EP0437440B1

EP0437440B1 - Thick-matter pump with downstream shut-off device

Info

Publication number: EP0437440B1
Application number: EP89908698A
Authority: EP
Inventors: Hartmut Benckert
Original assignee: Putzmeister Werk Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Putzmeister Concrete Pumps GmbH
Priority date: 1988-10-05
Filing date: 1989-08-03
Publication date: 1993-01-20
Anticipated expiration: 2009-08-03
Also published as: EP0437440A1; DE3833845A1; JPH04500992A; JP2522569B2; WO1990004103A1; DE58903364D1; US5127806A

Abstract

The thick-matter pump has two conveying cylinders (1, 2) operating alternately and opening up into a material feeding container via openings situated on the cylinder side, a flow-switching pipe (4), arranged within the material supply container, and which, on its input side, can be alternately connected to one of the openings of the conveying cylinders while leaving the other opening free, and, on its outlet side, can be connected to each feed line; the pump also includes a shut-off device (83), arranged, in the conveying direction, downstream of the flow-switching pipe. A hydraulic sequence control unit ensures that the driving means actuating the shut-off device (83) can be operated in the closing direction of the shut-off device (83) at the end of each pressure stroke of the conveying cylinder and before the flow-switching pipe (4) is switched over, when the pressure medium is fed in and out without restriction, and that said driving means can be operated in the opening direction of the shut-off device (83) after the flow-switching pipe (4) has subsequently been switched over; an adjustable pressure-sustaining device is arranged inside the pressure-medium line for the pressure medium flowing out in the opening direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dickstoffpumpe mit 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.The invention relates to a thick matter pump with two alternating feed cylinders opening into a material feed container through front openings with an alternatingly operating delivery cylinder with a pipe switch arranged inside the material feed container, alternately connectable on the inlet side to the openings of the feed cylinder and releasing the other opening in each case and connectable on the outlet side with a feed line Conveying direction behind the pipe switch shut-off device.

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. Als Rohrweiche kommt vor allem das S-förmig gebogene Schwenkrohr in Betracht. Grundsätzlich liegt aber auch die Verwendung von U-förmig gebogenen Schwenkrohren, Rohrweichen und Hosenrohren im Rahmen der Erfindung.Pumps of this type serve to convey concrete and other pulpy masses, such as, for example, overburden with water in tunnel constructions or coal dust with water or heating oil in coal-fired systems. The shut-off device in the pressure pipe enables working against high pressure without the risk of material backflow during the switching of the pipe switch. The S-shaped swivel tube comes into consideration as the pipe switch. Basically, however, the use of U-shaped swivel tubes, pipe switches and downpipes is within the scope of the invention.

Weiter ist es an sich bekannt, Absperrorgane im Bereich der Förderleitung vorzusehen, die beispielsweise als Sitzventil, Flachschieber, Flapper-Ventil oder Drehschieber ausgebildet sein können.Furthermore, it is known per se to provide shut-off elements in the region of the delivery line, which can be designed, for example, as a seat valve, flat slide valve, flapper valve or rotary slide valve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorkehrungen zu treffen, die eine betriebssichere Verkettung der Funktionsabläufe auch bei einem Betrieb der Dickstoffpumpe mit gegen Überdruck zu fördernden kompressiblen Medien gewährleistet.The invention is based on the object of taking precautions which ensure reliable chaining of the functional sequences even when the thick matter pump is operated with compressible media to be conveyed against excess pressure.

Die erfindungsgemäße Lösung geht vor allem von der Erkenntnis aus, daß das Absperrorgan nach Maßgabe eines zwischen der Förderleitung und der Rohrweiche mit hydraulischen oder pneumatischen Mitteln einstellbaren Differenzdrucks von seiner Schließstellung in seine Offenstellung umsteuerbar sein muß. Das Absperrorgan sollte dabei vor allem bei Erreichen eines vorgegebenen, vorzugsweise den Druck in der Förderleitung übersteigenden Vorverdichtungsdrucks in der Rohrweiche von der Schließstellung in die Offenstellung umsteuerbar sein.The solution according to the invention is based above all on the knowledge that the shut-off device must be able to be reversed from its closed position into its open position in accordance with a differential pressure which can be set by hydraulic or pneumatic means between the delivery line and the pipe switch. The shut-off device should be reversible from the closed position to the open position, especially when a predetermined pre-compression pressure in the pipe switch, preferably exceeding the pressure in the delivery line, is reached.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Absperrorgan durch hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Antriebsmittel über eine vorzugsweise hydraulische Folgesteuerung so ansteuerbar, daß die Antriebsmittel bei Beendigung oder Umkehrung eines Druckhubs in den Förderzylindern und vor der Umsteuerung der Rohrweiche bei unbehinderter Druckmittelzu- und -abfuhr in Schließrichtung des Absperrorgans und nach dem anschließenden Umschalten der Rohrweiche in Öffnungsrichtung des Absperrorgans betätigbar sind, wobei in der Druckmittelleitung für das in Öffnungsrichtung abströmende Druckmittel ein einstellbares Druckhalteorgan angeordnet ist. Um die unbehinderte Druckmittelzufuhr in Schließrichtung zu gewährleisten, ist das Druckhalteorgan zweckmäßig durch ein in Zuströmrichtung öffnendes Rückschlagventil überbrückt. Das Druckhalteorgan kann beispielsweise als Druckbegrenzungsventil oder als Druckhalteventil ausgebildet sein. Eine weitere Verbesserung in dieser Hinsicht kann dadurch erzielt werden, daß auch in der Druckmittelleitung für das in Öffnungsrichtung des Absperrorgans zuströmende Druckmittel ein einstellbares Druckhalteorgan angeordnet ist.According to a preferred embodiment of the invention, the shut-off device can be controlled by hydraulically or pneumatically actuated drive means via a preferably hydraulic sequence control so that the drive means upon termination or reversal of a pressure stroke in the delivery cylinders and before the changeover of the pipe switch with unobstructed pressure medium supply and discharge in the closing direction of the shut-off element and after the subsequent switching of the pipe switch in the opening direction of the shut-off element can be actuated, an adjustable pressure-maintaining element being arranged in the pressure medium line for the pressure medium flowing out in the opening direction. In order to ensure the unimpeded supply of pressure medium in the closing direction, the pressure maintaining member is expediently bridged by a check valve opening in the inflow direction. The pressure maintaining element can be designed, for example, as a pressure limiting valve or as a pressure maintaining valve. A further improvement in this regard can be achieved in that an adjustable pressure-maintaining element is also arranged in the pressure-medium line for the pressure medium flowing in the opening direction of the shut-off element.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher ein oder zwei Rohrweichenumschaltzylinder und ein in der Hydraulikleitung zu diesen Zylindern angeordnetes, über Endlagensignale der Förderzylinder oder deren Antriebszylinder hydraulisch betätigbares Umsteuerventil vorgesehen ist, befindet sich in der zu den Rohrweichenumsteuerzylindern führenden Hydraulikleitung ein zusätzliches Wegeventil, das über ein in der Sperrstellung des Absperrorgans abgreifbares Signal in Durchlaßrichtung durchsteuerbar ist. Wenn das Absperrorgan einen Hydrozylinder als Antriebsmittel aufweist, kann in der Sperrstellung des Absperrorgans an dem Hydrozylinder ein das zusätzliche Wegeventil ansteuerndes, vorzugsweise hydraulisches oder elektrisches Endlagensignal abgegriffen werden.According to a further preferred embodiment of the invention, in which one or two diverter switch cylinders and a reversing valve which is arranged in the hydraulic line to these cylinders and is hydraulically actuable via end position signals of the feed cylinders or their drive cylinders, there is an additional directional valve in the hydraulic line leading to the diverter switch cylinders. which can be controlled in the forward direction via a signal which can be tapped in the blocking position of the shut-off element. If the shut-off device has a hydraulic cylinder as the drive means, a hydraulic or electrical end position signal which controls the additional directional control valve can be tapped in the locked position of the shut-off device on the hydraulic cylinder.

Weiter ist es vorteilhaft, wenn in dem zu den Antriebsmitteln des Absperrorgans führenden Druckmittelleitungen ein hydraulisch vorsteuerbares Umsteuerventil angeordnet ist, das zusammen mit dem Rohrweichen-Umsteuerventil über eine gemeinsame hydraulische Vorsteuerleitung ansteuerbar ist, wobei in dem zum Umsteuerventil führenden Vorsteuerleitungen ein weiteres durch Endlagensignale der Rohrweichen-Umsteuerzylinder betätigbares Umsteuerventil angeordnet ist. Um die erwünschte Folgesteuerung zu erhalten, ist in dem zum Rohrweichen-Umsteuerventll und zum Absperrorgan-Umsteuerventil führenden Vorsteuerleitungen ein durch die Endlagensignale der Förderzylinder oder deren Antriebszylinder ansteuerbares Wegeventil angeordnet.Furthermore, it is advantageous if a hydraulically pilot-controllable reversing valve is arranged in the pressure medium lines leading to the drive means of the shut-off member, which can be controlled together with the diverter valve reversing valve via a common hydraulic pilot control line, with another in the pilot valve leading to the reversing valve by end position signals of the tube switches Reversible cylinder actuatable reversing valve is arranged. In order to obtain the desired sequence control, a directional control valve which can be controlled by the end position signals of the delivery cylinders or their drive cylinders is arranged in the pilot control lines leading to the pipe switch reversing valve and the shut-off valve reversing valve.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Absnerrorgan als Sitzventil ausgebildet, dessen Ventilsitz im Strömungsweg der unter Druck stehenden Förderleitung und dessen Ventilteller auf der Kolbenstange eines die Antriebsmittel bildenden, doppeltwirkenden Hydrozylinders angeordnet ist. Die Vorverdichtung kann in diesem Falle besonders einfach dadurch erzielt werden, daß in der zum bodenseitigen Anschluß des Hydrozylinders führenden Druckmittelleitung das zum Hydrozylinder öffnende Rückschlagventil und das hierzu parallel geschaltete, eingangsseitig mit dem Hydrozylinder verbundene einstellbare Druckhalteorgan angeordnet ist.In a preferred embodiment, the absorber element is designed as a seat valve, the valve seat of which is in the flow path of the pressurized delivery line and whose valve disk is arranged on the piston rod of a double-acting hydraulic cylinder forming the drive means. In this case, the pre-compression can be achieved particularly simply by arranging the non-return valve opening to the hydraulic cylinder and the adjustable pressure-maintaining member connected in parallel to the hydraulic cylinder on the inlet side and leading to the hydraulic cylinder leading to the bottom connection of the hydraulic cylinder.

Die die Förderzylinder betätigenden Antriebszylinder, die Rohrweichenumsteuerzylinder und der Antriebszylinder für das Absperrorgan können durch eine gemeinsame Verstellpumpe mit Druckmittel beaufschlagt werden, wobei die Fördermenge der Verstellpumpe nach Maßgabe der über die Folgesteuerung einstellbaren Betriebszustände variiert werden kann. Die Folgesteuerung läßt sich auch in einer Zweikreisanordnung realisieren, in der die Antriebszylinder für die Förderzylinder einerseits und die Rohrweichenumsteuerzylinder und Antriebsmittel für das Absperrorgan mit verschiedenen Verstellpumpen angesteuert werden. Auch in einer Freifluß-Anordnung unter Verwendung von Reversierpumpen läßt sich die erfindungsgemäße Folgesteuerung verwirklichen.The drive cylinders actuating the delivery cylinders, the diverter switch cylinders and the drive cylinders for the shut-off device can be pressurized by a common variable displacement pump, whereby the delivery volume of the variable displacement pump can be varied in accordance with the operating states that can be set via the sequence control. The sequence control can also be implemented in a two-circuit arrangement, in which the drive cylinders for the feed cylinders, on the one hand, and the pipe switch reversing cylinders and drive means for the shut-off element are controlled with various variable pumps. The sequence control according to the invention can also be implemented in a free-flow arrangement using reversing pumps.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown schematically in the drawing.

Die einzige Figur zeigt ein Schlatschema einer Folgesteuerung für eine Zweizylinder-Dickstoffpumpe mit nachgeschlatetem Absperrorgan in Zweikreis-Hydraulik.The only figure shows a circuit diagram of a sequence control for a two-cylinder thick matter pump with a resettled shut-off element in two-circuit hydraulics.

Die Zweizylinder-Dickstoffpumpe besteht im wesentlichen aus zwei Förderzylindern 1,2, deren stirnseitige Öffnungen in einen Materialaufgabebehälter 3 münden und abwechselnd über eine Rohrweiche 4 mit einer Förderleitung 5 verbindbar sind. Die Förderzylinder 1,2 werden über hydraulische Antriebszylinder 6,7 im Gegentakt angetrieben, die ihrerseits über eine verstellbare Hydropumpe 102 und ein Umsteuerventil 40 bodenseitig mit Drucköl beaufschlagt sind und an ihrem stangenseitigen Ende über eine Querleitung 8 hydraulisch miteinander verbunden sind. Zum Zwecke der Hubkorrektur ist an den beiden Enden des Antriebszylinders 7 je eine den betreffenden Antriebskolben überbrückende, ein Rückschlagventil enthaltende Druckausgleichsleitung 9 angeordnet.The two-cylinder thick matter pump essentially consists of two delivery cylinders 1, 2, the front openings of which open into a material feed container 3 and can be connected alternately to a delivery line 5 via a pipe switch 4. The delivery cylinders 1, 2 are driven in push-pull mode by hydraulic drive cylinders 6, 7, which in turn are pressurized with pressure oil on the bottom side via an adjustable hydraulic pump 102 and a reversing valve 40 and are hydraulically connected to one another at their rod-side end via a cross line 8. For the purpose of stroke correction, a pressure equalization line 9, which includes a check valve and bridges the drive piston in question, is arranged at the two ends of the drive cylinder 7.

Die Verstellpumpe 102 saugt aus einem Tank 104 über einen Saugfilter 103 Drucköl an. Der Hochdruck wird über das Sicherheitsventil 70 abgesichert. Nach dem Sicherheitsventil 70 gelangt das Drucköl über ein Rückschlagventil 41 in den Hauptschieber 40, der den Hochdruck je nach Vorsteuerung auf die Zylinder 6 und 7 steuert. In der Förderleitung 5 hinter der Rohrweiche befindet sich ein in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Sitzventil ausgebildetes Absperrorgan 83, das in geschlossenem Zustand den Durchtritt in den nachfolgenden Förderbereich 84 sperrt. Das Absperrorgan 83 wird über einen Hydrozylinder 82 angetrieben. Zu diesem Zweck ist der Ventilteller 83 am stirnseitigen Ende des überstehenden Teils der Kolbenstange des Hydrozylinders 82 angeordnet. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel werden der Hydrozylinder 82 und die Umsteuerzylinder 71,72 der Rohrweiche über eine Hilfspumpe 106 mit Drucköl versorgt. Ebenso sind jedoch Einkreisanordnungen mit nur einer Hauptölpumpe sowie die Verwendung von Reversierpumpen für die Druckmittelbeaufschlagung der einzelnen Verbraucher möglich, ohne daß sich dadurch wesentliches in der Schaltungsanordnung der Folgesteuerung ändert.The variable displacement pump 102 draws in pressure oil from a tank 104 via a suction filter 103. The high pressure is protected by the safety valve 70. After the safety valve 70, the pressure oil reaches the main slide 40 via a check valve 41, which controls the high pressure on the cylinders 6 and 7 depending on the pilot control. In the delivery line 5 behind the pipe switch there is a shut-off element 83, which is designed as a seat valve in the exemplary embodiment shown and which, in the closed state, blocks the passage into the subsequent delivery area 84. The shut-off device 83 is driven by a hydraulic cylinder 82. For this purpose, the valve plate 83 is arranged at the front end of the projecting part of the piston rod of the hydraulic cylinder 82. In the exemplary embodiment shown in the drawing, the hydraulic cylinder 82 and the reversing cylinder 71, 72 of the pipe switch are supplied with pressure oil via an auxiliary pump 106. However, single-circuit arrangements with only one main oil pump as well the use of reversing pumps for pressurizing the individual consumers is possible without changing the sequence of the control system.

Die Folgesteuerung wird nun durch die Beschreibung eines Umsteuerzyklus näher erläutert:
Am Ende des Druckhubs des Förderzylinders 1 gelangt der Kolben des Antriebszylinders 6 zum stangenseitigen Schaltventil 13 und löst dort einen hydraulischen Impuls aus, der über das in federzentrierter Ruhestellung befindliche Wegeventil 50 auf die Vorsteuerung des elektro-hydraulisch rastenden Wegeventils 10 geschaltet wird. Der Hochdruck der Pumpe 106 gelangt über die durch ein Rückschlagventil voneinander getrennten Anschlußpunkte 14 und 14′ auf die Ventile 10 und 61. Durch das Endlagensignal des Schaltventils 13 wird das Ventil 10 in der in der Zeichnung gezeigten Stellung beaufschlagt. Dadurch gelangt Hochdruck auf die Vorsteuerung des Rohrweichen-Umsteuerventils 30 sowie durch das Ventil 90 und die Steuereinheit 81 zur Vorsteuerung des Umsteuerventils 80. Dadurch werden sowohl das Ventil 30 als auch das Ventil 80 umgesteuert.The sequence control is now explained in more detail by the description of a changeover cycle:
At the end of the pressure stroke of the delivery cylinder 1, the piston of the drive cylinder 6 arrives at the rod-side switching valve 13 and triggers a hydraulic pulse there, which is switched to the pilot control of the electro-hydraulically locking directional control valve 10 via the directional control valve 50 which is in the spring-centered rest position. The high pressure of the pump 106 passes through the connection points 14 and 14 'separated from one another by a check valve on the valves 10 and 61. The end position signal of the switching valve 13 acts on the valve 10 in the position shown in the drawing. As a result, high pressure is applied to the pilot control of the pipe switch reversing valve 30 and through the valve 90 and the control unit 81 to the pilot control of the reversing valve 80. As a result, both the valve 30 and the valve 80 are reversed.

Da aber das Wegeventil 61 sich noch in federzentrierter Sperrstellung befindet, liegt an dem Rohrweichen-Umsteuerventil 30 noch kein Öldruck an. Die Rohrweiche bleibt also vorläufig noch in ihrer bisherigen Lage. Durch das gleichzeitig umgesteuerte Ventil 80 liegt andererseits Druck bodenseitig am hydraulischen Antriebszylinder 8 an, der dadurch in Schließrichtung des Absperrorgans 83 betätigt wird. Die Zuströmung des Druckmittels erfolgt ohne Behinderung über das sich zum Hydrozylinder 82 hin öffnende Rückschlagventil 92. In der Schließstellung des Absperrorgans 83 gelangt der Kolben des Hydrozylinders 82 zu einem weiteren Schaltventil 15, dessen Ausgang auf die Vorsteuerung des Ventils 61 geschaltet ist. Durch Aktivierung des Ventils 61 wird Drucköl vom Anschlußpunkt 14 aus über das bereits vorher durchgeschaltete Rohrweichen-Umsteuerventil 30 auf einen der beiden Rohrweichen-Umschaltzylinder 71,72 freigegeben. Die Endlagenstellungen der Rohrweiche werden über die Leitungen 73 und 74 an den Rohrweichen-Umsteuerzylindern 71,72 abgegriffen. Von dort gelangen die Endlagensignale zur Vorsteuerung des Ventils 90, das damit die Vorsteuerung des Ventils 80 umkehrt, das seinerseits einen stangenseitigen Öffnungsdruck auf den Hydrozylinder 82 vom Anschlußpunkt 14′ aus ausübt. Das Endlagensignal wird außerdem über die Leitungen 73 bzw. 74 über das Betriebsartenventil 20 auf die Vorsteuerung des Hauptschiebers 40 gegeben. Dies bewirkt die Umsteuerung des Versorgungsdrucks auf die Antriebszylinder 6,7. Im erläuterten Beispielsfall wird nun der Zylinder 7 bodenseitig mit Druck beaufschlagt, so daß der Förderzylinder 2 einen Druckhub ausführt.However, since the directional control valve 61 is still in the spring-centered blocking position, there is still no oil pressure on the diverter valve reversing valve 30. The pipe switch remains in its current position for the time being. On the other hand, due to the simultaneously reversed valve 80, pressure is applied to the bottom of the hydraulic drive cylinder 8, which is thereby actuated in the closing direction of the shut-off element 83. The pressure medium flows in without hindrance via the check valve 92 opening towards the hydraulic cylinder 82. In the closed position of the shut-off element 83, the piston of the hydraulic cylinder 82 arrives at a further switching valve 15, the output of which is connected to the pilot control of the valve 61. By activating the valve 61, pressure oil is released from the connection point 14 via the previously switched pipe switch reversing valve 30 to one of the two switch switch cylinders 71, 72. The end positions of the pipe switch are tapped via lines 73 and 74 on the pipe switch reversing cylinders 71, 72. From there, the end position signals reach the pilot control of the valve 90, which thus reverses the pilot control of the valve 80, which in turn exerts a rod-side opening pressure on the hydraulic cylinder 82 from the connection point 14 '. The end position signal is also given via lines 73 and 74 via the operating mode valve 20 to the pilot control of the main slide 40. This causes the supply pressure to be changed over to the drive cylinders 6, 7. In the illustrated example, the cylinder 7 is now subjected to pressure on the bottom, so that the delivery cylinder 2 executes a pressure stroke.

Der mit Druck beaufschlagte Förderzylinder 2 drückt sein Material über die Rohrweiche 4 gegen das noch in Schließstellung befindliche Absperrorgan 83. Im Förderleitungsbereich 84 hinter dem Absperrorgan kann aufgrund prozeßbedingter Einflüsse ein Überdruck herrschen. Das Absperrorgan ist dann zusätzlich gegen diesen Druck zu öffnen. Dies erfolgt einmal durch die hydraulische Kraft, die stangenseitig auf den Kolben des Antriebszylinders 82 des Absperrorgans wirkt und über das Druckbegrenzungsventil 42 einstellbar ist. Dieser Kraft steht der bodenseitige Ölzustand entgegen, der durch das einstellbare Druckbegrenzungsventil 91 vorgespannt wird. Durch entsprechende Einstellung der Druckbegrenzungsventile 42 und 91 kann das auf das Absperrorgan 83 wirkende Kraftgleichgewicht variiert und eine gewünschte Vorverdichtung eingestellt werden. Durch die Vorverdichtung wird sichergestellt, daß aus dem unter Überdruck stehenden Bereich 84 keine Rückströmung beim Öffnen des Absperrorgans 83 auftritt.The pressurized delivery cylinder 2 presses its material via the pipe switch 4 against the shut-off device 83, which is still in the closed position. In the delivery line area 84 behind the shut-off device, an overpressure can prevail due to process-related influences. The shut-off device must then also be opened against this pressure. This is done on the one hand by the hydraulic force which acts on the rod side of the piston of the drive cylinder 82 of the shut-off element and can be adjusted via the pressure relief valve 42. This force is opposed by the oil condition on the bottom, which is biased by the adjustable pressure relief valve 91. By setting the pressure relief valves accordingly 42 and 91, the force balance acting on the shut-off element 83 can be varied and a desired pre-compression can be set. The pre-compression ensures that there is no backflow from the area 84 under overpressure when the shut-off element 83 is opened.

In den Endlagen des Antriebszylinders 6 und bodenseitiger Druckbeaufschlagung des Antriebszylinders 82 wird über einen Signalabgriff in der Zuleitung zum Zylinder 82 das Ventil 66 durchgesteuert und das Sicherheitsventil 70 geöffnet. Damit kann der Hauptölstrom von der Pumpe 102 ungehindert zum Tank abfließen. Das Ventil 66 wird beim Öffnen des Absperrorgans 83 wieder entlastet. Ein Nachteil dieser Anordnung besteht allerdings darin, daß die Ölmenge der Hauptpumpe während der Umsteuerzeit ohne Nutzen zum Tank fließt. Durch entsprechende Vorkehrungen kann auch erreicht werden, daß die Hauptförderpumpe 102 während der Umsteuerzeit auf Fördermenge Null zurückgeschwenkt wird.In the end positions of the drive cylinder 6 and the pressure on the bottom of the drive cylinder 82, the valve 66 is controlled and the safety valve 70 is opened via a signal tap in the supply line to the cylinder 82. This allows the main oil flow to flow freely from the pump 102 to the tank. The valve 66 is relieved when the shutoff member 83 is opened. A disadvantage of this arrangement, however, is that the oil quantity of the main pump flows to the tank without use during the changeover time. Appropriate measures can also be taken to ensure that the main feed pump 102 is pivoted back to zero delivery rate during the changeover time.

Die Endlagensignale an den Antriebszylindern 6,7, an den Rohrweichen-Umschaltzylinder 71,72 und am Hydrozylinder 82 können über geeignete Sensoren oder Näherungsschalter e1,e2,e3,e4 und e5 auch elektrisch abgegriffen und zur Umsteuerung der Wegeventile 10 (e1,e2) bzw. 90 (e3,e4) sowie zur Ansteuerung der Hauptölpumpe 102 (e5) verwendet werden.The end position signals on the drive cylinders 6, 7, on the switch switch cylinder 71, 72 and on the hydraulic cylinder 82 can also be picked up electrically via suitable sensors or proximity switches e1, e2, e3, e4 and e5 and for reversing the directional control valves 10 (e1, e2) or 90 (e3, e4) and for controlling the main oil pump 102 (e5).

Die Ventile 20 und 50 sind zweckmäßig mechanisch miteinander verbunden. Am Ventil 20 können die Betriebsarten Null, Vor- und Rückförderung manuell eingeleitet werden. In der Stellung "Rückförderung" wird zugleich das Ventil 50 angesteuert. Wenn, wie in der Zeichnung angedeutet ist, das Betriebsartenventil 20 elektrisch angesteuert wird, so wird auch das Ventil 50 in der Stellung "Rückförderung" elektrisch angesteuert.The valves 20 and 50 are expediently mechanically connected to one another. The operating modes zero, forward and return conveyance can be initiated manually on the valve 20. In the "return" position, valve 50 is also activated. If, as indicated in the drawing, the operating mode valve 20 is controlled electrically, the valve 50 is also controlled electrically in the “return” position.

Die Steuereinheit 81 wird im Normalbetrieb der Anlage über die Anschlüsse 86 mit elektrischer Spannung versorgt. Unter Versorgungsspannung werden die Steuerleitungen 87 und 89 sowie 87′ und 89′ verbunden. Im spannungslosen Zustand, z.B. bei einer Notabschaltung, muß dagegen sichergestellt werden, daß das Absperrorgan 83 durch bodenseitige Beaufschlagung des Zylinders 82 geschlossen wird. Die Steuereinheit 81 muß daher eigensicher, ohne Spannung, die Leitungen 88 und 89 verbinden, und damit unabhängig von der momentanen Schaltstellung des Ventils 80 dafür sorgen, daß der Zylinder 82 bodenseitig mit Drucköl beaufschlagt wird und das Absperrorgan 83 schließt. Gleichzeitig wird dann die Leitung 89′ auf die Tankleitung 88′ geschaltet. Der über das Rückschlagventil 110 durch die Pumpe 106 mit Drucköl beaufschlagbare Druckspeicher 111 gewährleistet, daß im Notfall, bei versagender Ölversorgung, das Absperrorgan 83 aufgrund des Ölvorrates im Druckspeicher 111 schließt.The control unit 81 is supplied with electrical voltage via the connections 86 during normal operation of the system. Under supply voltage, the control lines 87 and 89 and 87 'and 89' are connected. When de-energized, e.g. in the event of an emergency shutdown, on the other hand, it must be ensured that the shut-off element 83 is closed by acting on the bottom of the cylinder 82. The control unit 81 must therefore intrinsically safe, without voltage, the lines 88 and 89, and thus regardless of the current switching position of the valve 80 ensure that the cylinder 82 is pressurized on the bottom side and the shut-off element 83 closes. At the same time, line 89 'is then switched to tank line 88'. The pressure accumulator 111, which can be pressurized with pressure oil by the pump 106 via the check valve 110, ensures that the shut-off element 83 closes due to the oil supply in the pressure accumulator 111 in the event of an oil supply failure.

Claims

Viscous-matter pump having two conveyor cylinders, which terminate via end openings in a material-feed vessel and operate alternately, a pipe branch, which is arranged inside the material-feed vessel, which at the input side is alternately connectible to the openings of the conveyor cylinders and opens the respective other opening, and which at the output side is connectible to a conveyor pipe, and having a shut-off valve arranged behind the pipe branch, as seen in the conveying direction, characterised in that the shut-off valve (83) must be switchable from its shut position into its open position, based on a differential pressure, which is adjusted between the conveyor pipe and the pipe branch by hydraulic or pneumatic means.
Viscous-matter pump according to claim 1, characterised in that the shut-off valve (83) must be switchable from its shut position into its open position, on arriving at a specified pre-compression value in the pipe branch (4).
Viscous-matter pump according to claim 1 or 2, characterised in that the shut-off valve (83)is controlled by hydraulically or pneumatically operated drive means (82) via a sequence control, so that the drive means (82) are operateable in the shut direction of the shut-off valve on completion of a pressure stroke in the conveyor cylinders (1, 2) and prior to switching the pipe branch (4) during unimpeded pressure-means feed and displacement, and in the open direction of the shut-off valve (83) after subsequent switching of the pipe branch (4), in which respect an adjustable back-pressure element (91) is arranged in the pressure pipe for the pressure medium flowing off in the open direction.
Viscous-matter pump according to claim 3, characterised in that the back-pressure element (91) is bridged by a non-return valve (92) which opens in the feed direction.
Viscous-matter pump according to claim 3 or 4, characterised in that the back-pressure element is a pressure-limiting valve (91) or a back-pressure valve.
Viscous-matter pump according to one of claims 1 to 5 having one or two pipe-branch switching cylinders (71, 72) and a change-over valve (30̸)which is arranged in the hydraulics pipe to the pipe-branch switching cylinders and hydraulically operated via end-position signals (12, 13) of the conveyor cylinders (1, 2) or their drive cylinders (6, 7), characterised in that an additional directional valve (61) is located in the hydraulics pipe leading to the pipe-branch change-over cylinders (71, 72) and controllable, via a signal (15) which can be tapped in the shut position of the shut-off valve (83), from its shut position in the pass direction.
Viscous-matter pump according to claim 6, characterised in that the shut-off valve (83) is driven by a hydro-cylinder (32), and that a preferably hydraulic or electrical end-position signal (15), which controls the additional directional valve (61), can be tapped on the hydro-cylinder (82) whilst the shut-off valve (83) is in the shut position.
Viscous-matter pump according to claim 6 or 7, characterised in that the pressure pipes leading to the drive media (82) of the shut-off valve (83) incorporate a hydraulically preset change-over valve (80̸), that the shut-off change-over valve (80̸) and the pipe-branch change-over valve (30̸) are hydraulically preset via common pipes. in which respect a further change-over valve (90̸), which is operated by end-position signals (73, 74) of the pipe-branch change-over cylinders (71, 72), is arranged in the pre-control pipes leading to the shut-off-element change-over valve (80̸).
Viscous-matter pump according to claim 8, characterised in that a directional valve (10̸). which is controlled by end-position signals of the conveyor cylinders (1, 2) or their drive cylinders (6, 7), is arranged in the pre-control pipes leading to the pipe-branch change-over valve (30̸) and to the shut-off-element change-over valve (80̸).
Viscous-matter pump according to claim 8 or 9, characterised by a preferably electrically operated control unit (81) serving as emergency switch-off block, in the normal operation of which the shut-off-element and control valve (80̸) is preset by the additional change-over valve (90̸), whilst in the emergency switch-off position the drive means (82) of the shut-off element (83) are loading by pressure in the shut direction.
Viscous-matter pump according to claim 10̸, characterised by a pressure store (111) which loads the drive means (82) of the shut-off valve (83) in the shut direction.
Viscous-matter pump according to one of claims 4 to 11, characterised in that the shut-off valve (83) is a seat valve, the valve seat of which is arranged in the flow path of the pressurized conveyor pipe (5, 84), and its valve plate on the piston rod of a double-acting hydro-cylinder serving as a drive means (82), that a non-return valve (92), which opens towards the hydro-cylinder (82), and a back-pressure element (91), which is in parallel thereto and on the feed side connected to the hydro-cylinder (82), is arranged in the pressure-media pipe leading to the bottom connection of the hydro-cylinder (82).
Viscous-matter pump according to one of claims 1 to 12, characterised in that the drive cylinders (6, 7), which drive the conveyor cylinders (1, 2), the pipe-branch switch-over cylinders (71, 72) and the drive means (82) for the shut-off valve are loaded with a pressure medium by a common adjustable pump (10̸2), and that the conveying quantity of the adjusting pump is adjustable according to operating conditions set via a sequence control.
Viscous-matter pump according to one of claims 3 to 13, characterised in that an adjustable back-pressure element (42), in particular a pressure limiting or back-pressure valve, is arranged in the pressure-medium pipe for the pressure medium which flows in the open direction of the shut-off valve (83) into the drive means (82).