EP1303700B1 - Dickstoffpumpe - Google Patents

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EP1303700B1
EP1303700B1 EP01951644A EP01951644A EP1303700B1 EP 1303700 B1 EP1303700 B1 EP 1303700B1 EP 01951644 A EP01951644 A EP 01951644A EP 01951644 A EP01951644 A EP 01951644A EP 1303700 B1 EP1303700 B1 EP 1303700B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive
piston
thick material
pump
pump according
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP01951644A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1303700A1 (de
Inventor
Werner MÜNZENMAIER
Wolf-Michael Petzold
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Putzmeister Concrete Pumps GmbH
Original Assignee
Putzmeister AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Putzmeister AG filed Critical Putzmeister AG
Publication of EP1303700A1 publication Critical patent/EP1303700A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1303700B1 publication Critical patent/EP1303700B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B15/00—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04B15/02—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts the fluids being viscous or non-homogeneous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B15/00—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04B15/02—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts the fluids being viscous or non-homogeneous
    • F04B15/023—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts the fluids being viscous or non-homogeneous supply of fluid to the pump by gravity through a hopper, e.g. without intake valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • F04B9/10—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid
    • F04B9/109—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers
    • F04B9/117—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers the pumping members not being mechanically connected to each other
    • F04B9/1176—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers the pumping members not being mechanically connected to each other the movement of each piston in one direction being obtained by a single-acting piston liquid motor
    • F04B9/1178—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers the pumping members not being mechanically connected to each other the movement of each piston in one direction being obtained by a single-acting piston liquid motor the movement in the other direction being obtained by a hydraulic connection between the liquid motor cylinders

Definitions

  • the invention relates to a slurry pump with two frontal openings into a material feed bin, opening feed cylinders, with two hydraulic drive cylinders, the rod-side or bottom side Pump connections with an alternately reversible hydraulic pump are connected and at their pump ports opposite End communicate with each other via a swing oil pipe, wherein the Drive piston of the drive cylinder and the delivery piston of the delivery cylinder in pairs rigidly connected to each other via common piston rods are connected with in the region of the two ends of the drive cylinder, bridging the respective drive pistons in their end positions, a check valve containing compensating lines, and with two in arranged at a defined distance from one of the ends of the drive cylinder, connected to a control device, when passing the associated piston a limit signal for the reversal of the hydraulic pump dispensing position sensors.
  • the object of the invention is a sensor arrangement to provide in a slurry pump of the type specified, the both the final blows in low pressure operation as well the plug formation prevented in high pressure operation.
  • the solution according to the invention is based on the idea that by a suitable arrangement of the position sensors on the drive cylinders a plug formation in the delivery cylinders and end position bangs avoided while with additional correction means an automatic Hub compensation can be achieved.
  • the invention proposes that the two position sensors in a defined Distance from the rod-side ends of the two drive cylinders are arranged, and that in addition a correction sensor in a defined distance from the bottom end of one of the drive cylinders is arranged instead of the rod-side position sensor of the other drive cylinder is temporarily activated to trigger a Um Kunststoffvorgangs.
  • the Correction sensor has the task of an automatic stroke correction perform when the drive piston in the relevant drive cylinder the position of the correction sensor is not overridden, so it is comes due to the internal leakage oil ratios to a Hubverkürzung.
  • the correction sensor at defined intervals in each case activated for a changeover process.
  • the invention provides a demand-based reversal. This can thereby take place that the correction sensor in the absence of the piston signal of the Correction sensor and existing piston signal of the opposite Drive cylinder arranged position sensor is activated.
  • the control arrangement has a delay circuit or a delay software with at least one the double stroke time of the drive piston corresponding time constants for activating the correction sensor, in the absence of a piston signal of the correction sensor and existing piston signal of the opposite one Drive cylinder arranged position sensor can be triggered and can be reset when occurring piston signal of the correction sensor.
  • the position sensors and the correction sensor may be as if passing by the piston towards the end position responsive proximity switch or Magnet switch may be formed, which is arranged directly in the reversing circuit can be. In principle, however, it is also possible to use the position sensors and form the correction sensor as a signal generator, the Passing the piston in the direction of the end position, emit an end position signal.
  • the hydraulic pump is advantageously as a reversing pump, in particular designed as a swash plate axial piston pump.
  • the same purpose also fulfills a unidirectional hydraulic pump. In this case are the pump connections of the drive cylinder via a directional control valve with the Hydraulic pump connected.
  • two or more hydraulic pumps can be provided be connected in parallel to the drive cylinder.
  • the slurry pump shown in Fig. 1 consists essentially of two delivery cylinders 10, the frontal openings 12 in a material feed container 14 open and alternately during the pressure stroke (arrow 16) connectable via a diverter 18 with a delivery line 20 and during the suction stroke (arrow 22) while sucking material to the material feed container 14 are open.
  • the delivery cylinder 10 are hydraulic Drive cylinder 24 ', 24 "driven in push-pull
  • the delivery piston 26 via a common piston rod 28 with the drive piston 30 ', 30 "of the drive cylinder 24', 24" connected.
  • a water box 32 In the area between the delivery cylinders 10 and the drive cylinders 24 ', 24 "is located a water box 32 through which the piston rods 28 pass.
  • the drive cylinders 24 ', 24 are at rod-side terminals 34', 34" (Fig. 2a, b) or at bottom-side terminals 36 ', 36 “(Fig. 3a, b) via Pressure lines 38 ', 38 "with the hydraulic connections 40', 40” one on a Motor 43 driven hydraulic pump 42 connected and communicate at their opposite terminals 36 ', 36 “and 34', 34", respectively via a swing oil pipe 44 with each other.
  • stroke correction is at the two ends of the drive cylinder 24 ', 24 "one each concerned Drive piston 30 ', 30 "in its end positions bridging, a check valve 46 containing balancing line 48 arranged.
  • Reversing pump trained hydraulic pump 42 is provided.
  • the direction of movement the drive piston 30 ', 30 "and thus the delivery piston 26th is thereby reversed that the swash plate 50 of the reversing 42th triggered by a Um Kunststoffsignal swung through the Nullage and thus the conveying direction of the pressure oil in the lines 38 ', 38 "vice versa becomes.
  • the flow rate of the reversing 42 is given at Drive speed determined by the tilt angle of the swash plate 50.
  • 2a, b and 3a, b are each for the low-pressure operation (idling or cleaning operation) and the high-pressure operation (thick matter delivery) typical Indicated pressure values in the rod-side and bottom-side cylinder chamber, which lead to a leakage oil flow around the drive pistons 30 ', 30 "
  • the pressure difference occurring leakage currents are determined by the length of the arcuate arrows 56 ', 56 "symbolically quantified in Figures 2a and 3a the typical pressure conditions are given in low-pressure operation, while in Figs. 2b and 3b typical pressure values at high pressure operation are indicated.
  • the pressure conditions in the drive cylinders 24 ', 24 “calculate from the pressure in the pressure lines 38 ', 38 "under consideration the piston surfaces on the bottom side and the rod side.
  • This process can be done via the correction sensor 54 are monitored. Once the drive piston 30 'in the movement the correction sensor 54 is no longer achieved, is not on the shown control arrangement after a delay time of Correction sensor 54 for the Um Tavernvorgang activated and the position sensor 52 ". This causes the rod end position of the Drive piston 30 "rocker oil over the adjacent equalization line 48 to the low pressure side in the pressure line 38 "urged until the drive piston 30 'arrives in its bottom end position. In this way you reach with a single switching over the correction sensor 54 a automatic stroke compensation.
  • FIGS. 4 and 5 differ from the Embodiment of Fig. 3a and b characterized in that in each case a unidirectional promotional hydraulic pump 42 is provided.
  • the reversal of the Hydraulic connections between the two drive cylinders take place there by a in the pressure lines 38 ', 38 "arranged directional control valve 58, the via the position sensors 52 ', 52 "and the correction sensor 54 and the Control arrangement 51 in the sense of Fig. 3a and b is controllable.
  • in the Case of Figure 4 is provided a closed hydraulic circuit.
  • the oil return leads back to the hydraulic pump.
  • Fig. 5 is a open hydraulic circuit provided, wherein the oil from a hydraulic tank 60 is sucked and returned the oil return in the, hydraulic tank 60 is.
  • the to Fig. 3a and b equivalent hydraulic connections 40 ', 40 "of the hydraulic pump can be found in the embodiments 4 and 5 on the drive cylinders 24 ', 24 "facing outlet side the directional valves 58.
  • the invention relates to a slurry pump, in particular for the delivery of concrete.
  • the sludge pump has two over-front openings 12 in a material feed container 14 opening delivery cylinder 10 and two hydraulic drive cylinder 24 ', 24 ", the piston 26,30', 30" in pairs over a common Piston rod 28 are rigidly interconnected.
  • the reversing pump 42 are two at a defined distance from one of the ends of the drive cylinder arranged, on a passing drive piston 30 ', 30 "responsive Position sensors 52 ', 52 "provided.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Dickstoffpumpe mit zwei über stirnseitige Öffnungen in einen Materialaufgabebehälter, mündenden Förderzylindern, mit zwei hydraulischen Antriebszylindern, die an stangenseitigen oder bodenseitigen Pumpenanschlüssen mit einer alternierend umsteuerbaren Hydraulikpumpe verbunden sind und an ihren den Pumpenanschlüssen gegenüberliegenden Enden über eine Schaukelölleitung miteinander kommunizieren, wobei die Antriebskolben der Antriebszylinder und die Förderkolben der Förderzylinder paarweise über gemeinsame Kolbenstangen starr miteinander verbunden sind, mit im Bereich der beiden Enden der Antriebszylinder angeschlossenen, die betreffenden Antriebskolben in deren Endstellungen überbrückenden, ein Rückschlagventil enthaltenden Ausgleichsleitungen, und mit zwei in definiertem Abstand von einem der Enden der Antriebszylinder angeordneten, an eine Steuerungseinrichtung angeschlossenen, beim Vorbeilaufen des zugehörigen Kolbens ein Endlagensignal für die Umsteuerung der Hydraulikpumpe abgebenden Positionssensoren.
Es sind Zweizylinder-Dickstoffpumpen dieser Art bekannt, bei denen die beiden Positionssensoren an einem der beiden Antriebszylinder angeordnet sind (EP-B 0 446 206). Am anderen Antriebszylinder wird dabei keine Endlagenüberwachung durchgeführt. Es hat sich gezeigt, daß die Strömungsverhältnisse innerhalb der Zylinder aufgrund von Leckströmen am Kolben vorbei je nach den vorhandenen Druckverhältnissen zu einer Schaukelölaufspeisung oder zu einem Schaukelölverlust und demnach zu einem Vor- oder Nacheilen eines der Kolben führen können.
So kommt es bei der stangenseitigen Druckölzufuhr in den Antriebszylindern bei niederem Systemdruck, wie er beispielsweise beim Reinigungsbetrieb mit Wasser vorhanden ist, zu einer Schaukelölaufspeisung. Dies führt dazu, daß der Kolben im zweiten Zylinder einen Vorlauf erhält, aufgrund dessen es zu einem unerwünschten knallenden mechanischen Endlagenkontakt mit den Zylindern kommen kann. Andererseits erhält man, beim Hochdruckbetrieb, also im Zustand der Dickstoffförderung, einen internen Schaukelölverlust infolge der Leckströmungen um den Kolben. Dadurch wird an dem zweiten Zylinder der Kolbenweg verkürzt, so daß es auf der Seite des Förderzylinders zu einer Pfropfenbildung kommen kann. Dieser Beton-Pfropfen wird nicht aus dem Förderzylinder ausgeschoben sondern bei jedem Ansaugvorgang in den Förderzylinder zurückgezogen. Er härtet allmählich aus und führt zu einem erhöhten Verschleiß im Förderzylinder.
Beim bodenseitigen Anschluß der Antriebszylinder an die Hydraulikpumpe ergibt sich im Niederdruckbetrieb ein Schaukelölverlust. Dieser führt zu einem Voreilen eines der Kolben und zu dem unerwünschten Endlagenknallen im zweiten Zylinder. Im Hochdruckbetrieb ergibt sich hier eine Schaukelölaufspeisung, die aufgrund der frühzeitigen Umschaltung im ersten Zylinder zu einer Pfropfenbildung im zweiten Zylinder mit den vorstehend angegebenen Nachteilen führt.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sensoranordnung in einer Dickstoffpumpe der eingangs angegebenen Art vorzusehen, die sowohl das Endlagenknallen beim Niederdruckbetrieb als auch die Pfropfenbildung im Hochdruckbetrieb verhindert.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Der erfündungsgemäßen Lösung liegt der Gedanke zugrunde, daß durch eine geeignete Anordnung der Positionssensoren an den Antriebszylindern eine Pfropfenbildung in den Förderzylindern sowie Endlagenknallen vermieden werden kann, während mit zusätzlichen Korrekturmitteln ein automatischer Hubausgleich erzielt werden kann. Um dies zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die beiden Positionssensoren in definiertem Abstand von den stangenseitigen Enden der beiden Antriebszylinder angeordnet sind, und daß zusätzlich ein Korrektursensor in definiertem Abstand vom bodenseitigen Ende eines der Antriebszylinder angeordnet ist, der anstelle des stangenseitigen Positionssensors des anderen Antriebszylinders zeitweilig zur Auslösung eines Umsteuervorgangs aktivierbar ist. Der Korrektursensor hat dabei die Aufgabe, eine automatische Hubkorrektur durchzuführen, wenn der Antriebskolben in dem betreffenden Antriebszylinder die Position des Korrektursensors nicht mehr überfährt, wenn es also aufgrund der internen Leckölverhältnisse zu einer Hubverkürzung kommt.
Vorteilhafterweise wird der Korrektursensor in definierten Zeitabständen jeweils für einen Umsteuervorgang aktiviert. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine bedarfsmäßige Umsteuerung vor. Diese kann dadurch erfolgen, daß der Korrektursensor bei fehlendem Kolbensignal des Korrektursensors und vorhandenem Kolbensignal des am gegenüberliegenden Antriebszylinder angeordneten Positionssensors aktivierbar ist. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Steuerungsanordnung eine Verzögerungsschaltung oder eine Verzögerungssoftware mit einer mindestens der doppelten Hubzeit der Antriebskolben entsprechenden Zeitkonstanten zur Aktivierung des Korrektursensors enthält, die bei fehlendem Kolbensignal des Korrektursensors und vorhandenem Kolbensignal des am gegenüberliegenden Antriebszylinder angeordneten Positionssensors auslösbar und bei auftretendem Kolbensignal des Korrektursensors zurücksetzbar ist. Bei vielen Anwendungsfällen reicht es jedoch auch aus, wenn der Korrektursensor in definierten Zeitabständen jeweils für einen Umsteuervorgang, aktivierbar ist.
Zur Erhöhung der Betriebszuverlässigkeit hat es sich als, vorteilhaft erwiesen, wenn jeweils zwei redundante stangenseitige Positionssensoren vorgesehen sind.
Die Positionssensoren und der Korrektursensor können als beim Vorbeilaufen des Kolbens in Richtung Endlage ansprechende Näherungsschalter oder Magnetschalter ausgebildet sein, die unmittelbar im Umsteuerkreis angeordnet werden können. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, die Positionssensoren und den Korrektursensor als Signalgeber auszubilden, die beim Vorbeilaufen des Kolbens in Richtung Endlage ein Endlagensignal abgpben.
Die Hydraulikpumpe ist vorteilhafterweise als Reversierpumpe, insbesondere als Schrägscheiben-Axialkolbenpumpe ausgebildet. Den gleichen Zweck erfüllt auch eine unidirektional fördernde Hydraulikpumpe. In diesem Fall sind die Pumpenanschlüsse der Antriebszylinder über ein Wegeventil mit der Hydraulikpumpe verbunden.
Grundsätzlich können auch zwei oder mehr Hydraulikpumpen vorgesehen werden, die in Parallelschaltung an die Antriebszylinder anschließbar sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1
eine Zweizylinder-Dickstoffpumpe in teilweise geschnittener schaubildlicher Darstellung;
Fig. 2a und b
ein Schema der Antriebshydraulik für die Dickstoffpumpe mit stangenseitig angeschlossener Reversierpumpe mit symbolischer Pfeildarstellung der Leckströme beim Niederdruck- und Hochdruckbetrieb;
Fig. 3a und b
ein Schema der Antriebshydraulik mit bodenseitig angeschlossener Reversierpumpe in Darstellungen entsprechend Fig. 2a und b;
Fig. 4
ein Schema der Antriebshydraulik für die Dickstoffpumpe mit bodenseitig angeschlossener, über ein Wegeventil umsteuerbarer unidirektionaler Hydraulikpumpe in geschlossenem Hydraulikkreis;
Fig. 5
eine Antriebshydraulik entsprechend Fig. 4 mit offenem Hydraulikkreis.
Die in Fig. 1 gezeigte Dickstoffpumpe besteht im wesentlichen aus zwei Förderzylindern 10, deren stirnseitige Öffnungen 12 in einen Materialaufgabebehälter 14 münden und abwechselnd während des Druckhubs (Pfeil 16) über eine Rohrweiche 18 mit einer Förderleitung 20 verbindbar und während des Saughubs (Pfeil 22) unter Ansaugen von Material zum Materialaufgabebehälter 14 hin offen sind. Die Förderzylinder 10 werden über hydraulische Antriebszylinder 24',24" im Gegentakt angetrieben. Zu diesem Zweck sind die Förderkolben 26 über eine gemeinsame Kolbenstange 28 mit dem Antriebskolben 30',30" der Antriebszylinder 24',24" verbunden. Im Bereich zwischen den Förderzylindern 10 und den Antriebszylindern 24',24" befindet sich ein Wasserkasten 32, durch den die Kolbenstangen 28 hindurchgreifen.
Die Antriebszylinder 24',24" sind an stangenseitigen Anschlüssen 34',34" (Fig. 2a,b) oder an bodenseitigen Anschlüssen 36',36" (Fig. 3a,b) über Druckleitungen 38',38" mit den Hydraulikanschlüssen 40',40" einer über einen Motor 43 angetriebenen Hydraulikpumpe 42 angeschlossen und kommunizieren an ihren gegenüberliegenden Anschlüssen 36',36" bzw. 34',34" über eine Schaukelölleitung 44 miteinander. Zum Zwecke der Hubkorrektur ist an den beiden Enden der Antriebszylinder 24',24" je eine den betreffenden Antriebskolben 30',30" in dessen Endlagen überbrückende, ein Rückschlagventil 46 enthaltende Ausgleichsleitung 48 angeordnet.
Bei den in Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispielen ist jeweils eine als Reversierpumpe ausgebildete Hydraulikpumpe 42 vorgesehen. Die Bewegungsrichtung der Antriebskolben 30',30" und damit der Förderkolben 26 wird dadurch umgekehrt, daß die Schrägscheibe 50 der Reversierpumpe 42 ausgelöst durch ein Umsteuersignal durch die Nullage hindurchgeschwenkt und damit die Förderrichtung des Drucköls in den Leitungen 38',38" umgekehrt wird. Die Fördermenge der Reversierpumpe 42 wird bei vorgegebener Antriebsdrehzahl durch den Schwenkwinkel der Schrägscheibe 50 bestimmt. Zur Auslösung des Umsteuervorgangs sind im Abstand von den stangenseitigen Enden der Antriebszylinder 24,24' Positionssensoren 52',52" angeordnet, die auf den vorbeilaufenden Antriebskolben 30',30" ansprechen und ein Endlagensignal für die Umsteuerung der Reversierpumpe 42 abgeben. Die Schrägscheibe 50 der Reversierpumpe 42 ist zu diesem Zweck an eine Steuerungsanordnung 51 angeschlossen, in der die von den Positionssensoren 52',52" abgegebenen Endlagensignale ausgewertet werden. Die stangenseitig angeordneten Positionssensoren 52',52" sorgen dafür, daß die Förderkolben 26 bei jedem Förderhub in unmittelbare Nähe der Öffnung 12 gelangen, so daß sich kein Betonpropf bilden kann. Zusätzlich befindet sich in der Nähe des bodenseitigen Endes des einen Antriebszylinders 24' ein Korrektursensor 54, der anstelle des stangenseitigen Positionssensors 52" des anderen Antriebszylinders 24" über die Steuerungsanordnung 51 zeitweilig zur Auslösung eines Umsteuervorgangs aktivierbar ist.
Da die Antriebskolben 30',30" nicht absolut dicht an der Innenfläche der Antriebszylinder 24',24" anliegen, kommt es beim Betrieb innerhalb der Antriebszylinder 24',24" zu Leckströmen nach Maßgabe der im stangenseitigen und bodenseitigen Zylinderraum herrschenden Druckdifferenzen. In den Fig. 2a,b und 3a,b sind jeweils für den Niederdruckbetrieb (Leerlauf- oder Reinigungsbetrieb) und den Hochdruckbetrieb (Dickstoffförderung) typische Druckwerte im stangenseitigen und bodenseitigen Zylinderraum angegeben, die zu einer Leckölströmung um die Antriebskolben 30',30" führen. Die aufgrund der Druckdifferenz auftretenden Leckströme sind durch die Länge der bogenförmigen Pfeile 56',56" symbolisch quantifiziert. In den Fig. 2a und 3a sind die typischen Druckverhältnisse beim Niederdruckbetrieb angegeben, während in den Fig. 2b und 3b typische Druckwerte beim Hochdruckbetrieb angegeben sind. Die Druckverhältnisse in den Antriebszylindern 24',24" errechnen sich aus dem Druck in den Druckleitungen 38',38" unter Berücksichtigung der Kolbenflächen auf der Bodenseite und der Stangenseite.
Bei den in Fig. 2a beispielhaft aufgezeigten Druckverhältnissen, wie sie beim stangenseitigen Antrieb im Niederdruckbereich auftreten, ergibt sich sowohl in der Saugrichtung (Antriebszylinder 24') als auch in der Druckrichtung (Antriebszylinder 24") eine Leckölströmung 56',56" in Richtung Schaukelölleitung 44. In beiden Antriebsylindern 24',24" kommt es daher zu einer Schaukelölaufspeisung. Da die Umsteuerung der Reversierpumpe 42 regelmäßig über die stangenseitig angeordneten Positionssensoren 52',52" erfolgt, baut sich trotz der Überströmung über die Ausgleichsleitungen 48 allmählich ein Schaukelölüberschuß auf, der schließlich dazu führt, daß die Antriebskolben 30',30" vor Erreichen des bodenseitigen Zylinderendes in ihrer Bewegung umgekehrt werden. Dieser Vorgang kann über den Korrektursensor 54 überwacht werden. Sobald der Antriebskolben 30' im Bewegungsablauf den Korrektursensor 54 nicht mehr erreicht, wird über die nicht dargestellte Steuerungsanordnung nach Ablauf einer Verzögerungszeit der Korrektursensor 54 für den Umsteuervorgang aktiviert und der Positionssensor 52" abgeschaltet. Dadurch wird in der stangenseitigen Endstellung des Antriebskolbens 30" Schaukelöl über die benachbarte Ausgleichsleitung 48 zur Niederdruckseite in die Druckleitung 38" gedrängt, bis der Antriebskolben 30' in seiner bodenseitigen Endlage ankommt. Auf diese Weise erreicht man mit einem einzigen Umschaltvorgang über den Korrektursensor 54 einen automatischen Hubausgleich.
Beim Hochdruckbetrieb gemäß Fig. 2b ergibt sich aus den dort beispielhaft angegebenen Druckverhältnissen beim Saugbetrieb (Antriebszylinder 24') eine Schaukelölaufspeisung in Richtung des Pfeils 56' und beim Druckbetrieb (Antriebszylinder 24") ein Schaukelölverlust in Richtung des Pfeils 56". Insgesamt überwiegt hierbei aufgrund der gegebenen Druckverhältnisse der Schaukelölverlust. Dies bedeutet, daß der saugende Kolben jeweils eine bodenseitige Endlage erreicht, bevor der drückende Kolben in seine stangenseitige Endstellung gelangt. Da die Kolbenumsteuerung über die stangenseitigen Positionssensoren 52',52" erfolgt, kommt es auf der Saugseite zu einer Ausgleichsströmung über die Ausgleichsleitung 48, die den drükkenden Kolben in seine stangenseitige Endlage bis zum Positionssensor 52',52" verschiebt. Die Hubkorrektur erfolgt dabei ausschließlich über die Ausgleichsleitungen 48, so daß dem Korrektursensor 54 beim Hochdruckbetrieb allenfalls eine Überwachungsfunktion, aber keine Umsteuerfunktion zukommt.
Beim bodenseitigen Antrieb gemäß Fig. 3a und b ist die Schaukelölleitung 44 an die stangenseitigen Anschlüsse 34',34" angeschlossen. Dementsprechend ergeben sich dort die folgenden Betriebsverhältnisse.
Beim Niederdruckbetrieb gemäß Fig. 3a strömt in beiden Zylindern 24',24" stangenseitiges Lecköl in den bodenseitigen Zylinderraum mit der Folge eines Schaukelölverlusts. Aufgrund der über die stangenseitigen Positionssensoren 52',52" bewirkten Umsteuerung ergibt sich daraus eine allmähliche Hubverkürzung. Die Hubverkürzung kann über den Korrektursensor 54 von außen überwacht werden. Sobald der Antriebskolben 30' den Korrektursensor beim Umsteuervorgang über dem Positionssensor 52" nicht mehr erreicht, wird nach Ablauf einer Verzögerungszeit die Umsteuerung einmalig über den Korrektursensor 54 bei abgeschaltetem Positionssensor 52" ausgelöst. Dadurch wird der Hub des Antriebskolbens 30' vergrößert, während der Antriebskolben 30" sich bereits in seiner stangenseitigen Endlage befindet. In diesem Zustand wird über den Antriebszylinder 24" Drucköl über die stangenseitige Ausgleichsleitung 48 zur Schaukelölseite gefördert, bis der Hubausgleich erreicht ist. Für jeden Hubausgleich ist nur ein Umsteuerzyklus über den Korrektursensor 54 erforderlich.
Beim Hochdruckbetrieb gemäß Fig. 3b kommt es bei jedem Hubvorgang zu einer Schaukelölaufspeisung auf der Stangenseite. Dies ergibt sich aus einer Bilanz der Leckströme, die symbolisch durch die Länge der Pfeile 56',56" in der Zeichnung angedeutet ist. Da die Umsteuerung der Reversierpumpe im Normalbetrieb über die stangenseitigen Positionssensoren 52',52" ausgelöst wird, erreicht stets der über das Schaukelöl angetriebene Kolben seine bodenseitige Endlage, bevor der unmittelbar angetriebene Kolben den zugehörigen stangenseitigen Positionssensor erreicht. Der Hubausgleich erfolgt hier also stets über die bodenseitigen Ausgleichsleitungen 48, so daß dem Korrektursensor 54 im Hochdruckbetrieb nur eine überwachende und keine umsteuernde Funktion zukommt.
Die Ausführungsbeispiele nach Fig. 4 und 5 unterscheiden sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3a und b dadurch, daß jeweils eine unidirektional fördernde Hydraulikpumpe 42 vorgesehen ist. Die Umsteuerung der Hydraulikanschlüsse zwischen den beiden Antriebszylindern erfolgt dort durch ein in den Druckleitungen 38',38" angeordnetes Wegeventil 58, das über die Positionssensoren 52',52" und den Korrektursensor 54 und die Steuerungsanordnung 51 im Sinne der Fig. 3a und b ansteuerbar ist. Im Falle der Fig. 4 ist ein geschlossener Hydraulikkreis vorgesehen; der Ölrücklauf führt wieder zur Hydraulikpumpe zurück. Im Falle der Fig. 5 ist ein offener Hydraulikkreis vorgesehen, bei welchem das Öl aus einem Hydrauliktank 60 angesaugt wird und der Ölrücklauf in den, Hydrauliktank 60 zurückgeführt ist. Die zu Fig. 3a und b äquivalenten Hydraulikanschlüsse 40',40" der Hydraulikpumpe finden sich bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 4 und 5 auf der den Antriebszylindern 24',24" zugewandten Austrittsseite der Wegeventile 58.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung bezieht sich auf eine Dickstoffpumpe insbesondere für die Förderung von Beton. Die Dickstoffpumpe weist zwei über stirnseitige Öffnungen 12 in einen Materialaufgabebehälter 14 mündende Förderzylinder 10 sowie zwei hydraulische Antriebszylinder 24',24" auf, deren Kolben 26,30',30" paarweise über eine gemeinsame Kolbenstange 28 starr miteinander verbunden sind. Die Antriebszylinder 24',24" sind über stangenseitige oder bodenseitige Pumpenanschlüsse 34',34";36',36" mit einer hydraulischen Reversierpumpe 42 verbunden. Außerdem kommunizieren sie an ihren den Pumpenanschlüssen gegenüberliegenden Enden über eine Schaukelölleitung 44 miteinander. Die Antriebszylinder und damit die Förderzylinder werden über die Reversierpumpe 42 im Gegentakt angetrieben. Zur Umsteuerung der Reversierpumpe 42 sind zwei in definiertem Abstand von einem der Enden der Antriebszylinder angeordnete, auf einen vorbeilaufenden Antriebskolben 30',30" ansprechende Positionssensoren 52',52" vorgesehen. Um die Bildung von Beton-pfropfen in den Förderzylindern 10 sowie ein Endlagenknallen der Antriebskolben 30',30" zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die beiden Positionssensoren 52',52" im Abstand von den stangenseitigen Enden der beiden Antriebszylinder 24',24" angeordnet sind, und daß zusätzlich ein Korrektursensor 54 in definiertem Abstand vom bodenseitigen Ende eines der Antriebszylinder 24' angeordnet ist, der anstelle des stangenseitigen Positionssensors 52" des anderen Antriebszylinders 24" zeitweilig zur Auslösung eines Umsteuervorgangs aktivierbar ist.

Claims (12)

  1. Dickstoffpumpe mit zwei über stirnseitige Öffnungen (12) in einen Materialaufgabebehälter (14) mündenden Förderzylindern (10), mit zwei hydraulischen Antriebszylindern (24',24"), die über stangenseitige oder bodenseitige Pumpenanschlüsse (34',34";36',36") mit einer alternierend umsteuerbaren Hydraulikpumpe (42) verbunden sind und an ihren den Pumpenanschlüssen gegenüberliegenden Enden über eine Schaukelölleitung (44) miteinander kommunizieren, wobei die Antriebskolben (30',30") der Antriebszylinder (24',24") und die Förderkolben (26) der Förderzylinder (10) paarweise über gemeinsame Kolbenstangen (28) starr miteinander verbunden sind, mit an den Antriebszylindern (24',24") im Bereich ihrer Enden angeschlossenen, die zugehörigen Antriebskolben (30',30") in deren Endlagen überbrückenden, ein Rückschlagventil (46) enthaltenden Ausgleichsleitungen (48) und mit zwei in definiertem Abstand von einem der Enden der Antriebszylinder angeordneten, an eine Steuerungsanordnung (51) angeschlossenen, auf den vorbeilaufenden Antriebskolben (30',30") ansprechenden und ein Endlagensignal für die Umsteuerung der Hydraulikpumpe (42) abgebenden Positionssensoren (52',52"), dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Positionssensoren (52',52") im Abstand von den stangenseitigen Enden der beiden Antriebszylinder (24',24") angeordnet sind, und daß zusätzlich ein Korrektursensor (54) in definiertem Abstand vom bodenseitigen Ende eines der Antriebszylinder (24') angeordnet ist, der anstelle des Positionssensors (52") des anderen Antriebszylinders (24") zeitweilig zur Auslösung eines Umsteuervorgangs aktivierbar ist.
  2. Dickstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrektursensor (54) vorzugsweise in definierten Zeitabständen jeweils für einen Umsteuervorgang aktivierbar ist.
  3. Dickstoffpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsanordnung (51) eine Verzögerungsschaltung oder einem Prozessor mit einer Verzögerungssoftware, zur Aktivierung des Korrektursensors (54) enthält.
  4. Dickstoffpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsschaltung oder die Verzögerungssoftware eine Zeitkonstante aufweist, die mindestens der doppelten Hubzeit der Antriebskolben entspricht.
  5. Dickstoffpumpe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsschaltung bei fehlendem Endlagensignal des Korrektursensors (54) und vorhandenem Endlagensignal d,es am gegenüberliegenden Antriebszylinder (24") angeordneten Positionssensors (52") auslösbar und bei auftretendem Endlagensignal des Korrektursensors zurücksetzbar ist.
  6. Dickstoffpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsschaltung als retriggerbares Zeitrelais ausgebildet ist.
  7. Dickstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei redundante stangenseitige Positionssensoren (52',52") vorgesehen sind.
  8. Dickstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionssensoren (52',52") und der Korrektursensor (54) als beim Vorbeilaufen des jeweiligen Antriebskolbens (30',30") in Richtung Endlage ansprechende Näherungsschalter oder Magnetschalter ausgebildet sind.
  9. Dickstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionssensoren (52',52") und der Korrektursensor (54) als beim Vorbeilaufen des jeweiligen Antriebskolbens (30',30") in Richtung. Endlage ein Endlagensignal abgebende Signalgebe ausgebildet sind.
  10. Dickstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikpumpe als Reversierpumpe (42), insbesondere als Schrägscheiben-Axialkolbenpumpe ausgebildet ist.
  11. Dickstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikpumpe (42) unidirektional fördert und daß die Pumpenanschlüsse (36',36") der Antriebszylinder (24',24") über ein Wegeventil (58) mit der Hydraulikpumpe (42) verbunden sind.
  12. Dickstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei parallelgeschaltete Hydraulikpumpen (42) vorgesehen sind.
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