EP0315750A1

EP0315750A1 - Dickstoff-Pumpe

Info

Publication number: EP0315750A1
Application number: EP88114734A
Authority: EP
Inventors: Hartmut Dr.-Ing. Benckert; Hellmut Hurr
Original assignee: Putzmeister Werk Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Putzmeister Concrete Pumps GmbH
Priority date: 1987-11-12
Filing date: 1988-09-09
Publication date: 1989-05-17
Anticipated expiration: 2008-09-09
Also published as: DE3863624D1; DE3738359A1; EP0315750B1; ES2024604B3

Abstract

Die Dickstoff-Pumpe besteht aus zwei über stirnseitige Öffnungen in einen Materialaufgabebehälter 10 mündenden, abwechselnd arbeitenden Förderzylindern 22',22", einer innerhalb des Materialaufgabebehälters 10 angeordneten, eintrittsseitig abwechselnd an die Öffnungen des Förderzylinders anschließbaren und die jeweils andere Öffnung freigebenden und austrittsseitig mit einer Förderleitung 40 verbundenen Rohrweiche 12 sowie einem in Förderrichtung hinter der Rohrweiche 12 angeordneten Absperrorgan 32. Das Absperrorgan 32 ist in einem Gehäuse 34 angeordnet, das mit dem Materialaufgabebehälter 10 zum Zwecke der Materialrückführung über eine in der Trennwand 16 angeordnete Durchtrittsöffnung 60 verbunden ist. Das Absperrorgan 32 ist durch ein innerhalb des Gehäuses 34 angeordnetes an die Wanddurchführungen 30,36 anschließbares und gegenüber mindestens einer der Wanddurchführungen 30 verschieb- oder verschwenkbares Rohrstück (42) gebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dickstoff-Pumpe mit mindestens zwei über stirnseitige Öffnungen in einen Materialaufgabebehälter mündenden, abwechselnd arbeitenden Förderzylindern, mit einer innerhalb des Materialaufgabebehälters angeordneten, eintrittsseitig abwechselnd an die Öffnungen des Förderzylinders anschließbaren und die jeweils andere Öffnung freigebenden und austrittsseitig mit einer Förderleitung verbindbaren Rohrweiche, und mit einem in Förderrichtung hinter der Rohrweiche angeordneten Absperrorgan.
Pumpen dieser Art dienen zur Förderung von Beton und anderen breiigen Massen, wie beispielsweise von mit Wasser versetztem Abraum bei Tunnelbauten oder von mit Wasser oder Heizöl versetztem Kohlestaub bei Kohlefeuerungsanlagen. Das Absperrorgan im Druckrohr ermöglicht das Arbeiten gegen einen hohen Druck ohne die Gefahr einer Materialrückströmung während des Umschaltens der Rohrweiche sowie die Durchführung eines Kompressionshubs vor dem eigentlichen Förderhub. Als Rohrweiche kommt vor allem das S-förmig gebogene Schwenkrohr in Betracht. Grundsätzlich liegt aber auch die Verwendung von U-förmig gebogenen Schwenkrohren (Rüsselweichen), Rockweichen und Hosenrohren im Rahmen der Erfindung.
Weiter ist es an sich bekannt, Absperrorgane im Bereich der Förderleitung vorzusehen, die beispielsweise als Sitzventil, Flachschieber, Flapper-Ventil oder Rückschlagventil ausgebildet sein können. Die drei erstgenannten Absperrorgane sind zwangsgesteuert, während das Rückschlagventil passiv auf den Druck in der Förderleitung bei abfallendem Druck in der Rohrweiche anspricht. Allen diesen vorbekannten Absperrorganen ist gemeinsam, daß sie außerhalb des Materialaufgabebehälters angeordnet sind. Im Verschleißfalle kommt es bei diesen Absperrorganen zu einer Leckage von Fördergut, die zu einer Verschmutzung der Umgebung des Absperrorgans und der Pumpe führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dickstoff-Pumpe mit Absperrorgan zu entwickeln, die eine zuverlässige Absperrung des Förderstroms ohne die Gefahr einer Verschmutzung der Umgebung gewährleistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Anspruch 1 angegebenen Merkmalskombination vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß an Absperrorganen für Fördergut aus abrasiven Dickstoffen mit festen und flüssigen Bestandteilen auch bei einem großen Verkapselungsaufwand wegen der unvermeidlichen Verschleißerscheinungen das Auftreten von Leckagen nicht vermieden werden kann. Dementsprechend wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, das Absperrorgan in einem Gehäuse anzuordnen, das mit dem Materialaufgabebehälter zum Zwecke der Materialrückführung verbunden oder verbindbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Gehäuse durch eine in ihrem unteren Bereich eine Durchtrittsöffnung aufweisende Trennwand vom Materialaufgabebehälter getrennt und weist einen schräg zur Durch trittsöffnung nach unten weisenden Gehäuseboden auf. Grundsätzlich ist es möglich, zwischen Gehäuse und Materialaufgabebehälter auch eine Zwangsfördereinrichtung, vorzugsweise eine Förderschnecke, für die Materialrückführung anzuordnen.
Um auch bereits vorhandene Dickstoff-Pumpen mit einem erfindungsgemäßen Absperrorgan nachrüsten zu können, weist das als Nachrüstaggregat ausgebildete Gehäuse einen auf der Eintrittsseite des Absperrorgans an den austrittsseitigen Stutzen der Rohrweiche anschließbaren Verbindungsstutzen sowie einen vorzugsweise über einen Verbindungskanal an den Bodenbereich des Materialaufgabebehälters anschließbaren Materialrückführungsstutzen auf. In das Gehäuse treten aufgrund der Leckage aus dem Absperrorgan nur Feinteile aus, während sich im Materialaufgabebehälter auch Grobteile befinden. Um zu verhindern, daß Grobteile in das Gehäuse gelangen können, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Materialfluß vom Materialaufgabebehälter in Richtung Gehäuse beispielsweise mittels einer Rückschlagklappe selbsttätig zu sperren.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die vorzugsweise als S-förmiges Schwenkrohr ausgebildete Rohrweiche austrittsseitig im Bereich einer Wanddurchführung an der Trennwand schwenkbar gelagert, während die Förderleitung an einer in einer der Trennwand gegenüberliegenden Außenwand befindlichen weiteren Wanddurchführung angeschlossen ist. In dem Gehäuse ist gemäß der Erfindung ferner ein das Absperrorgan bildendes, an die beiden Wanddurchführungen anschließbares und gegenüber mindestens einer der Wanddurchführungen verschieb- oder verschwenkbares Rohrstück angeordnet.
Das Rohrstück kann dabei als vorzugsweise S-förmiges Schwenkrohr ausgebildet sein, dessen austrittseitiges Ende im Bereich der Wanddurchführung der Außenwand schwenkbar gelagert ist und dessen eintrittsseitiges Ende eine neben seiner Eintrittsöffnung angeordnete Verschlußplatte aufweist, die beim Hin- und Herschwenken des Schwenkrohrs abwechselnd mit der Eintrittsöffnung vor die Austrittsöffnung der Rohrweiche im Bereich der Wanddurchführung in der Trennwand gelangt. Das S-förmig gebogene Rohrstück kann zusätzlich mit einer axial zu seinem austrittsseitigen Ende ausgerichteten Welle in einem an der Trennwand angeordneten Schwenklager gelagert sein. Vorteilhafterweise ist das Rohrstück mittels eines an seinem austrittsseitigen Ende angreifenden, vorzugsweise auf der Gehäuseaußenseite angeordneten, hydraulisch betätigbaren Antriebsmechanismus verschwenkbar.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Rohrstuck durch einen Durchbruch in einem Schwenkschieber gebildet, der um eine zu den Durchtrittsachsen der Wanddurchführungen parallele Achse schwenkbar so im Gehäuse angeordnet ist, daß beim Hin- und Herschwenken der Durchbruch und ein Verschlußteil des Schwenkschiebers abwechselnd vor die gehäuseseitigen Öffnungen der Wanddurchführungen gelangen. Die in der Trennwand und der Außenwand des Gehäuses angeordneten Wanddurchführungen liegen dabei zweckmäßig einander axial fluchtend gegenüber.
Vorteilhafterweise ist auf mindestens einer der beiden Breitseitenflächen des Schwenkkörpers eine mit einer Durchtrittsöffnung und einer Verschlußfläche versehene Verschleißplatte lösbar angeordnet, die mit ihrer freien Außenfläche gegen einen im Bereich der benachbarten Wanddurchführung auswechselbar angeordneten Verschleißring anliegt. In kinematischer Umkehrung dieser Anordnung kann auch an mindestens einer gehäuseinnenseitigen Wandfläche im Bereich der Wanddurchführung eine mit einer Durchtrittsöffnung und einer Verschlußfläche versehene Verschleißplatte lösbar angeordnet sein, gegen deren freie Außenfläche ein im Bereich der Ein- und Austrittsöffnung des Schwenkschieberdurchbruchs auswechselbar angeordneter Verschleißring anliegt. Um eine automatische Abdichtung der gegeneinander anliegenden Verschleißteile während eines jeden Druckhubs zu gewährleisten, liegt der Verschleißring unter Zwischenklemmen eines elastisch nachgiebigen Dichtungsrings mit größerem Innendurchmesser gegen eine den Durchbruch bzw. die Wanddurchführung begrenzende Ringschulter an. Da der Verschleißring über die betreffende Wandfläche übersteht, kann es beim Umschalten der Schwenkplatte zwischen seinen beiden Endstellungen über den neben dem Verschleißring vorhandenen Spalt zu einer unerwünschten Materialleckage kommen. Um diese zu vermeiden kann seitlich neben dem über die betreffende Wandfläche überstehenden Verschleißring eine der Verschleißplatte zumindest im Schwenkbereich des Durchbruchs gegenüberliegende Sperrplatte vorzugsweise lösbar angeordnet werden, deren Wandstärke gegebenenfalls mit etwas Untermaß im wesentlichen der überstehenden Höhe des Verschleißrings entspricht. Die Verschleißplatte und/oder die Sperrplatte weisen dabei zweckmäßig einen nierenförmigen Umriß auf.
Vorteilhafterweise ist der Schwenkschieber mit einer die Schwenkachse bildenden Antriebswelle drehfest verbunden, die ihrerseits über einen vorzugsweise auf der Gehäuseaußenseite angeordneten, hydraulisch betätigbaren Antriebsmechanismus verschwenkbar ist.
Die Umsteuerung des Absperrorgans von der Schließstellung in die Offenstellung kann nach Maßgabe eines einstellbaren Vorverdichtungsdrucks in der Rohrweiche, insbesondere nach Maßgabe eines Differenzdrucks zwischen Förderleitung und Rohrweiche vorgenommen werden. Zweckmäßig wird das Absperrorgan bei Erreichen eines dem Druck in der Förderleitung entsprechenden Vorverdichtungsdrucks in der Rohrweiche umgesteuert. Technisch kann dies besonders einfach dadurch realisiert werden, daß das Absperrorgan in seiner Schließstellung unter der Einwirkung des zwischen Rohrweiche und Förderleitung herrschenden Differenzdrucks in Richtung seiner Schwenkachse begrenzt verschiebbar ist, und daß ein auf die Verschiebelage ansprechender Sensor zur Umsteuerung des Absperrorgans vorgesehen ist.
Bei der Materialförderung mit Zweizylinderpumpen tritt das Problem auf, daß zwischen den beiden Förderhüben eine Förderlücke entsteht. Diese führt zu Schlägen und Unstetigkeiten im Materialstrom. Auch bei optimaler Auslegung beträgt die Förderlücke etwa 2 bis 10 % der Nutzungszeit. In Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Absperrorgan kann die Förderlücke dadurch ausgefüllt werden, daß in Förderrichtung hinter dem Absperrorgan ein mit seinem Druckstutzen unmittelbar in die Förderleitung mündender Hilfszylinder angeordnet ist, dessen Volumen einen Bruchteil des Volumens der beiden Förderzylinder beträgt und der während des Sperrzustands des Absperrorgans zur Ausführung eines Förderhubs ansteuerbar ist und im Anschluß an den Förderhub unter Ausführung eines Ansaughubs mit dem Fördergut aus der Förderleitung beaufschlagbar ist. Der Hilfszylinder mündet zweckmäßig schräg mit einer Komponente in Förderrichtung in die Förderleitung. Der Förderhub des Hilfszylinders wird vorzugsweise so bemessen, daß die zwischen den Förderhüben der beiden Förderzylinder während der Absperrzeit auftretende Förderlücke nach Fördermenge und -zeit ausgeglichen wird. Zweckmäßig wird der Förderhub des Hilfszylinders schon vor der vollständigen Sperrung des Absperrorgans ausgelöst, während der Ansaughub des Hilfszylinders nach dem Öffnen des Absperrorgans, vorzugsweise nach seiner vollständigen Entleerung, auslösbar ist. Dadurch werden Schwankungen in der Förderleistung sowie die Ausbildung eines sich allmählich aushärtenden Pfropfens im Hilfszylinder vermieden. Der Ansaughub kann entweder fremdgesteuert oder unter der Einwirkung des in der Förderleitung herrschenden Drucks durchgeführt werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Rohrweiche mit als S-förmiges Schwenkrohr ausgebildetem Absperrorgan in senkrecht geschittener Darstellung;
Fig. 1a einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit abgewandeltem Schwenkrohrantrieb;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Rohrweiche nach Fig. 1;
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Rohrweiche mit einem als Schwenkschieber ausgebildeten Absperrorgan in senkrecht geschnittener Darstellung;
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 4-4 der Fig. 3;
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Zweizylinder-Dickstoffpumpe mit Absperrorgan und nachgeschaltetem Hilfszylinder;
Fig. 6 ein Diagramm, das den Massenstrom ṁ in der Förderleitung der in Fig. 5 gezeigten Dickstoff-Pumpe in Abhängigkeit von der Zeit t zeigt.

In dem im wesentlichen trichterförmigen Materialaufgabebehälter 10 befindet sich eine als S-förmig gebogenes Schwenkrohr ausgebildete Rohrweiche 12, die um eine sich zwischen der Außenwand 14 und der Trennwand 16 erstreckende horiziontale Achse 18 schwenkbar gelagert ist. In der Außenwand 14 befinden sich Öffnungen 20′,20˝ hinter denen Förderzylinder 22′,22˝ angeflanscht sind, die über Hydraulikzylinder 24,24˝ (Fig. 5) gegensinnig in Förderrichtung oder Ansaugrichtung ansteuerbar sind. Das Schwenkrohr 12 wird mit seiner Eintrittsöffnung 26 abwechselnd im Pumpentakt jeweils vor die Öffnung 20′,20˝ des den Förderhub ausführenden Förderzylinders geschwenkt, während die Öffnung des den Ansaughub ausführenden Förderzylinders zur Materialaufnahme aus dem Materialaufgabebehälter frei ist. An seinem austrittsseitigen Ende 28 steht das Schwenkrohr 12 über eine Wanddurchführung 30 in der Trennwand 16, ein in dem Gehäuse 34 angeordnetes Absperrorgan 32 und eine Wanddurchführung 36 in der Außenwand 38 des Gehäuses 34 mit einer Förderleitung 40 in Verbindung.
Im Falle des in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiels ist das Absperrorgan 32 als S-förmig gebogenes Schwenkrohr 42 ausgebildet, das um eine sich zwischen der Trennwand 16 und der Außenwand 38 erstreckende horizontale Achse 44 mittels eines hydraulisch betätigbaren Schwenkmechanismus 46′,46˝ hin- und herverschwenkbar ist. Im Falle des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels ist der Schwenkmechanimus 46′ in einem Schutzkasten 48 innerhalb des Materialaufgabebehälters angeordnet, während im Falle des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1a ein außerhalb des Materialsaufgabebehälters 10 und des Gehäuses 34 angeordneter Schwenkmechanismus 46˝ vorgesehen ist. Das Gehäuse 34 ist von oben her über einen abnehmbaren Deckel 50 für Wartungs- und Reparaturzwecke zugänglich. Wie insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist, weist das Schwenkrohr 42 auf seiner der Trennwand 16 zugewandten Seite eine seitlich überstehende Verschlußplatte 52 auf, die durch eine Stange 54 mit dem Schwenkrohr verstrebt ist. In der Sperrstellung des Schwenkrohrs 52 gelangt die Verschlußplatte 52 gehäuseseitig vor die Öffnung 30′ in der Trennwand 16 und verschließt dadurch den Druckausgang der Rohrweiche 12. Hiermit kann einerseits ein Rückströmen von Fördermaterial aus der Förderleitung 40 vermieden werden. Zum anderen kann der druckbeaufschlagte Förderzylinder einen Kompressionshub ausführen, der zu einer Vorverdichtung führt, bevor das Absperrorgan 32 auf die Förderleitung 40 durchgeschaltet wird.
Die Abdichtung des Schwenkrohrs 42 gegenüber dem Schwenkrohr 12 im Bereich der Wanddurchführung 30 erfolgt über automatisch dichtende Verschleißteile 56,58, wobei die Lage des automatisch dichtenden Ringes 56 gegenüber dem stehenden Verschleißteil 58 auch getauscht werden kann.
Da sich eine Leckage im Bereich der gegeneinander bewegten Verschleißteile 56,58 des Schwenkrohrs 42 nicht vermeiden läßt, steht das Gehäuse 34 über einen schrägen Boden 62 und eine Durchtrittsöffnung 60 in der Trennwand 16 zum Zwecke der Materialrückführung mit dem Materialaufgabebehälter 10 in Verbindung. Das zurückgeführte Material wird dann zusammen mit dem über den Zulaufschacht 64 eingefüllte Material in die Förderleitung 40 gepumpt. Um andererseits einen Materialfluß aus dem Materialaufgabebehälter 10 in das Gehäuse 34 zu verhindern, ist im Bereich der Durchtrittsöffnung 60 eine Rückschlagklappe 61 angeordnet.
Das in den Fig. 3 und 4 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 in der kompakteren Bauweise des Absperrorgans 32. Statt des S-Rohrs 42 ist dort ein Schwenkschieber 66 vorgesehen, der um eine sich zwischen der Trennwand 16 und der Außenwand 38 erstreckende horizontale Achse 44′ durch einen außerhalb des Gehäuses 34 angeordneten, hydraulisch betätigbaren Schwenkmechanismus 46˝ zwischen zwei Endstellungen hin- und herschwenkbar ist. Der Shwenkschieber 66 weist einen mittels einer Spannvorrichtung 68 auf der Achsewelle 44′ drehfest befestigten, einen kreisförmigen Durchbruch 69 und eine Verschlußfläche 71 aufweisenden Schwenkkörper 70 auf, an dessen Breitseiten jeweils eine nierenförmige Verschleißplatte 72 mit Durchtrittsöffnung 74 auswechselbar angeordnet ist. Die Platten 72 können im Verschleißfalle gegeneinander ausgetauscht werden. Der Schwenkkörper 70 ist zwischen zwei unter der Einwirkung des Förderdrucks automatisch dichtenden Verschleißringen 76 angeordnet, die sich über elastische Dichtungsringe 78 gegenüber den Wanddurchführungen 30 bzw. 36 im Bereich der Öffnungen 30′ bzw. 36′ abstützen. Die automatische Abdichtfunktion wird durch den größeren Innendurchmesser der Dichtungsringe 78 gegenüber den Verschleißringen 76 erzielt. Da die Verschleißringe 76 etwas über die Trennwand 16 bzw. die Außenwand 38 nach dem Gehäuseinneren überstehen, bildet sich zwischen den betreffenden Gehäusewandteilen und den Verschleißplatten 72 ein Spalt, durch den beim Umschaltvorgang Material aus dem Rohrinneren in das Gehäuse 34 gelangen kann. Um dies zu vermeiden ist an der Innenseite der betreffenden Gehäusewände jeweils eine diesen Spalt überbrückende Sperrplatte 80 angeordnet, die während des Umschaltvorgangs eine Abdichtfunktion erfüllt. Zweckmäßig ist diese Sperrplatte 80 wegen des dort auftretenden Verschleißes ebenfalls auswechselbar.
Bei dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiels ist die Welle 44′ zusammen mit dem Schwenkschieber 66 begrenzt axial verschiebbar. Dementsprechend muß im Bereich der Sperrplatten 80 und der Dichtungsringe 78 ein gewisses axiales Spiel vorgesehen werden. Weiter ist auf der Außenseite des Gehäuses ein auf die axiale Verschiebelage ansprechender Sensor vorgesehen. Mit dieser Anordnung ist es mdglich, daß der Schwenkschieber 66 in seiner Schließstellung unter der Einwirkung des zwischen der Rohrweiche 12 und der Förderleitung 40 herrschenden Differenzdrucks in Richtung seiner Schwenkachse begrenzt verschiebbar ist, und daß der auf die Verschiebelage ansprechende Sensor 88 das Absperrorgan von der Schließstellung in die Offenstellung umsteuert, wenn der Vorverdichtungsdruck in der Rohrweiche 12 dem Gegendruck in der Förderleitung 40 entspricht.
Der schräge Gehäuseboden 62 führt wiederum zu einer Durchtrittsöffnung 60 in der Trennwand 16, durch den Leckmaterial in den Materialaufgabebehälter zurückgeführt und von dort aus über die Pumpe weggefördert werden kann.
Die Steuerung der Zweizylinder-Dickstoffpumpen nach den Fig. 1 bis 4 ist wie folgt:
Im Laufe eines Förderhubs des einen oder anderen Förderzylinders 22′,22˝ sind die Rohrweiche 12 und das Absperrorgan 32 auf freien Durchgang geschaltet. Am Ende des Förderhubs wird über ein elektrisch oder hydraulisch abgegebenes Signal das Absperrorgan 32 in Schließstellung gesteuert, während die Rohrweiche 12 bei geschlossenem Absperrorgan 32 auf den anderen Förderzylinder umgeschaltet wird. Dabei ist sichergestellt, daß während der Umschaltung der Rohrweiche 12 kein Fördergut aus der Förderleitung 40 in den Materialaufgabebehälter 10 zurückströmen kann. Am Ende des Umschaltvorgangs der Rohrweiche 12 wird das Absperrorgan 32 wieder in seine Offenstellung gesteuert. Der neue Förderhub wird entweder vor oder nach dem Öffnen des Absperrorgans 32 ausgelöst. Um eine Vorverdichtung zu erreichen, muß der neue Förderhub zunächst gegen das geschlossene Absperrorgan 32 gefahren werden. Erst wenn ein vorgegebener Druck, z.B. der Druck in der Förderleitung 40, erreicht ist, wird das Absperrorgan 32 geöffnet. Dadurch wird eine Rückströmung vermieden. Bei den beschriebenen Absperrmechanismen ist sichergestellt, daß der in den rohrförmigen Absperrorganen 42 bzw. 66 beim Schaltvorgang zurückbleibende Materialpfropfen beim nächsten Förderhub vollständig mitgenommen wird.
Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel einer Zweizylinderpumpe mündet in die Förderleitung 40 hinter dem Druckstutzen des mit einem Absperrorgan 32 ausgerüsteten Materialaufgabebehälters 10 der Druckstutzen eines Hilfszylinders 84 mit relatiy kleinem Fördervolumen ein. Das Fördervolumen ist so ausgelegt, daß es die beim Umschalten zwischen den beiden Förderzylindern 22′,22˝ entstehende Förderlücke vollständig ausfüllen kann. Die Ansteuerung des Hilfszylinders 84 erfolgt durch die zentrale Steuerung für die Förderzylinder 22′,22˝. Zum Befüllen des Hilfszylinders 84 kann während des Förderhubs eines der Förderzylinder 22′,22˝ Material aus der Förderleitung 40 abgezweigt werden. Der Kolben 86 des Hilfszylinders 84 wird dabei entweder direkt über den Materialdruck in der Förderleitung 40 oder zwangsgesteuert zurückverschoben. Durch entsprechende Drosselung kann der Füllvorgang über längere Zeit bis zur gesamten Dauer des Förderhubs erstreckt werden, so daß die hierdurch verursachte Störung vernachlässigbar ist. Der Start des Förderhubs des Hilfszylinders 84 kann so gewählt werden, daß die Förderstromunterbrechung ausgeglichen wird. Wegen der Trägheit des Systems bedeutet dies, daß der Förderhub bereits während des Schließens des Absperrorgans 32 einsetzt. Um darüberhinaus Materialaushärtungen im Hilfszylinder zu vermeiden, muß dafür gesorgt werden, daß das gesamte Material aus dem Hilfszylinder ausgestoßen wird. In dem Diagramm nach Fig. 6 ist der Massenstrom ṁ in der Förderleitung 40 hinter dem Hilfszylinder 84 in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt. Die durch die beiden Förderzylinder 22′,22˝ erzeugten Massenströme ergeben sich aus den Kurvenabschnitten 1 und 2. Beim Umschalten zwischen den Förderzylindern tritt eine Förderlücke auf, die durch die Massenförderung aus dem Hilfszylinder 84 aufgefüllt wird, wie durch den Kurventeil 3 angedeutet ist. Im Verlauf der Kurve 4 wird ein Teilstrom aus dem Massenstrom zum Befüllen des Hilfszylinders abgezweigt. Durch entsprechende Auslegung und Ansteuerung des Hilfszylinders können also die durch die Förderlücke entstehenden Unstetigkeiten im Materialstrom vollständig ausgeglichen werden.

Claims

1. Dickstoff-Pumpe mit mindestens zwei über stirnseitige Öffnungen in einen Materialaufgabebehälter mündenden, abwechselnd arbeitenden Förderzylindern, mit einer innerhalb des Materialaufgabebehälters angeordneten, eintrittsseitig abwechselnd an die Öffnungen der Förderzylinder anschließbaren und die jeweils andere Öffnung freigebenden und austrittsseitig mit einer Förderleitung verbindbaren Rohrweiche, und mit einem in Förderrichtung hinter der Rohrweiche angeordneten Absperrorgan, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (32) in einem Gehäuse (34) angeordnet ist, das mit dem Materialaufgabebehälter (10) zum Zwecke der Materialrückführung verbindbar ist.

2. Dickstoff-Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (34) durch eine in ihrem unteren Bereich eine Durchtrittsöffnung (60) aufweisende Trennwand (16) vom Materialaufgabebehälter getrennt ist und einen schräg zur Durchtrittsöffnung (60) nach unten weisenden Gehäuseboden (62) aufweist.

3. Dickstoff-Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gehäuse (34) und Materialaufgabebehälter (10) eine Zwangsfördereinrichtung, vorzugsweise eine Förderschnecke, für die Materialrückführung angeordnet ist.

4. Dickstoff-Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (34) zum Zwecke der Nachrüstung einen auf der Eintrittsseite des Absperr organs (32) angeordneten, an den austrittsseitigen Stutzen der Rohrweiche (12) anschließbaren Verbindungsstutzen und einen vorzugsweise über einen Verbindungskanal an den Bodenbereich des Materialaufgabebehälters (10) anschließbaren Materialrückführungsstutzen aufweist.

5. Dickstoff-Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialfluß vom Materialaufgabebehälter (10) in Richtung Gehäuse (34) vorzugsweise mittels einer Rückschlagklappe selbsttätig sperrbar ist.

6. Dickstoff-Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrweiche (12) austrittsseitig im Bereich einer Wanddurchführung (30) an der Trennwand (16) schwenkbar gelagert ist, daß die Förderleitung (40) an einer in einer der Trennwand (16) gegenüberliegenden Außenwand befindlichen weiteren Wanddurchführung (36) angeschlossen ist, und daß in dem Gehäuse (34) ein das Absperrorgan (32) bildendes, an die Wanddurchführung (30,36) anschließbares und gegenüber mindestens einer der Wanddurchführungen (30,36) verschieb- oder verschwenkbares Rohrstück (Schwenkrohr 42; Schwenkkörper 70) angeordnet ist.

7. Dickstoff-Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück als vorzugsweise S-förmiges Schwenkrohr (42) ausgebildet ist, dessen austrittsseitiges Ende im Bereich der Wanddurchführung (36) der Außenwand (38) schwenkbar gelagert ist und dessen eintrittsseitiges Ende eine seitlich neben seiner Eintrittsöffnung angeordnete Verschlußplatte (52) aufweist, die beim Hin- und Herschwenken des Schwenkrohrs (42) abwechselnd mit der Eintrittsöffnung vor die Austrittsöffnung (28) der Rohrweiche (12) gelangt.

8. Dickstoff-Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das im wesentlichen S-förmig gebogene Schwenkrohr (42) zusätzlich mit einer axial zu seinem austrittsseitigen Ende ausgerichteten Welle (44) in einem an der Trennwand (16) angeordneten Schwenklager gelagert ist.

9. Dickstoff-Pumpe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkrohr (42) mittels eines an seinem austrittsseitigen Ende angreifenden, vorzugsweise auf der Gehäuseaußenseite angeordneten, hydraulisch betätigbaren Schwenkmechanismus (46˝) verschwenkbar ist.

10. Dickstoff-Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück durch einen mit einem Durchbruch (69) versehenen Schwenkschieber (66) gebildet ist, dessen Schwenkkörper (70) um eine zu den Durchtrittsachsen der Wanddurchführungen (30,36) parallele Achse so schwenkbar im Gehäuse angeordnet ist, daß beim Hin- und Herschwenken der Durchbruch (69) und ein Verschlußteil (71) des Schwenkschiebers (66) abwechselnd vor die gehäuseseitigen Öffnungen (30′,36′) der Wanddurchführungen (30,36) gelangen.

11. Dickstoff-Pumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Trennwand (16) und in der Außenwand (38) des Gehäuses (34) angeordneten Wanddurchführungen (30,36) einander axial fluchtend gegenüberliegen.

12. Dickstoff-Pumpe nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens einer der beiden Breitseitenflächen des Schwenkkörpers (70) eine mit einer Durchtrittsöffnung (74) und einer Verschlußfläche (71) versehene Verschleißplatte (72) lösbar angeordnet ist, die mit ihrer freien Außenfläche gegen einen im Bereich der benachbarten Wanddurchführung (30,36) auswechselbar angeordneten Verschleißring (76) anliegt.

13. Dickstoff-Pumpe nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer gehäuseinnenseitigen Wandfläche im Bereich der Wanddurchführung (30,36) eine mit einem Durchbruch und einer Verschlußfläche versehene Verschleißplatte lösbar angeordnet ist, gegen deren freie Außenfläche ein im Bereich der Ein- bzw. Austrittsöffnung des Schwenkkörperdurchbruchs (69) auswechselbar angeordneter Verschleißring anliegt.

14. Dickstoff-Pumpe nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschleißring (76) unter Zwischenklemmen eines elastisch nachgiebigen Dichtungsrings (78) mit größerem Innendurchmesser gegen eine die Wandöffnungen (30′,36′) bzw. den Durchbruch (69) begrenzende Ringschulter anliegt.

15. Dickstoffpumpe nach einem der Anspruche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich neben dem Verschleißring (76) eine der Verschleißplatte (72) zumindest im Schwenkbereich des Durchbruchs (69) gegenüberliegende Sperrplatte (80) vorzugsweise lösbar angeordnet ist, deren Wandstärke mit etwas Untermaß im wesentlichen der überstehenden Höhe des Verschleißrings (76) entspricht.

16. Dickstoff-Pumpe nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißplatte (72) und/oder die Sperrplatte (80) einen nierenförmigen Umriß aufweisen.

17. Dickstoff-Pumpe nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkkörper (70) mit einer die Schwenkachse (44′) bildenden Antriebswelle drehfest verbunden ist, die über einen vorzugsweise auf der Gehäuseaußenseite angebrachten, hydraulisch betätigbaren Antriebsmechanismus (46˝) verschwenkbar ist.

18. Dickstoff-Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan nach Maßgabe eines einstellbaren Vorverdichtungsdrucks in der Rohrweiche von seiner Schließstellung in seine Offenstellung umsteuerbar ist.

19. Dickstoff-Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan nach Maßgabe eines zwischen der Förderleitung (40) und der Rohrweiche (12) einstellbaren Differenzdrucks von seiner Schließstellung in seine Offenstellung umsteuerbar ist.

20. Dickstoff-Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan bei Erreichen eines dem Druck in der Förderleitung (40) entsprechenden Vorverdichtungsdrucks in der Rohrweiche (12) von der Schließstellung in die Offenstellung umsteuerbar ist.

21. Dickstoff-Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan in seiner Schließstellung unter der Einwirkung des zwischen Rohrweiche (12) und Förderleitung (40) herrschenden Differenzdrucks in Richtung seiner Schwenkachse begrenzt verschiebbar ist, und daß ein auf die Verschiebelage ansprechender Sensor (88) zur Umsteuerung des Absperrorgans von der Schließstellung in die Offenstellung vorgesehen ist.

22. Dickstoff-Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß in Förderrichtung hinter dem Absperrorgan (32) ein mit seinem Druckstutzen unmittelbar in die Förderleitung (40) mündender Hilfszylinder (84) angeordnet ist, dessen Hubvolumen einen Bruchteil des Hubvolumens der beiden Förderzylinder (22′,22˝) beträgt und der während des Sperrzustands des Absperrorgans (32) zur Ausführung eines Förderhubs ansteuerbar ist und im Anschluß an den Förderhub unter Ausführung eines Ansaughubs mit Fördergut aus der Förderleitung (40) beaufschlagbar ist.

23. Dickstoff-Pumpe nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfszylinder (84) schräg mit einer Komponente in Förderrichtung in die Förderleitung (40) mündet.

24. Dickstoff-Pumpe nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderhub des Hilfszylinders (84) so bemessen ist, daß die zwischen den Förderhüben der beiden Förderzylinder (22′,22˝) während der Absperrzeit auftretende Förderlücke nach Fördermenge und -zeit ausgleichbar ist.

25. Dickstoff-Pumpe nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderhub des Hilfszylinders (84) vor der vollständigen Sperrung des Absperrorgans (32) auslösbar ist.

26. Dickstoff-Pumpe nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaughub des Hilfszylinders (84) nach dem Öffnen des Absperrorgans (34), vorzugsweise nach seiner vollständigen Entleerung auslösbar ist.

27. Dickstoff-Pumpe nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaughub des Hilfszylinders (84) selbsttätig unter der Einwirkung des in der Förderleitung herrschenden Drucks durchführbar ist.