasten angebracht sein können, auf die Förderung von schlammigen bis breiigen Massen anwendbar. Sie eignet sich vorzugsweise für ein Fördergut, das Luft oder andere Gase enthält. Denn der Kompressionshub der Pumpe sorgt für eine Verdichtung des Materials und damit auch der mitgerissenen Gase, bevor das Gut in die Förderleitung gedrückt wird. Das führt zu einer Verbesserung des volumetri­ schen Wirkungsgrades der Pumpe und zu einer Vergleichmäßi­ gung des Förderflusses. Der Verschluß der Förderleitung während des Schaltvorganges des Dreiwegeventils und während des Kompressionshubes sorgt bei der erfindungsgemäßen Pumpe ferner dafür, daß während des Umschaltens der Dreiwegeventile nicht bereits verdichtetes Fördergut aus der Förderleitung in den Vorfüllbehälter zurückströmen kann und verbessert dadurch den volumetrischen Wirkungsgrad der Pumpe weiter. Insbesondere wird eine pulsationsfreie Förderweise er­ möglicht. Mit der erfindungsgemäßen Pumpe lassen sich daher auch solche Massen fördern, die bislang nicht pumpbar waren.

Die Erfindung ermöglicht daher eine wesentliche Vereinfachung, weil sie insgesamt nur zwei Dreiwegeventile zur Flußsteuerung zwischen Vorfüllbehälter, Förderzylinder und Förderleitung einerseits und mit den Kompressionshub andererseits benötigt. Auf diese Weise gelingt es, eine exakte Steuerung der Kompressionshübe zu bewerkstelligen und den Kurzschluß der Schwenkrohre zu beseitigen. Dies sind die wesentlichen Voraussetzungen für eine pulsationsfreie Förderung.

Durch die besondere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Pumpe ist es möglich, daß in der Saugstellung jedes Dreiwege­ ventils die Schieberplatte zwischen der Förderzylinderöffnung und der Eintrittsöffnung des Schwenkrohres liegt. Auf diese Weise hat die Schieberplatte eine doppelte Funktion, weil sie während des Schaltvorganges ein Zurückfließen des Fördermediums verhindert und während des Kompressionshubes als Abschlußorgan des Förderzylinders wirkt.

Vorzugsweise und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Anordnung so getroffen, daß die Schwenkrohre mit ihren jeweiligen Eintrittsöffnungen in der Saugstellung zwischen den Förderzylindern abdichten und die Schieberplatten an den einander abgewandten Seiten der Schwenkrohre angebracht sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Zeichnungen dargestellt und näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 in Draufsicht und unter Fortlassung der Steuerver­ knüpfungsschaltung sowie weitere, an sich bekannter Teile der Pumpe die Förderzylinder und die im An­ schluß an die Förderzylinder angeordneten Dreiwege­ ventile in einer ersten Arbeitsphase,

Fig. 2 bis Fig. 6 weitere Arbeitsphasen in der Fig. 1 entsprechender Darstellung und

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie A-B der Fig. 1.

Unter einem vorzugsweise trichterförmig und gegebenenfalls mit einem Rührwerk versehenen Vorfüllbehälter befindet sich ein im wesentlichen rechteckiges Ventilgehäuse 1. In einer seiner längeren Wände 2 befinden sich Öffnungen 3 bzw. 4, hinter denen Förderzylinder 5 bzw. 6 angeflanscht sind. In jedem Förderzylinder läuft ein Kolben 7 bzw. 8 an einer Kolben­ stange 9 bzw. 10.

Zur Flußsteuerung zwischen dem erwähnten Vorfüllbehälter und je einem der Förderzylinder 5 bzw. 6 , sowie einer Förderlei­ tung 11 dient je ein Dreiwegeventil, wobei die Dreiwegeventile allgemein mit 12 bzw. 13 bezeichnet sind. Diese beiden Drei­ wegeventile haben ein gemeinsames Gehäuse, das mit dem Gehäu­ se 1 identisch ist. Jedes der Dreiwegeventile 12 bzw. 13 hat einen Ventilkörper, der aus einem Schwenkrohr 14 bzw. 15 be­ steht. Förderleitungsseitig sind die Enden 16 bzw. 17 in Gelenken gelagert, welche ihrerseits an der Gehäusewand 19 befestigt sind, die in einer zur Wand 2 parallelen Ebene ver­ läuft. Hinter den Gelenken befindet sich ein Hosenrohr 19 als Abfluß in die Förderleitung 11.

Wie Fig. 7 erkennen läßt, dichtet in der in Fig. 1 wiederge­ gebenen Phase das Schwenkrohr 14 mit seiner dem Zylinder 5 zugeordneten Öffnung 14 a auf der Wand 3 im Bereich 21 zwi­ schen den Öffnungen 22 bzw. 23 für die Zylinder 5 bzw. 6 ab. Dagegen fluchtet in dieser Stellung die Öffnung 15 a des Schwenkrohres 15 mit der Öffnung 23 des Zylinders 6. Wie ein Vergleich der Fig. 1 mit den Fig. 2-6 erkennen läßt, kann die Öffnung 15 a des Schwenkrohres 15 ebenfalls auf dem Be­ reich 21 der Ventilgehäusewand 3 abdichten, wenn die entspre­ chende Phase geschaltet ist.

An den einander abgewandten Seiten 27 bzw. 28 der beiden Schwenkrohre 14, 15 sind Schieberplatten 29 und 30 befestigt. Die Schieberplatten haben einen nierenförmigen Grundriß, des­ sen längere Krümmungen 31 bzw. 32 aus dem Schwenkradius folgen, während die kürzeren Krümmungen 33 bzw. 34 der Krümmung der Öffnungen 22 bzw. 23 entsprechen. Dadurch können die Schieber­ platten 29, 30 auf den Öffnungen 22, 23 abdichten.

Diese Schieberplatten sind an den zugehörigen Schwenkrohren befestigt. Der Funktionsablauf der Pumpe, der durch die er­ wähnte und an sich bekannte Steuerverknüpfungsschaltung gesteuert wird, führt zu der nachfolgend beschriebenen Arbeitsweise:

In der aus Fig. 1 ersichtlichen Stellung hat das Dreiwegeven­ til 12 den Fluß aus dem Vorfüllbehälter in den Zylinder 5 frei­ gegeben, wobei jedoch die förderzylinderseitige Öffnung 14 a des Schwenkrohres 14 auf der Ventilgehäusewand 3 abdichtet. Da­ durch wird verhindert, daß aus der Förderleitung 11 komprimier­ tes Fördergut in das Ventilgehäuse 1 bzw. in den Vorfüllbehäl­ ter zurückfließen kann. In der in Fig. 1 wiedergegebenen Stel­ lung der Ventilkörper verbindet das Dreiwegeventil 13 den Förderzylinder 6 über das Hosenrohr 19 mit der Förderleitung 11, und der Kolben 8 läuft in Förderrichtung, um vorkomprimiertes Fördergut in die Leitung 11 zu drücken.

Bei der in Fig. 2 wiedergegebenen Phase ist der Förderhub des Kolbens 8 noch nicht beendet, jedoch hat die Steuerverknüpfungsschal­ tung bereits dafür gesorgt, daß das Schwenkrohr 14 des Drei­ wegeventiles 12 die Schieberplatte 29 auf deren Sitz vor der Öffnung des Förderzylinders 5 gebracht hat, so daß diese Öffnung abgedichtet ist. Der Kolben 7 läuft entsprechend dem Pfeil in Förderrichtung und führt einen Kompressionshub aus.

Bei der in Fig. 3 wiedergegebenen Phase hat der Förderkolben 7 die Endstellung des Kompressionshubes im Zylinder 5 erreicht.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Phase hat der Kolben 8 seine End­ stellung im Zylinder 6 erreicht, wobei sich das Dreiwegeventil 13 noch in seiner aus den vorausgehenden Darstellungen ersicht­ lichen Pumpenstellung befindet. Das Dreiwegeventil 12 ist jedoch weitergeschaltet worden, so daß die Schieberplatte 29 die Öffnung des Zylinders 5 freigeben kann. Da die Schieberplatte 29 an dem förderzylinderseitigen Ende des Schwenkrohres 14 be­ festigt ist, was auch für die Schieberplatte 30 in bezug auf das Schwenkrohr 15 gilt, ist beim Übergang aus der Stellung der Fig. 3 in die Stellung nach Fig. 4 jeder Kurzschluß aus dem Inneren des Schwenkrohres 14 in den Vorfüllbehälter 1 vermie­ den worden. Die schließlich erreichte Endstellung, die aus Fig. 4 ersichtlich ist, verbindet den Zylinder 5 mit der Förder­ leitung 11, so daß die Steuerverknüpfungsschaltung den Kolben 7 des Zylinders 5 in Richtung des Pfeiles nach vorne in Bewegung setzen kann und der Förderhub beginnt.

In der in Fig. 5 wiedergegebenen Phase ist die Stellung des Schwenkrohres 14 unverändert geblieben und der Kolben 7 fördert weiter aus dem Zylinder 5 in Richtung des Pfeiles vorverdichte­ tes Fördergut in die Leitung 11. Dagegen hat das Schwenkrohr 15 des Dreiwegeventiles 13 eine Stellung durchlaufen, in der die mit ihm verbundene Schieberplatte 30 auf der Öffnung des Förderzylinders 6 abdichtet und befindet sich nunmehr in der Stellung, in der seine Öffnung 15 a auf de Ventilgehäusewand 3 abdichtet, so daß der Rückfluß aus der Förderleitung 11 verhin­ dert wird. Auch während dieses Schaltvorganges war ein Zurück­ fließen des Mediums nicht möglich. Die in dieser Stellung freigebene Öffnung des Zylinder 6 ermöglicht die Verbindung zum Vorfüllbehälter und damit den Übergang zum Ansaugtakt des Kolbens 8 im Zylinder 6.

Diese Phase ist in Fig. 6 gezeichnet, wie der Pfeil im Zylin­ der 6 erkennen läßt. In dieser Phase ist die Stellung der ver­ schiedenen Dreiwegeventile die gleiche wie in Fig. 5 und der Kol­ ben 7 des Zylinders 5 setzt entsprechend der Pfeilrichtung seinen Förderweg fort. Die weiteren Vorgänge laufen dann analog zu den beschriebenen ab, so daß jeder Zylinder zunächst einen Kompressionshub und im Anschluß daran seinen Förderhub durch­ führt.

Die gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel benutzen S-förmigen Schwenkrohre sind für die Verwirklichung der Erfin­ dung nicht Voraussetzung. Sie können auch durch anders geformte, insbesondere an sich bekannte Schwenkrohre ersetzt werden. Dafür kommen C-förmige, aber auch Schwenkrohre in Betracht, die eine vertikale Achse aufweisen und bei denen zwischen Zylin­ derende und Eintrittsöffnung in den Vorratsbehälter Rohrbögen eingebaut sind.

Die Schwenkrohre können ganz oder zum Teil in das Fördermedium eintauchen. Es genügt, die Austrittsöffnung etwa bis zu der in Fig. 7 angebrachten Horizontallinie mit dem Fördermedium zu überdecken.

Auch die Verwendung eines gemeinsamen Gehäuses für beide Schwenkrohre ist für die Erfindung nicht Voraussetzung. Es kann auch jedem Schwenkrohr ein gesondertes Gehäuse zugeordnet werden.

Claims (3)

1. Zweizylinder-Dickstoffpumpe, insbesondere für Beton, mit einem unter einem Vorfüllbehälter angeordneten Gehäuse, das Förder­ zylinderöffnungen an einer Wand aufweist und an der anderen Wand ein als Abfluß in eine Förderleitung dienendes Hosenrohr sowie für jeden Förderzylinder ein Dreiwege-Ventil mit einem schwenkbaren Ventilkörper aufnimmt, welcher zur Flußsteuerung zwischen dem Vorfüllbehälter, einem der Förderzylinder und der Förderleitung dient, wobei eine Steuerverknüpfungsschaltung die Antriebe der Förderkolben, die Betätigungsvorrichtungen der Dreiwegeventile und eine Absperrvorrichtung für die Förderleitungsstränge umfaßt und derart steuert, daß der Austritt des Dickstoffes aus dem jeweiligen Förderzylinder mit Hilfe der Absperrvorrichtung während eines zu Beginn des Fördertaktes vorgesehenen Kompressionsvorganges verhindert wird, auf den die Verknüpfungsschaltung den Antrieb der Förderzylinder jeweils zwischen Ansaug- und Fördertakt schaltet, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkörper der Dreiwegeventile (12, 13) als Schwenkrohre (14, 15) ausgebildet sind, und daß die Absperrvorrichtung von Schieberplatten (29, 30) gebildet wird, die jeweils an den förderzylinderöffnungsseitigen Enden der Schwenk­ rohre (14, 15) befestigt sind, von denen für den Kompressionsvorgang jeweils ein Schwenkrohr (14, 15) über die Steuerverknüpfungsschaltung in eine Zwischen­ stellung bewegbar ist, in der die Schieberplatte (29, 30) die zugehörige Zylinderöffnung (22, 23) abdeckt und die förderzylinderseitige Öffnung (14 a, 15 a) des Schwenkrohres (14, 15) dichtend an der Gehäusewand (2) anliegt.

2. Zweizylinderdickstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkrohre (14, 15) zwischen den Zylinderöffnungen (22, 23) abdichten und die Schieberplatten an den einander abgewandten Seiten (27, 28) der Schwenkrohre (14, 15) angebracht sind.

3. Dickstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberplatten (29, 30) nierenförmig ausgebildet sind.