DE3243738A1 - Hydro-umsteuerung bei zweizylinder-kolbenpumpe - Google Patents

Description

• Hydro-Umsteuerung bei Zweizylinder-Kolbenpumpen
• Die Erfindung bezieht sich auf die hydraulische Umsteuerung bei hydraulisch angetriebenen Zweizylinder-Kolbenpumpen, vorzugsweise Dickstoffpumpen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung. Pumpen dieser Art werden wahlweise in Einkreis- oder Zweikreis-Steuerung betrieben.
• Im Gegensatz zu nur in einer Richtung fördernden Pumpen ist bei derartigen Zweizylinder-Kolbenpumpen nachteilig, daß sie bei der Bewegungsumkehr der Kolben der Förderzylinder und beim Durchschalten der Fördergutschieber eine mehr oder weniger lange Förderunterbrechung aufweisen.
• Diese hat zur Folge, daß die oft lange Fördersäule in der Rohrleitung kurzzeitig zum Stillstand kommt und wieder beschleunigt werden muß. Besonders nachteilig ist diese ruckweise Förderung, wenn am Ende der Förderleitung ein kontinuierlich fließender Fördergutstrom benötigt wird, wie z.B. beim Fördern von Beton und insbesondere beim Fördern durch sehr lange Leitungen oder über weittragende Verteilerarme mit senkrecht herabhAngendem Endschlauch.
• Nachteilig wirkt sich diese Erscheinung nicht nur insofern aus, als eine gleichmäßige Verteilung des Betons dadurch erschwert wird, sondern auch insofern, als vor dem Einschütten des Betons in die Schalung diesem häufig Zusatzstoffe beigegeben werden, deren Beimengung den Schwankungen des Fördergutstroms entsprechend dosiert werden müßte.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile mit einfachen Mitteln zu vermeiden, um so einen weitgehend gleichmäßigen Fördergutstrom am Ende der Förderleitung zu erzielen.
• Erfindungsgemäß wird dies mittels einer Steuerung erreicht, die die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Steuerung bilden den Gegenstand der Unteransprüche.
• Durch diese Art der Steuerung wird erreicht, daß im Zeitpunkt der Endlage der Kolben der Förderzylinder bei deren Umkehr in die Vorwärtshubrichtung die von der Hydropumpe geförderte Druckmittelmenge kurzzeitig wesentlich vergrößert wird, was zur Folge hat, daß beim Beginn des Vorwärtshubs der Kolben der Förderzylinder die Kompression des meist lufthaltigen Dickstoffs rasch erfolgt und damit beim Umschalten der Rohrweiche die Rückströmung des unter statischem Druck stehenden Dickstoffs in der Förderleitung vermieden wird.
• Durch das kurzzeitige volle Ausschwenken der Hydropumpe wird die von den Förderzylindern geförderte Menge Dickstoff erhöht und gleicht somit den beim Umschalten der Rohrweiche auftretenden Förderverlust aus, so daß am Ende der Förder- leitung keine merkliche Schwankung der zugeführten Dickstoffmenge auftritt.
• Durch den Einbau eines Verzögerungsrelais kann die Dauer der erhöhten Leistung der Hydropumpe beliebig eingestellt werden, so daß am Enae der Förderleitung praktisch ein gleichmäßiger Dickstoffstrom austritt.
• In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Steuerung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine Hydrosteuerung mit nur in einer Richtung fördernden Hydropumpe, deren Förderstrom durch ein nachgeschaltetes Umsteuerventil abwechselnd auf die beiden Antriebszylinder geleitet wird; Fig. 2 im Prinzip dieselbe Hydrosteuerung bei Verwendung einer im Wechsel auf die beiden Antriebszylinder fördernden, stufenlos regelbaren reversierenden Hydropumpe.
• Die Steigerung der Fördermenge in der Umkehrphase wirkt sich bei üblichem Betongemisch besonders günstig aus, wenn die Fördermenge zu Beginn des Förderhubs etwa das Dreifache der während des restlichen Hubs geförderten Menge beträgt.
• Bei der Anordnung nach Fig. 1 wird die Menge der von der Hydropumpe 1 geförderten Druckflüssigkeit mittels des Stellzylinders 2 geregelt, auf dessen Kolben 3 eine Rück-4 stellfedei wirkt. Die von der Hydropumpe geförderte Druckflüssigkeit wird über das Umsteuerventil 6 den Antriebszylindern 8,8' zugeleitet, deren Kolben 9 über die Kolben stange 12 mit den Kolben 11 der Förderzylinder 10 verbunden sind. Im Bodenbereich der Förderzylinder 10 ragen in diese die Enden 13 des federbelasteten Schalthebels 14, der den Entlagenschalter 15 betätigt. Bei geschlossenem Endlagen- schalter 15 fließt über die Steuerleitung 16 ein Strom zu dem Schrittschaltrelais 17, das von diesem um einen Schritt weitergeschaltet wird und von dem zwei Steuerleitungen 18 und 19 ausgehen, die mit den Erregerspulen der Magnete 61 und 62 des Umsteuerventils 6 verbunden sind.
• Mit dem Endlagenschalter 15 ist über die Leitung 16, das Vergrößerungsrelais 34, den Relaisschalter 20 und die Leitung 21 der Elektromagnet des Ventils 23 verbunden, über das im geschalteten Zustand über Leitung. 41,42 und 25 die von der Hilfspumpe 5 geförderte Druckflüssigkeit direkt zum Stellzylinder 2 fließt und einen Maximaldruck entsprechend dem Ansprechdruck des Überdruckventils 26 in Stollzylinder 2 aufbaut. Die Hauptpumpe 1 schwenkt damit während der Ansprechzeit des Ventils 28 auf maximale Fördermenge aus.
• Fällt entsprechend der eingestellten Zeitdauer am Verzögerungsrelais 34 bzw. nach dem Verlassen des Endlagerschalters 5 die Spannung am Ventil 28 ab, so wirkt auf den Kolben 3 des Stellzylinders 2 über Leitung 43 und 25 der Stelldruck, welcher sich aus der Drosselkette zwischen der Festdrossel 27, über die Durchströmung des Ventils 23 und dem Druckeinstellventil 24 mit Abfluß zum Tank ergibt.
• Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel mündet in die zu dem Stellzylinder 2 führende Leitung 25 noch eine Leitung 31, über die bei geschaltetem Magnetventil 28 dem Stellzylinder 2 schlagartig zusätzliche Druckflüssigkeit von der Pumpe 29 bzw. dem Hydrospeicher 30 zugeleitet wird. Die Erregerspule des Magnetventils 28 ist über die Leitung 22 der Erregerspule des Magnetventils 23 parallelgeschaltet.
• Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt an den Elektromagneten 33,33' des Umsteuerventils 32 während des Umsteuervorgangs die volle Steuerspannung, so daß das Ventil weit öffnet und der-auf den Kolben 3 des Stellzylinders wirkende Druck diesen maximal auslenkt. Dadurch wird die Pumpe 1 sofort auf volle Förderleistung geschaltet mit der Wirkung, daß die Kolben 11,11' der Förderzylinder 10,10' beim Beginn des Förderhubs beschleunigt werden. Sobald die Kolben 11,11' die Enden 13,13' des Schalthebels 14 freigeben, wird der Endlagenschalter 15 geöffnet. An den Elektromagneten 33,33' des Umsteuerventils 32 kann je nach Auslegung der Steuerung entsprechend Anspruch 9 oder 10 jedoch für eine einstellbare Zeitspanne noch die volle Steuerspannung anliegen, so daß die Hydropumpe 1 auf voller Förderleistung gehalten wird, obwohl der eine der beiden Kolben 11,11' der Förderzylinder 10,10' seinen Förderhub schon begonnen hat.
• Die erfindungsgemäße Hydro-Umsteuerung gemäß der beiden in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele kann auch vollhydraulisch unter Verwendung von bekannten Hydroventilen erfolgen.
• L e e r s e i t e

Claims (11)

1. Hydro-Umsteuerung bei Zweizylinder-Kolbenpumpen Patentansprüche Hydro-Umsteuerung bei Zweizylinder-Kolbenpumpen, deren Förderzylindern (10,10') je ein Antriebszylinder (8,8') zugeordnet ist, die von einer stufenlos regelbaren Pumpe (1) entweder bei schwenkbar ausgebildeter Pumpe unmittelbar oder über ein Umsteuerventil (6) im Wechsel mit einer Druckflüssigkeit beaufschlagt werden1 d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein die Verschwenkung und/oder die Fördermenge der Pumpe (1) steuernder Stellzylinder (2) im Zeitpunkt der Umkehr der Kolben (11,11') der Förderzylinder (10,10') in die Vorwärtshubrichtung für eine einstellbare Zeitdauer mit erhöhtem, die Fördermenge der Pumpe (1) steigerndem Stelldruck beaufschlagt wird.
2. 2. Hydro-Umsteuerung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß ein von den Kolben (11,11') der Förderzylinder (10,10') in ihrer rückwärtigen Endlage mittelbar betätigter Schalter (15) einerseits mit einem das Umsteuerventil (6) steuernden Schrittschaltrelais (17) und andererseits mit einem den Druckflüssigkeitszufluß von einer Hilfspumpe (5) zu dem Stellzylinder (2) steuernden Ventil (23) verbunden ist.
3. 3. Hydro-Umsteuerung nach Anspruch 2, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t , daß in der von dem Endlagenschalter (15) zu dem Elektromagnet des Steuerventils (23) führenden Leitung (16,21) ein Verzögerungsrelais (34) angeordnet ist.
4. 4. Hydro-Umsteuerung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß dem Verzögerungsrelais (34) ein zusätzliches Schaltrelaiß (20) nachgeschaltet ist.
5. 5. Hydro-Umsteuerung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß zur Begrenzung des Stelldrucks im Stellzylinder (2) an die von der Hilfspumpe (5) zu dem Steuerventil (23) führenden Leitung ein Steuerdruckbegrenzungsventil (26) angeschlossen ist.
6. 6. Hydro-Umsteuerung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine zusätzliche Pumpe (29), die mit der zu dem Stellzylinder (2) führenden Steuerleitung (25) über ein Steuerventil (28) verbunden ist, dessen Elektromagnet dem Elektromagnet des Steuerventils (23) parallelgeschaltet ist.
7. 7. Hydro-Umsteuerung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß an die von der Pumpe (29) mit dem Steuerventil (28) führenden Leitung ein Hydrospeicher (30) angeschlossen ist.
8. 8. Hydro-Umsteuerung mit schwenkbar ausgebildeter Pumpe (1) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daßin der von der Hilfspumpe (5) zu dem zwei durch einen beidseitig von Federn (4,4') beaufschlagten Kolben (3) getrennte, an je eine Steuerleitung (25,25') angeschlossene Kammern aufweisenden Stellzylinder (2) führende Leitung (35) ein 4/3-Proportionalsteuerventil (32) angeordnet ist, dessen Elektromagnete (33,33') über das mit einem Regler (37) verbundene Schrittschaltrelais (17) wechselseitig erregt werden1 dessen ansteuernde Leitung (36) mit dem Endlagenschalter (15) verbunden ist.
9. 9. Hydro-Umsteuerung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Endlagenschalter (15) über die Leitung (36) und eie von dieser Leitung abgezweigte Leitung (38) mit einem zeitlich stufenlos einstellbaren Verzögerungsrelais (34) verbunden ist, von dem über die Leitungen (53,51) ein Maximalstrom zu dem Schrittschaltrelais (17) fließt.
10. 10. Hydro-Umsteuerung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Endlagenschalter (15) über die Leitung (36) und eine von dieser Leitung abgezweigte Leitung (38) mit einem Maximalstrom-Schaltrelais (34') - Als Ersatz für das Verzögerungsrelais (34) gemäß Anspruch 9 - verbunden ist, von dem über die Leitungen (53,51) ein Maximalstrom zu dem Schrittschaltrelais (17) fließt.
11. 11. Hydro-Umsteuerung nach den Ansprüchen 8,9 und 10, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Regler (37) dem Verzögerungsrelais (34) zur stufenlosen Einstellung des dem Schrittschaltrelais (17) zugeleiteten Dauerstroms parallelgeschaltet ist.