EP1561032B1

EP1561032B1 - Piston high-density pump with a continuous flow rate

Info

Publication number: EP1561032B1
Application number: EP04765257A
Authority: EP
Inventors: Manfred Lenhart
Original assignee: Friedrich Wilhelm Schwing GmbH
Current assignee: Friedrich Wilhelm Schwing GmbH
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2004-09-15
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2024-09-15
Also published as: RU2324070C2; CA2539754C; WO2005033508A1; DE502004005901D1; ES2298804T3; DE10343802B4; CN100412358C; AU2004278470A1; BRPI0414572A; US20070196224A1; ATE383513T1; RU2006112600A; JP4653096B2; DE10343802A1; KR20060127846A; EP1561032A1; KR100934634B1; US7771174B2; JP2007506034A; CA2539754A1

Abstract

In a two-cylinder slurry pump for the continuous feeding of, in particular, concrete, in which pump two feed cylinders remove the high-viscosity material from a pre-charging tank and deliver it to a feed line, a diverter valve is provided with a cross-section that narrows from an inlet opening assigned to the cylinders to a discharge opening assigned to the feed line, which diverter valve connects, in any position, at least one feed cylinder, over its entire cross-section, to the feed line, a support arrangement (20) and a plate cam (15) securely connected thereto being assigned in accordance with the invention to the diverter valve (11) on its side facing towards the cylinders (3, 5). The plate cam (15) comprises not only the inlet opening (21) of the diverter valve (11) but also an intake opening (23), which is arranged at sufficient distance from the inlet opening (21) to cover an opening of one of the feed cylinders (3, 5) completely. Additionally, a process for controlling this continuous-feed slurry pump is described.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dickstoffpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Im weiteren Sinne bezieht sie sich auch auf die Steuerung solcher Dickstoffpumpen.The present invention relates to a slurry pump with the features of the preamble of claim 1. In a broader sense, it also relates to the control of such sludge pumps.

Kolben-Dickstoffpumpen werden insbesondere zum Fördern von Beton auf Baustellen seit langer Zeit eingesetzt. In der Regel sind sie als hydraulisch betriebene Kolbenpumpen, zumeist zweizylindrig, ausgeführt, welche den Beton durch Schläuche oder Rohre fördern. Im Folgenden wird vereinfacht stets von Betonförderung die Rede sein. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die Anwendung bei Betonförderpumpen, sondern kann für sämtliche ähnlichen Dickstoffpumpen verwendet werden.Piston solids pumps have been used for conveying concrete on construction sites for a long time. As a rule, they are designed as hydraulically operated piston pumps, usually two-cylinder, which convey the concrete through hoses or pipes. In the following, simplification will always be discussed. However, the invention is not limited to the application in concrete pumping, but can be used for all similar thick matter pumps.

Solche Pumpen haben mit zwei im Wechsel gefüllten Zylindern und zugehörigen Kolben eine einzige Förderleitung zu speisen. Jeweils der gefüllte Zylinder wird mit der Förderleitung über eine schaltbare Rohrweiche verbunden. Daraufhin schiebt der Kolben den Beton aus (Pumphub), während der parallele Kolben zurückbewegt wird, um den Zylinder neu mit Beton zu füllen (Saughub). Am Ende jedes Hubs wird die Bewegungsrichtung der Zylinderkolben jeweils umgesteuert und die Rohrweiche umgestellt, so dass Pump- und Saughübe ständig abwechseln. Die beiden Kolben werden vorzugsweise hydraulisch und miteinander gekoppelt angetrieben, so dass sie grundsätzlich gegenläufig arbeiten.Such pumps have to feed a single feed line with two alternately filled cylinders and associated pistons. Each of the filled cylinder is connected to the delivery line via a switchable diverter valve. The piston then pushes out the concrete (pump stroke) while the parallel piston is moved back to refill the cylinder with concrete (suction stroke). At the end of each stroke, the direction of movement of the cylinder pistons is reversed and the diverter valve changed so that pump and suction strokes alternate constantly. The two pistons are preferably driven hydraulically and coupled to each other, so that they work in principle in opposite directions.

Die gebräuchlichen Rohrweichen ( DE 29 33 128 C2 ) werden so angeordnet, dass sie zwischen zwei Schalt-Endstellungen hin und her stellbar sind, in welchen sie alternierend die Verbindung zwischen den Zylinder-Öffnungen und der Förderleitung einerseits, andererseits dem Vorfüllbehälter herstellen. Daraus ergibt sich an sich eine diskontinuierliche Förderung.The common diverters ( DE 29 33 128 C2 ) are arranged so that they are adjustable between two switching end positions back and forth, in which they produce alternately the connection between the cylinder openings and the conveying line on the one hand, on the other hand, the Vorfüllbehälter. This results in a discontinuous promotion per se.

Bei einer bestimmten Bauart umfasst die Rohrweiche einen wegen seiner äußeren Form so genannten Rockschieber, der in dem mit Dickstoff gefüllten Zuflussbereich des Vorfüllbehälters angeordnet ist. Die "Taille" dieses Rocks hat eine der Ausstoßöffnung der Förderzylinder entsprechende Bohrung, während der Saum des Rocks eine etwa nierenförmige Öffnung umschreibt.In a certain design, the pipe switch comprises a skirt slide, which is so called because of its external shape, and which is arranged in the feed area of the prefill container filled with thick material. The "waist" of this skirt has one of the discharge opening of the delivery cylinder corresponding hole, while the skirt of the skirt circumscribes an approximately kidney-shaped opening.

Dieser Rockschieber ist mithilfe eines Antriebs in einer bogenförmigen Schiebe-SchwenkBewegung zwischen zwei Endstellungen so positionierbar, dass jeweils in einer Endstellung die Taillenöffnung mit einer Ausstoßöffnung eines der Zylinder verbunden ist, während die Saumöffnung stets mit der einzigen Förderleitung kommuniziert. Bezüglich des Pumpstroms liegt also in dieser Ausführung die Taillenöffnung stromauf, die Saumöffnung stromab.This rocker slide is positionable by means of a drive in an arcuate sliding-SchwenkBewegung between two end positions so that each in an end position, the waist opening is connected to an ejection opening of the cylinder, while the seam opening always communicates with the single feed line. With regard to the pumping flow, in this embodiment, therefore, the waist opening is located upstream, the seam opening downstream.

Durch die in Endstellung des Rockschiebers jeweils frei gelegte Ausstoßöffnung kann der betreffende Zylinder wieder im Saughub mit dem Dickstoff gefüllt werden, der außen an dem Rockschieber vorbei fließt. Beide Stirnflächen des Rockschiebers am Saum und an der Taille gleiten auf geeigneten Dichtflächen, so dass der Dickstoff nicht seitlich austreten kann. Eine kontinuierliche Förderung ist allerdings mit diesem System nicht möglich.By in the end position of the rocker slide each exposed discharge opening of the cylinder in question can be filled again in the suction stroke with the thick matter flowing outside of the rock slide over. Both faces of the skirt slider at the hem and at the waist glide on suitable sealing surfaces, so that the thick matter can not escape laterally. However, continuous support is not possible with this system.

US 3,663,129 beschreibt als gattungsbildender Stand der Technik eine andere Betonpumpe, bei der das Umschaltventil bzw. dessen Rohrweiche aus einem gegenüber dem vorerwähnten Stand der Technik um 180° gedrehten Rockschieber besteht. Seine Taillenöffnung ist als US 3,663,129 describes as a generic state of the art another concrete pump in which the switching valve or its diverter valve consists of a relation to the aforementioned prior art rotated by 180 ° rocker. His waist opening is as

Auslaß stromab ständig, jedoch schwenkbar mit der Mündung der Förderleitung verbunden. Seine nierenförmige Saumöffnung (Einlass, stromauf) ist hinreichend lang, um die Öffnungen beider Förderzylinder gleichzeitig zu überdecken. Während des Betriebs führt die Rohrweiche eine kontinuierlich oszillierende Schwenkbewegung aus, deren Achse koaxial zur Mündung der Förderleitung liegt. Der Schwenkwinkel der Rohrweiche beträgt etwa 50° zu beiden Seiten einer Mittellage.Outlet downstream constantly, but pivotally connected to the mouth of the delivery line. Its kidney-shaped hem opening (inlet, upstream) is sufficiently long to simultaneously cover the openings of both delivery cylinders. During operation, the pipe switch performs a continuously oscillating pivoting movement whose axis is coaxial with the mouth of the delivery line. The swivel angle of the pipe switch is about 50 ° on both sides of a central position.

Die Kolben der Förderzylinder werden im Zusammenspiel mit der momentanen Stellung der Rohrweiche so gesteuert, dass im Moment der Überdeckung beider Zylinderöffnungen durch die Saumöffnung der eine Zylinder gerade am Ende und der jeweils andere am Beginn eines Pumphubs steht. Dabei geht die Förderung gleitend von dem einen auf den anderen Zylinder über. In der bekannten Steuerung wird für den Saughub und den Pumphub eines jeden Kolbens die gleiche Zeitspanne angesetzt. Es gibt folglich keine gleichzeitige Förderung beider Zylinder.The pistons of the delivery cylinder are controlled in conjunction with the current position of the transfer tube so that at the moment the overlap of both cylinder openings through the hem opening of a cylinder is just at the end and the other at the beginning of a pumping stroke. Here, the promotion is sliding from one to the other cylinder over. In the known control is for the suction stroke and the pump stroke of a each piston the same time scheduled. There is consequently no simultaneous promotion of both cylinders.

Infolge der nur einseitigen Lagerung dieser bekannten Rohrweiche auf der Seite der Förderleitung und der im Wesentlichen nur die Saumöffnung umschreibenden Stütz- und Dichtungsflächen können die erheblichen einwirkenden Kippmomente von der bekannten Konstruktion nicht wirksam aufgenommen werden. Aus diesem Grund kommt es unter dem Förderdruck zu Spaltbildungen zwischen Gehäuse und Rohrweiche, so dass erhebliche Leckverluste in dem Dichtbereich zwischen der Saumöffnung der Rohrweiche und den Förderzylindern auftreten, die wiederum die Realisierung einer tatsächlich kontinuierlichen Förderung in Frage stellen.Due to the only one-sided storage of this known diverter on the side of the delivery line and the substantially only the seam opening circumscribing supporting and sealing surfaces, the considerable acting tilting moments of the known construction can not be effectively absorbed. For this reason, there are under the discharge pressure to gap formation between the housing and pipe switch, so that considerable leakage in the sealing area between the seam opening of the pipe switch and the delivery cylinders occur, which in turn make the realization of an actually continuous promotion in question.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ausgehend vom gattungsbildenden Stand der Technik eine verbesserte Dickstoffpumpe mit kontinuierlicher Förderung zu schaffen und ein Verfahren zum Steuern einer Dickstoffpumpe mit kontinuierlichem Förderstrom anzugeben.The invention is based on the object, starting from the generic state of the art to provide an improved slurry pump with continuous promotion and to provide a method for controlling a slurry pump with continuous flow.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Dickstoffpumpe erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, hinsichtlich des Steuerverfahrens mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 17.This object is achieved in terms of the sludge pump according to the invention with the features of claim 1, with regard to the control method with the features of the independent claim 17th

Die Merkmale der den unabhängigen Ansprüchen jeweils nachgeordneten Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung an.
Indem man der Rohrweiche auch auf ihrer den Zylindern zugewandten Seite eine Lagerung zuordnet, wird eine mechanische Abstützung der Rohrweiche bewerkstelligt, die Leckagen unter dem Druck im Förderbetrieb vermeidet, wodurch erst eine praxisgerechte Pumpe für eine kontinuierliche Förderung von Dickstoffen, insbesondere Beton, erreicht wird. Die fest mit der Rohrweiche verbundene Steuerscheibe mit Einlass- und Ansaugöffnungen erlaubt eine sichere Übertragung der auf die Rohrweiche im Pumpbetrieb einwirkenden Kräfte in die Lagerung. Die Steuerscheibe umfasst feiner Flächen-Abschnitte, die zum vollständigen Abdecken einer Öffnung eines der Förderzylinder vorgesehen sind. Dadurch wird einerseits eine Vorverdichtung der frischen Füllung dieses Zylinders ermöglicht.The features of the independent claims respectively subordinate claims indicate advantageous developments of the invention.
By allocating a storage to the pipe switch on its side facing the cylinders, a mechanical support of the pipe switch is accomplished, which avoids leaks under pressure in the conveying operation, whereby only a practical pump for a continuous delivery of thick materials, especially concrete, is achieved. The fixedly connected with the diverter valve control disc with inlet and suction openings allows safe transmission of the forces acting on the diverter valve in pumping forces in the storage. The control disk includes fine surface portions provided for completely covering an opening of one of the delivery cylinders. This allows on the one hand a pre-compression of the fresh filling of this cylinder.

Die zylinderseitige Lagerung kann vorteilhaft mit der Lagerung einer Antriebswelle für die Rohrweiche kombiniert werden, wodurch ein einfacher und robuster Aufbau gewährleistet wird.The cylinder-side storage can be advantageously combined with the storage of a drive shaft for the transfer tube, whereby a simple and robust construction is ensured.

Indem die Rohrweiche nebst der Steuerscheibe ausgehend von einer Mittelstellung, in der beide Förderzylinder zugleich mit der Förderleitung verbunden sind, in einander entgegen gesetzte Richtungen um jeweils 120° (2 x 60°) schwenkbar ist, und die Ansaugöffnung jeweils nach einer solchen Schwenkung um 120° (2 x 60°) vor einem der Förderzylinder liegt, wird ein kompakter Aufbau des Umschaltventils ermöglicht.By the diverter together with the control disk, starting from a central position, in which both delivery cylinders are simultaneously connected to the delivery line, in opposite directions by 120 ° (2 x 60 °) is pivotally, and the suction respectively after such a pivoting by 120 ° (2 x 60 °) in front of one of the delivery cylinders, a compact design of the changeover valve is made possible.

Beim gattungsbildenden Stand der Technik ist zwar ein insgesamt kleinerer Schwenkwinkel der Rohrweiche vorgesehen. Jedoch ist dort die Rohrweiche ausgehend von der Mittelachse der Förderleitung stärker ausgekröpft, und die Achsen der Förderzylinder sind weiter gegenüber der Achse der Förderleitung versetzt. Dies vergrößert den Raumbedarf beträchtlich und vergrößert auch die um die Antriebsachse wirkenden Hebel aus Druck- und Reibungskräften.Although in the generic state of the art, an overall smaller pivot angle of the pipe switch is provided. However, there is the pipe switch, starting from the central axis of the delivery line more strongly cranked, and the axes of the delivery cylinder are further offset from the axis of the delivery line. This considerably increases the space requirement and also increases the leverage of pressure and frictional forces acting around the drive axle.

Mit Vorzug kann die Steuerscheibe selbst an ihrem Umfang in dem Gehäuse des Umschaltventils mechanisch gleitfähig abgestützt werden. Damit wird eine breite Basis gegen die auf die Rohrweiche einwirkenden Kräfte geschaffen. Ein weiterer Vorteil dieser Gestaltung wird mit einer umlaufenden Abdichtung des Umfangs der Steuerscheibe in diesem Gehäuse erreicht, da in dieser vorteilhaften Weiterbildung der im Vorfüllbehälter befindliche Dickstoff gleich am Außenumfang der Steuerscheibe und nicht erst an den Rändern der Einlass- bzw. Ansaugöffnung aufgehalten wird.With preference, the control disk can be mechanically slidably supported even at its periphery in the housing of the switching valve. This creates a broad base against the forces acting on the diverter. Another advantage of this design is achieved with a peripheral sealing of the circumference of the control disk in this case, since in this advantageous development of the thick stock located in Vorfüllbehälter is stopped immediately at the outer periphery of the control disk and not only at the edges of the inlet or suction.

Das erfindungsgemäße Steuerverfahren zeichnet sich dadurch aus, dass zu Beginn des Pumphubs des Kolbens eines jeden Förderzylinders dessen Öffnung mithilfe einer der Einlassöffnung der Rohrweiche vorlaufenden Steuer- oder Dichtfläche der Steuerscheibe verschlossen wird, wobei der Kolben dieses Förderzylinders einen Vorverdichtungshub ausführt, während der Kolben des anderen Förderzylinders im Pumphub läuft, und dass während der vorübergehend gleichzeitigen Überdeckung beider Zylinderöffnungen durch die Einlassöffnung beide Kolben in einer Gleichlaufphase aufeinander abgestimmt so gesteuert werden, dass die von beiden Kolben zugleich gepumpte Dickstoffmenge wenigstens annähernd die gleiche ist wie bei Förderung durch einen Kolben allein während des Saughubs des jeweils anderen Kolbens. Vorzugsweise werden in der Gleichlaufphase beide Kolben gleich schnell angetrieben, und zwar mit etwa der halben normalen Pumpgeschwindigkeit.The control method according to the invention is characterized in that at the beginning of the pumping stroke of the piston of each conveyor cylinder whose opening is closed by means of one of the inlet opening of the pipe switch leading control or sealing surface of the control disk, the piston of this conveyor cylinder performs a Vorverdichtungshub, while the piston of the other Cylinder in the pumping stroke runs, and that during the simultaneous simultaneous overlap of both cylinder openings through the inlet opening, both pistons in a synchronizing phase coordinated so controlled be that the amount of sludge simultaneously pumped by both pistons is at least approximately the same as when conveyed by a piston alone during the suction stroke of the other piston. Preferably, both pistons are driven at the same speed in the synchronizing phase, with about half the normal pumping speed.

Der Saughub jedes Kolbens läuft nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung deutlich schneller ab als sein Pumphub. Damit wird Zeit für den Vorverdichtungshub gewonnen, der jeden Pumphub zwischen sich einschließt.The suction stroke of each piston runs according to a further advantageous embodiment significantly faster than its pump stroke. This saves time for the precompression stroke, which includes each pump stroke between them.

Es kann schließlich von Vorteil sein, die Schwenkbewegung der Rohrweiche bzw. der Steuerscheibe in bestimmten Bewegungsphasen zu verlangsamen oder ganz aussetzen zu lassen.Finally, it may be advantageous to slow down or completely suspend the pivoting movement of the pipe switch or the control disk in certain phases of movement.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstands der Erfindung gehen aus der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels und deren sich im Folgenden anschließender eingehender Beschreibung hervor.Further details and advantages of the subject of the invention will become apparent from the drawing of an embodiment and its subsequent detailed description below.

Es zeigen in vereinfachter Darstellung

Fig. 1: eine Schnittansicht eines Umschaltventils einer erfindungsgemäßen Dickstoffpumpe im Bereich der Rohrweiche;
Fig. 2: die in Fig. 1 mit A-A bezeichnete Schnittansicht;
Fig. 3: die in Fig. 2 mit B-B bezeichnete Schnittansicht;
Fig. 4: eine Phasendarstellung der Bewegungsabläufe der Rohrweiche in der gleichen Ansicht wie Fig. 2.;
Fig. 5: ein den Phasen in Fig. 2 entsprechendes Weg-Zeit-Diagramm der phasenverschoben gesteuerten Hübe beider Kolben der Dickstoffpumpe.

It show in a simplified representation

Fig. 1: a sectional view of a switching valve of a slurry pump according to the invention in the region of the pipe switch;
Fig. 2: the designated in Figure 1 with AA sectional view.
Fig. 3: the designated in Figure 2 with BB sectional view;
Fig. 4: a phase diagram of the movements of the pipe switch in the same view as Fig. 2 .;
Fig. 5: a the phase in Fig. 2 corresponding path-time diagram of the phase-shifted controlled strokes of both pistons of the slurry pump.

Fig. 1 zeigt von einer Dickstoffpumpe 1 nur den in dieser Ansicht vorderen Förderzylinder 3 im Bereich von dessen offenem (Ausstoß-)Ende. Der zugehörige Kolben ist nicht dargestellt. Der zweite Förderzylinder 5 ist hier verdeckt, jedoch in Fig. 2 und 3 sichtbar. Beide Kolben sind unabhängig voneinander (vorzugsweise hydraulisch) angetrieben und können im Rahmen ihrer Hübe und ihrer Steuerung grundsätzlich beliebige Relativstellungen und - geschwindigkeiten einnehmen. Es ist jedoch auch möglich, sie hydraulisch gekoppelt zu betreiben. Beide Zylinder und Kolben haben denselben Durchmesser, z. B. 250 mm. Fig. 1 shows of a slurry pump 1 only the front in this view conveyor cylinder 3 in the region of the open (ejection) end. The associated piston is not shown. The second conveyor cylinder 5 is hidden here, but in Fig. 2 and 3 visible. Both pistons are driven independently of one another (preferably hydraulically) and, as part of their strokes and their control, can in principle have any relative positions and take up speeds. However, it is also possible to operate them hydraulically coupled. Both cylinders and pistons have the same diameter, z. B. 250 mm.

An die offenen Enden beider Förderzylinder ist ein oben offenes Lager-Gehäuse 7 eines Umschaltventils 9 angeflanscht. Das Gehäuse bildet zugleich wenigstens einen (unteren) Teil eines Vorfüllbehälters 8. Die Öffnungen beider Förderzylinder 3 und 5 münden nahe am unteren Boden des Vorfüllbehälters 8 aus. Dies hat im Vergleich mit dem gattungsbildenden Stand der Technik den Vorteil, dass beim Ansaugen des Dickstoffs immer ein größtmöglicher Füllstand oberhalb der Zylinderöffnungen verbleibt.At the open ends of both conveyor cylinders, an open-topped bearing housing 7 of a switching valve 9 is flanged. The housing also forms at least one (lower) part of a Vorfüllbehälters 8. The openings of both delivery cylinders 3 and 5 open close to the lower bottom of Vorfüllbehälters 8. This has in comparison with the generic state of the art has the advantage that always remains the largest possible level above the cylinder openings when sucking the thick stock.

Das Umschaltventil 9 umfasst als bewegliches Teil eine Rohrweiche 11. Diese wird ähnlich wie beim Stand der Technik von einem Hohlkörper in Form eines Rockschiebers gebildet. Der Saum 10 des Rocks ist den Förderzylindern 3 und 5 und die Taille 12 einer Förderleitung 13 zugewandt. Somit liegen im Förderstrom die Taillenöffnung stromab und die Saumöffnung stromauf.The switching valve 9 comprises a flexible part of a pipe turnout 11. This is similar to the prior art formed by a hollow body in the form of a Rocker slide. The hem 10 of the skirt faces the delivery cylinders 3 and 5 and the waist 12 of a delivery line 13. Thus, the waist opening are downstream and the seam opening upstream in the flow.

Die Taillenöffnung 12 entspricht der Öffnung der Förderleitung 13 an der Verbindungsstelle, und sie sind stets miteinander in druckdichter Verbindung. Die Förderleitung 13 hat an der Verbindungsstelle z. B. 180 mm Durchmesser.The waist opening 12 corresponds to the opening of the delivery line 13 at the connection point, and they are always in pressure-tight connection with each other. The delivery line 13 has at the junction z. B. 180 mm diameter.

Der die Rohrweiche 11 bildende Hohlkörper ist im Gehäuse 7 über dem Boden des Vorfüllbehälters 8 dreh- bzw. schwenkbar an der Mündung der Förderleitung 13 sowie erfindungsgemäß auch auf der gegenüber liegenden, den Förderzylindern 3 und 5 zugewandten Seite gelagert, worauf noch einzugehen sein wird. Die Schwenkachse liegt zentrisch in der Längsachse des Endes der Förderleitung 13 und im Aufriss (Fig. 3) exakt zwischen den Förderzylindern 3 und 5.The tubular body 11 forming hollow body is in the housing 7 above the bottom of Vorfüllbehälters 8 rotatable or pivotally mounted at the mouth of the delivery line 13 and according to the invention also on the opposite, the delivery cylinders 3 and 5 facing side, which will be discussed later. The pivot axis is centered in the longitudinal axis of the end of the conveying line 13 and in the elevation (Fig. 3) exactly between the delivery cylinders 3 and 5.

Die Taillenöffnung 12 kann deshalb an der Mündung der Förderleitung 13 relativ einfach abgedichtet werden (z. B. durch Radialdichtringe), weil dort nur eine gleichachsige, rein rotativ-oszillierende Relativbewegung beider Rohrquerschnitte auftritt.The waist opening 12 can therefore be relatively easily sealed at the mouth of the delivery line 13 (for example by radial sealing rings), because there only an equiaxed, purely rotationally oscillating relative movement of both tube cross sections occurs.

Hingegen ist an den Mündungen beider Förderzylinder 3 und 5, die nahe am Boden des Gehäuses 7 ausmünden, jeweils eine Gleitdichtung 4 vorzusehen (in Fig. 1 nur schematisch angedeutet), die sowohl axiale als auch radiale Dichtfunktion hat. Diese Gleitdichtung 4 ist an den Zylindern jeweils ringförmig mit einem lichten Durchmesser, der dem Zylinderdurchmesser entspricht. Es kann sich hier grundsätzlich um konventionelle Dichtungen an sich bekannter Bauarten handeln, die ggf. an die vorliegende Weiterentwicklung angepasst werden müssen.On the other hand, at the mouths of both delivery cylinders 3 and 5, which open out at the bottom of the housing 7, each provide a sliding seal 4 (in Fig. 1 only schematically indicated), which has both axial and radial sealing function. This sliding seal 4 is at the cylinders in each case annular with a clear diameter corresponding to the cylinder diameter. In principle, these may be conventional seals of known types, which may need to be adapted to the present development.

Eine vorzugsweise kreisförmige Steuerscheibe 15 ist am Rocksaum bzw. auf der den Förderzylindern 3 und 5 zugewandten Seite fest mit dem Hohlkörper der Rohrweiche 11 verbunden. Die beiden Teile könnten integral als Gussstück gefertigt werden. Vorzugsweise wird jedoch die Scheibe als Drehteil gefertigt und mit der Rohrweiche verschweißt oder verschraubt. Insgesamt wird so ein kombinierter Flach- und Rohrschieber geschaffen. Die Scheibe 15 hat, wie später noch erörtert wird, selbst eine wichtige Ventil- und Dichtungsfunktion. Außerdem übernimmt sie, wie ebenfalls noch auszuführen sein wird, wichtige mechanische Versteifungs- und Führungsfunktionen, welche die erfindungsgemäße Konstruktion vom gattungsgemäßen Stand der Technik abheben. Insbesondere steift die Steuerscheibe 15 den relativ dünnwandigen Hohlkörper der Rohrweiche 11 so weitgehend aus, dass dieser im Betrieb keinen wesentlichen Verformungen unterworfen wird.A preferably circular control disk 15 is connected to the skirt seam or on the delivery cylinders 3 and 5 facing side fixed to the hollow body of the transfer tube 11. The two parts could be made integrally as a casting. Preferably, however, the disc is manufactured as a turned part and welded or screwed to the transfer tube. Overall, a combined flat and pipe gate is created. The disc 15, as will be discussed later, itself has an important valve and sealing function. It also assumes, as will also be executed, important mechanical stiffening and guiding functions, which contrast the inventive construction of the generic state of the art. In particular, the control disk 15 stiffens the relatively thin-walled hollow body of the pipe switch 11 so much that it is not subjected to any significant deformations during operation.

Abweichend von der Darstellung in Fig. 1 wird in der realen Ausführung des Umschaltventils kein oder nur ein äußerst enger Spalt zwischen der den Förderzylindern 3 und 5 zugewandten Fläche der Scheibe 15 und der Innenwand des Gehäuses 7 vorhanden sein. Auch hierauf wird noch näher einzugehen sein. An dieser Stelle sei nur darauf verwiesen, dass eine sehr sorgfältige Abdichtung der gegeneinander bewegbaren Teile, nämlich einerseits der Rohrweiche 11 nebst der Scheibe 15 und den Rändern der Öffnungen in der Scheibe 15 und andererseits der Gehäusewand 7 bzw. den Ausstoß- bzw. Ansaugöffnungen der Förderzylinder 3 und 5 vorzusehen sein wird, womit entscheidende Verbesserungen gegenüber dem gattungsbildenden Stand der Technik erzielt werden. Auch wird die Scheibe 15 bevorzugt entlang ihrem gesamten Randumfang auf der inneren Gehäusewand 7 abgestützt, um eine möglichst breite mechanische Basis gegen die einwirkenden Kräfte bereit zu stellen.Notwithstanding the representation in FIG. 1, no or only an extremely narrow gap between the surface of the disk 15 facing the delivery cylinders 3 and 5 and the inner wall of the housing 7 will be present in the real embodiment of the changeover valve. This will also be discussed in more detail. At this point, it should only be pointed out that a very careful sealing of the mutually movable parts, namely on the one hand the diverter 11 together with the disc 15 and the edges of the openings in the disc 15 and on the other hand, the housing wall 7 and the ejection or suction of the Delivery cylinder 3 and 5 will be provided, which are achieved significant improvements over the generic state of the art. Also, the disc 15 is preferably supported along its entire peripheral circumference on the inner housing wall 7 in order to provide the broadest possible mechanical basis against the forces acting.

Außerhalb des Gehäuses 7 ist über dem Förderzylinder 3 schematisch ein Hebel 17 angedeutet, der zum Einleiten von Antriebskräften in das Umschaltventil 9 bzw. in die Rohrweiche 11 über eine hier teilweise verdeckte Antriebswelle 19 dient. Die Antriebswelle 19 liegt vorzugsweise koaxial in der Schwenkachse der Rohrweiche 11 und ist fest mit der letzteren verbunden. In diesem Fall kann ihre Lagerung 20 im Gehäuse 7 auch als die schon erwähnte zylinderseitige Lagerung der Rohrweiche genutzt werden.Outside the housing 7, a lever 17 is schematically indicated above the delivery cylinder 3, which serves for introducing driving forces into the changeover valve 9 or into the transfer tube 11 via a drive shaft 19 which is partially covered here. The drive shaft 19 is preferably coaxial in the pivot axis of the transfer tube 11 and is firmly connected to the latter. In this case, their storage 20 in the housing 7 can also be used as the already mentioned cylinder-side storage of the transfer tube.

Natürlich wäre auch eine getrennte Lagerung beider Teile möglich bzw. notwendig, wenn z. B. zwischen der Antriebswelle 19 und der Rohrweiche 11 eine Kupplung (nicht dargestellt) vorgesehen werden soll, die sich zur Übertragung radial wirkender (Stütz-)Kräfte nicht eignet. Wichtig ist, dass die Rohrweiche 11 gegenüber oder an der Innenwand des Gehäuses 7 sicher und schwenkbar gegen die erheblichen Kippmomente abgestützt ist, die durch den eingepressten Dickstoff auf ihre Innenwände ausgeübt werden. Damit werden zugleich die Einwirkung übermäßiger Kräfte auf die zwischen der Rohrweiche und der Gehäusewand vorzusehenden Dichtungen minimiert und unnötige Beanspruchungen dieser Dichtungen gänzlich vermieden.Of course, a separate storage of both parts would be possible or necessary if z. B. between the drive shaft 19 and the transfer tube 11 a coupling (not shown) should be provided, which is not suitable for the transmission of radially acting (support) forces. It is important that the pipe switch 11 is securely and pivotally supported against or against the inner wall of the housing 7 against the considerable tilting moments that are exerted by the pressed-thick material on its inner walls. At the same time, the effect of excessive forces on the seals to be provided between the pipe switch and the housing wall is minimized and unnecessary stresses on these seals are avoided altogether.

In jedem Fall werden Kippmomente aufgrund äußerer Einflüsse auf die Rohrweiche von deren beidseitiger Lagerung sicher aufgenommen und auch die Bildung von Spalten verhindert, durch die der komprimierte Dickstoff wieder in den Vorfüllbehälter entweichen könnte.In any case, overturning moments due to external influences on the transfer tube are reliably absorbed by their bearings on both sides and also prevent the formation of cracks through which the compressed thick matter could escape back into the prefilling container.

Fig. 2 und 3 verdeutlichen weiter die Form und die Funktion der Rohrweiche 11 (deren Hohlkörper z. B. als relativ dünnwandiges Gussstück gefertigt werden kann) und der Scheibe 15. 2 and 3 further clarify the shape and function of the pipe switch 11 (whose hollow body can be manufactured, for example, as a relatively thin-walled casting) and the disk 15.

In Fig. 2 erkennt man in der kreisförmigen Scheibe 15 eine nierenförmige Öffnung 21 und eine runde Öffnung 23. Die erstere folgt einem Kreisabschnitt, der zentrisch auf die Mittelachse der Scheibe 15 ausgerichtet ist. Darauf erstreckt sie sich über etwa 120° mit gleich bleibendem Abstand der ihre Längsseiten umschreibenden Kreisabschnitte. Dieser Abstand entspricht dem Durchmesser der Förderzylinder, beträgt also ebenfalls 250 mm. An den Enden ist die nierenförmige Öffnung mit einem Radius gerundet, der dem Radius der Zylinderöffnungen entspricht, also ca. 125 mm. Die Mittelpunkte dieser Endradien sind um 120° auf dem Kreisabschnitt versetzt.In Fig. 2 can be seen in the circular disc 15, a kidney-shaped opening 21 and a circular opening 23. The former follows a circular section which is centered on the central axis of the disc 15. Then it extends over about 120 ° with a constant distance of their longitudinal sides circumscribed circular sections. This distance corresponds to the diameter of the delivery cylinder, so is also 250 mm. At the ends of the kidney-shaped opening is rounded with a radius corresponding to the radius of the cylinder openings, ie about 125 mm. The centers of these Endradien are offset by 120 ° on the circle section.

Der Mittelpunkt der runden Öffnung 23 liegt auf demselben Abstand von der Mittelachse der Scheibe wie die nierenförmige Öffnung 21. Die Öffnung 23 ist von beiden End-Mittelpunkten der nierenförmigen Öffnung 21 gleich weit beabstandet. Zwischen den Mittelpunkten der Endradien der nierenförmigen Öffnung 21 und dem Mittelpunkt der runden Öffnung 23 liegt also jeweils ein Winkel von 120°.The center of the circular opening 23 is at the same distance from the central axis of the disc as the kidney-shaped opening 21. The opening 23 is equidistant from both end centers of the kidney-shaped opening 21. Between the centers of the end radii of the kidney-shaped opening 21 and the center of the circular opening 23 is thus in each case an angle of 120 °.

Die beiden beidseits der runden Öffnung 23 liegenden Flächen-Abschnitte der Scheibe 15 sind mindestens so breit wie die Durchmesser der Zylinder 3 und 5. Sie sind also geeignet, in bestimmten Stellungen der Rohrweiche 11 bzw. der Scheibe 15 die Öffnung jeweils eines Zylinders 3 oder 5 vollständig und auch (mithilfe der die Zylinderöffnungen umgebenden Dichtungen) dicht zu verschließen.The two lying on both sides of the circular opening 23 surface portions of the disc 15 are at least as wide as the diameter of the cylinder 3 and 5. Thus, they are suitable in certain positions of the transfer tube 11 and the disc 15, the opening of a respective cylinder 3 or 5 completely and also (using the seals surrounding the cylinder openings) to close tightly.

Man erkennt ferner den im Schnittbereich etwa nierenförmigen Umriss der Rohrweiche 11. Die lichten Weiten bzw. Durchmesser beider Öffnungen 21 und 23 in der Scheibe 15 entsprechen den lichten Durchmessern der Förderzylinder 3 und 5.
In allen möglichen Stellungen der Rohrweiche 11 ist immer mindestens eine Öffnung eines Förderzylinders 3 oder 5 vollständig geöffnet und mit der Förderleitung 13 verbunden.The clear widths or diameters of both openings 21 and 23 in the disc 15 correspond to the clear diameters of the delivery cylinders 3 and 5.
In all possible positions of the pipe switch 11 is always at least one opening of a delivery cylinder 3 or 5 is fully opened and connected to the delivery line 13.

Die konstruktive Gestaltung der Scheibe 15 als Flachschieber im Zusammenwirken mit den Dichtungen und die Anordnung der Öffnung 23 verhindern zugleich auch jeden direkten Kontakt zwischen dem drucklosen Behälter bzw. dem darin befindlichen Dickstoff einerseits und der Förderleitung andererseits. Zu keiner Zeit besteht das Risiko eines Rückflusses aus der Förderleitung in den Vorfüllbehälter.The structural design of the disc 15 as a flat slide in cooperation with the seals and the arrangement of the opening 23 at the same time also prevent any direct contact between the non-pressurized container or the thick material contained therein on the one hand and the delivery line. At no time does the risk of backflow from the delivery line into the prefill container exist.

Schematisch sind in Fig. 2 beidseits über das Gehäuse 7 abragende (vorzugsweise hydraulische) Antriebszylinder 25 angedeutet, die über nicht gezeigte Kupplungsglieder mit dem Hebel 17 und über die Antriebswelle 19 (Fig. 1) mit der Rohrweiche 11 und der Scheibe 15 verbunden sind. Die Antriebszylinder 25 können die Rohrweiche 11 über einen relativ weiten Winkelbereich diskontinuierlich oszillierend verschwenken (vgl. die Phasen in Fig. 4).Schematically in Fig. 2 on both sides of the housing 7 projecting (preferably hydraulic) drive cylinder 25 indicated that not shown coupling members with the lever 17 and the drive shaft 19 (Fig. 1) with the transfer tube 11 and the disc 15th are connected. The drive cylinders 25 can pivot the pipe switch 11 in an oscillating manner discontinuously over a relatively wide angular range (compare the phases in FIG.

Statt mit Antriebszylindern könnte die Antriebswelle 19 natürlich auch mit einem geeigneten direkten Drehantrieb (Elektromotor, Hydraulikzylinder mit Zahnstange) gekuppelt werden.Of course, instead of using drive cylinders, the drive shaft 19 could also be coupled with a suitable direct rotary drive (electric motor, hydraulic cylinder with rack).

Die Fig. 3 zeigt eindrücklich die Anordnung der (auch hier als Rockschieber anzusehenden) Rohrweiche 11 mit stromauf liegender Saum- und stromab liegender Taillenöffnung. Wie in Fig. 1 erkennt man die achsfeste Verbindung der Rocktaille 12 zur Förderleitung 13. Beide Förderzylinder 3 und 5 sind gegen die Rohrweiche mit Gleitdichtungen 4 abgedichtet. Fig. 3 shows impressively the arrangement of the (also to be regarded as a rocker slide) pipe switch 11 with upstream lying seam and downstream lying waist opening. As can be seen in Fig. 1, the axis fixed connection of the skirt waist 12 to the feed line 13. Both conveyor cylinders 3 and 5 are sealed against the diverter with sliding seals 4.

Es ist auch erkennbar, dass beide Förderzylinder 3 und 5 zugleich und mit vollem Querschnitt über die Rohrweiche 11 mit der Förderleitung 13 verbunden sein können, abhängig von der jeweiligen Stellung der Rohrweiche 11 und der Scheibe 15.It can also be seen that both delivery cylinders 3 and 5 can be connected at the same time and with a full cross-section via the transfer tube 11 to the delivery line 13, depending on the respective position of the transfer tube 11 and the disc 15th

In das hier vereinfacht kastenförmig gezeichnete Gehäuse 7 fließt von seiner offenen Oberseite her (über den hier nicht gezeigten Vorfüllbehälter) Dickstoff zu, der jedoch nicht direkt in die Rohrweiche 11 gelangt, sondern deren Hohlkörper nur außen umspült. Zum Zuführen des Dickstoffs in die beiden Förderzylinder 3 und 5 dient vielmehr ausschließlich die runde Öffnung 23 der Scheibe 15, nachdem diese in die entsprechende Ladestellung geschwenkt wurde (vgl. wiederum Fig. 4). Diese Öffnung 23 kann also auch als Lade- oder Ansaugöffnung der Scheibe 15 bezeichnet werden; sie hat ebenfalls eine Ventil- bzw. Wegefunktion.In the simplified case-shaped here drawn housing 7 flows from its open top side (via the Vorfüllbehälter not shown here) thick material to, however, does not enter directly into the transfer tube 11, but the hollow body flows around only outside. For supplying the thick matter into the two delivery cylinders 3 and 5, only the round opening 23 of the disc 15 is used, after it has been pivoted into the corresponding loading position (cf., again, FIG. 4). This opening 23 may therefore also be referred to as a loading or suction opening of the disk 15; It also has a valve or path function.

Im Einzelnen sind beim Abdichten der Scheibe 15 gegenüber dem Gehäuse 7 folgende Randbedingungen zu beachten: im Förderbetrieb (Pumphub der Förderzylinder) ist sie an der Saumöffnung 21 der Rohrweiche 11 abzudichten, im Saugbetrieb an der runden Öffnung 23.Specifically, when sealing the disc 15 relative to the housing 7, the following boundary conditions must be observed: in the conveying mode (pumping stroke of the delivery cylinder), it is to be sealed at the hem opening 21 of the transfer tube 11, in the suction operation at the round opening 23.

Vorzugsweise wird man auf der Innenwand des Gehäuses 7 in an sich bekannter Weise eine separat austauschbare Schleißplatte anordnen. Diese bildet die Basis für die notwendigen Gleitbewegungen, welche die Rohrweiche 11 bzw. die Scheibe 15 gegenüber der Gehäusewand 7 während ihrer Schwenkungen ausführt.Preferably, it will be arranged on the inner wall of the housing 7 in a conventional manner, a separately replaceable wear plate. This forms the basis for the necessary Sliding movements, which performs the pipe switch 11 and the disc 15 relative to the housing wall 7 during their pivoting.

Demgegenüber sind die beiden Öffnungen 21 und 23 mit Schneidringen auszustatten, welche diese Öffnungen rahmenartig umgeben und in direktem Kontakt mit der besagten Schleißplatte bzw. den Dichtungen 4 stehen. Im Falle der Saugöffnung 23 kann der Schneidring kreisförmig sein, bei der Saumöffnung 21 hat er entsprechend einen nierenförmigen Umriss.In contrast, the two openings 21 and 23 are equipped with cutting rings which surround these openings like a frame and are in direct contact with the said wear plate or the seals 4. In the case of the suction opening 23, the cutting ring may be circular, at the hem opening 21 it has a corresponding kidney-shaped outline.

Die Schneidringe sind vorzugsweise wiederum lösbar mit der Rohrweiche 11 bzw. mit der Scheibe 15 verbunden, damit sie bei Verschleiß separat austauschbar sind. Sie sind in an sich bekannter Weise mit elastischen (axialen) Dichtungen gegenüber den angrenzenden Teilen abgedichtet.The cutting rings are preferably in turn releasably connected to the transfer tube 11 and the disc 15 so that they are separately replaceable when worn. They are sealed in a conventional manner with elastic (axial) seals against the adjacent parts.

Schließlich ist es von Vorteil, den gesamten Außenumfang der Scheibe 15 gegen den Vorfüllbehälter abzudichten, auch wenn dort keine erhöhte Druckbelastung aufkommt. Jedoch wird mit einer solchen umlaufenden Außendichtung die Belastung der mit Druck beanspruchten Dichtungen um die Öffnungen 21 und 23 durch die abrasiven Bestandteile des Dickstoffs (Beton) sehr stark vermindert, so dass diese womöglich längere Austauschintervalle schaffen.
Man kann die Umfangsdichtung der Scheibe 15 auf derselben Schleißplatte wie die Schneidringe laufen lassen, wobei die Schleißplatte mindestens denselben Durchmesser wie die Scheibe 15 haben muss. Man kann jedoch auch einen separaten Schleißring vorsehen, auf dem nur die Verschleißdichtung der Scheibe 15 läuft. Dann könnten dieser Schleißring und die (kleinere) Schleißplatte getrennt ausgetauscht werden.Finally, it is advantageous to seal the entire outer periphery of the disc 15 against the Vorfüllbehälter, even if there is no increased pressure load. However, with such a circumferential outer seal, the load on the pressure-loaded seals around the openings 21 and 23 is greatly reduced by the abrasive components of the thick material (concrete), so that they may provide longer replacement intervals.
One can run the peripheral seal of the disc 15 on the same wear plate as the cutting rings, wherein the wear plate must have at least the same diameter as the disc 15. However, you can also provide a separate wear ring on which only the wear seal of the disc 15 runs. Then this wear ring and the (smaller) wear plate could be replaced separately.

Zugleich schafft eine Gleitdichtung auf dem ganzen Umfang der Scheibe eine sichere axiale, je nach Gestaltung ggf. auch radiale Abstützung der Rohrweiche, die deren Lagerung auf breiter Basis unterstützt und die Wirkung von in die Rohrweiche 11 eingeleiteten Kippmomenten minimiert.At the same time creates a sliding seal on the entire circumference of the disc a secure axial, possibly also depending on the design radial support of the transfer tube, which supports their storage on a broad basis and minimizes the effect of introduced into the transfer tube 11 tilting moments.

Es ist allerdings abweichend von der Darstellung nicht zwingend erforderlich, die Ansaugöffnung in der Scheibe 15 als umschlossene Bohrung 23 zu gestalten. Man kann stattdessen auch eine zum Rand der Scheibe hin offene Ausnehmung vorsehen. Deren Öffnungswinkel und Kontur bleibt allerdings von der Forderung bestimmt, dass beidseits der nierenförmigen Öffnung 21 genügend Fläche der Scheibe 15 stehen bleiben muss, um jeweils eine Öffnung eines Förderzylinders 3 bzw. 5 vorübergehend sicher abzudichten. Selbstverständlich ist in einer solchen Variante auch die Form der die Ränder dieser Ausnehmung umgebenden Schneidkante anzupassen.However, it is not necessary deviating from the representation, to make the intake opening in the disc 15 as an enclosed bore 23. Instead, one can also provide a recess open towards the edge of the disk. Their opening angle and contour, however, is determined by the requirement that on both sides of the kidney-shaped opening 21 sufficient surface of the disc 15 must remain in order to temporarily seal an opening of a conveyor cylinder 3 and 5 safely. Of course, in such a variant, the shape of the edges of this recess surrounding cutting edge adapt.

Der eigentliche Fördervorgang und die Steuerung der erfindungsgemäßen Dickstoffpumpe werden nun nach Einführung sämtlicher wesentlicher Bauteile der Dickstoffpumpe anhand der Ablaufphasen der Fig. 4 und des Weg-Zeit-Diagramms der Fig. 5 dargestellt und erörtert.The actual delivery process and the control of the sludge pump according to the invention are now shown and discussed after the introduction of all the essential components of the slurry pump with reference to the sequence phases of FIG. 4 and the path-time diagram of FIG .

Die Phasen der Fig. 4, die der Ansicht der Fig. 2 entsprechen, werden zeilenweise von oben links nach unten rechts erörtert. Im Diagramm der Fig. 5 sind sie, über einer Zeitachse nebeneinander aufgetragen, durch senkrechte Striche voneinander abgeteilt und mit den gleichen Ziffern wie in Fig. 4 bezeichnet.The phases of Fig. 4, which correspond to the view of Fig. 2, are discussed line by line from top left to bottom right. In the diagram of FIG. 5, they are applied next to one another over a time axis, separated from one another by vertical lines and designated by the same numbers as in FIG. 4.

In Fig. 5 sind ergänzend unter den aufeinander folgenden Steuerungsschritten die jeweils zugehörigen Stellungen der Rohrweiche 11 und der Steuerscheibe 15 noch einmal verkleinert wiedergegeben, um eine eindeutige Zuordnung zu erleichtern. Der Bewegungsablauf des Kolbens K3 des Förderzylinders 3 ist gestrichelt, der des Kolbens K5 des Förderzylinders 5 ist durchgezogen gezeichnet.5, the respective associated positions of the pipe switch 11 and the control disk 15 are reproduced once again reduced in size under the successive control steps in order to facilitate an unambiguous assignment. The sequence of movement of the piston K3 of the delivery cylinder 3 is dashed, that of the piston K5 of the delivery cylinder 5 is drawn through.

In Phase 1 steht die Rohrweiche 11 in der auch in den vorstehend beschriebenen Figuren 1 bis 3 gezeigten Stellung (im Folgenden auch Ausgangsstellung). Die nierenförmige Saumöffnung 21 verbindet beide Förderzylinder 3 und 5 gleichzeitig mit der Förderleitung 13. Die runde Öffnung 23 ist noch funktionslos. Keiner der Förderzylinder kommuniziert mit dem Gehäuse 7 oder mit dem Vorfüllbehälter 8.In phase 1 , the pipe switch 11 is in the position shown in Figures 1 to 3 described above (hereinafter also starting position). The kidney-shaped hem opening 21 connects both delivery cylinders 3 and 5 simultaneously with the delivery line 13. The round opening 23 is still functionless. None of the delivery cylinders communicates with the housing 7 or with the prefill container 8.

Gemäß Phase 1 des Diagramms befindet sich der Kolben K3 des Förderzylinders 3 am Ende seines Pumphubs, während der Kolben K5 des (frisch gefüllten) Zylinders 5 gerade - nach einer Vorverdichtung - mit seinem neuen Pumphub beginnt. Beide Kolben werden mit einer relativ geringen Geschwindigkeit parallel und gleich gerichtet verschoben. Dies kann als "Gleichlaufphase" angesehen werden.According to phase 1 of the diagram, the piston K3 of the delivery cylinder 3 is at the end of its pumping stroke, while the piston K5 of the (freshly filled) cylinder 5 just - after a pre-compression - begins with its new pumping stroke. Both pistons are moved parallel and in the same direction at a relatively low speed. This can be considered as a "synchronization phase".

Phase 2 ist ein Übergang des Förderzylinders 3 zwischen dem Pumphub und dem Saughub. Die Scheibe 15 ist um 60° gegen den Uhrzeigersinn aus ihrer Ausgangsstellung verschwenkt. Die Öffnung des Förderzylinders 3 ist von der Scheibe 15 dicht verschlossen, sein Kolben K3 ruht möglicherweise. Diese Zwischenstellung vermeidet sicher jeglichen Kurzschluss zwischen dem einen pumpenden und dem anderen saugenden Förderzylinder. Phase 2 is a transition of the delivery cylinder 3 between the pumping stroke and the suction stroke. The disc 15 is pivoted by 60 ° counterclockwise from its initial position. The opening of the delivery cylinder 3 is sealed by the disc 15, his piston K3 may be resting. This intermediate position safely avoids any short circuit between the one pumping and the other sucking delivery cylinder.

In dieser relativ kurzen Phase können sich die Scheibe 15 bzw. die Rohrweiche 11 allenfalls langsam bewegen; ggf. müssen sie angehalten werden.In this relatively short phase, the disk 15 or the pipe switch 11 can move at most slowly; if necessary, they must be stopped.

Währenddessen befindet sich der Kolben K5 weiterhin im Pumphub, wie auch in der Diagramm-Phase 2 erkennbar ist. Die Steigung seiner Bewegung ist aber jetzt steiler, d. h. seine Vorschubgeschwindigkeit ist gegenüber der vorhergehenden Gleichlaufphase 1 auf ein Normahnaß erhöht (z. B. verdoppelt). Damit wird ein gleich bleibender Strom des Dickstoffs in der Förderleitung 13 sichergestellt.Meanwhile, the piston K5 is still in the pumping stroke, as can be seen in the diagram phase 2. The slope of his movement is steeper now, d. H. its feed rate is increased (eg doubled) compared to the preceding synchronization phase 1 to a standard gauge. This ensures a constant flow of thick material in the delivery line 13.

Phase 3 zeigt die erste Extrem- oder Umkehrstellung der nun ausgehend von Phase 1 um 120° und ausgehend von Phase 2 um 60° gegen den Uhrzeigersinn ausgeschwenkten Rohrweiche 11. Die runde Öffnung 23 der Scheibe 15 liegt genau vor dem Förderzylinder 3. Die nierenförmige Öffnung 21 lässt immer noch eine Förderung aus dem Förderzylinder 5 in die Förderleitung 13 zu. Phase 3 shows the first extreme or reverse position of now starting from phase 1 by 120 ° and starting from phase 2 swung by 60 ° counterclockwise diverter 11. The circular opening 23 of the disc 15 is just in front of the conveyor cylinder 3. The kidney-shaped opening 21 still allows a promotion from the delivery cylinder 5 in the delivery line 13.

Diagramm-Phase 3 lässt erkennen, dass der Kolben K5 weiterhin mit voller Geschwindigkeit bzw. in voller Pumpleistung läuft, während der Kolben K3 einen Saughub, vorzugsweise mit sanftem An- und Auslauf, jedoch insgesamt mit höherer Geschwindigkeit als im Pumphub ausführt ("Saugphase").Diagram phase 3 shows that the piston K5 continues to run at full speed or at full pump power, while the piston K3 performs a suction stroke, preferably with gentle start and stop, but overall at a higher speed than in the pumping stroke ("suction phase"). ).

Auch in dieser Phase kann ein vorübergehendes Anhalten der oszillierenden Bewegung der Rohrweiche 11 von Vorteil sein, damit der Saughub bei voller Öffnung des Förderzylinders 3 ablaufen kann.Also in this phase, a temporary stopping of the oscillating movement of the pipe switch 11 may be advantageous so that the suction stroke can proceed at full opening of the delivery cylinder 3.

Die Position der Rohrweiche 11 in Phase 4 der Fig. 4 entspricht der Phase 2. Die Scheibe 15 wurde aus der Umkehrstellung nun im Uhrzeigersinn wieder um 60° zurück geschwenkt. Jedoch kann nun, wie sich aus dem Diagramm ergibt, der Kolben K3 des (von der Scheibe 15 wieder verschlossenen) Förderzylinders 3 den soeben angesaugten Dickstoff mit geringerThe position of the pipe switch 11 in phase 4 of FIG. 4 corresponds to the phase 2. The disk 15 has now been pivoted back from the reversal position in a clockwise direction by 60 °. However, as can be seen from the diagram, the piston K3 of the (again closed from the disc 15) conveyor cylinder 3, the just sucked thick material with less

Geschwindigkeit über einen sehr kurzen Hub vorverdichten, vorzugsweise auf den in der Förderleitung herrschenden Betriebsdruck ("Vorverdichtungsphase"). Dies ist im Hinblick auf mit dem Dickstoff angesaugte Gase (Luft) und auf den von der Förderleitung 13 her anstehenden Gegendruck zu empfehlen, um Stöße im System zu vermeiden, wenn die Zylinderöffnung von der nierenförmigen Einlassöffnung 21 wieder freigegeben wird. Auch hier kann die Rohrweiche 11 kurzzeitig angehalten oder jedenfalls abgebremst werden.Prepress the speed over a very short stroke, preferably to the operating pressure prevailing in the delivery line ("precompression phase"). This is to be recommended with regard to gases (air) aspirated with the thick material and to the counter-pressure prevailing from the delivery line 13 in order to avoid impacts in the system when the cylinder opening is released again from the kidney-shaped inlet opening 21. Again, the pipe switch 11 can be stopped for a short time or at least be slowed down.

Der Kolben K5 läuft gerade in die Endphase seines Pumphubs ein, immer noch mit voller Geschwindigkeit.The piston K5 is just entering the final phase of its pumping stroke, still at full speed.

Phase 5 entspricht hinsichtlich der Stellung der Rohrweiche 11 exakt der Phase 1 (Ausgangsstellung, "Gleichlaufphase"). Auch das Diagramm lässt in Phase 5 erkennen, dass nun die Kolben K3 und K5 mit vertauschten Rollen ihr phasenverschobenes Spiel von neuem mit einer gleichzeitigen Pumpförderung bei reduzierter Geschwindigkeit beginnen. Die Rohrweiche 11 wird nun im Uhrzeigersinn weiter geschwenkt. Phase 5 corresponds to the position of the pipe switch 11 exactly phase 1 (starting position, "synchronization phase"). The diagram also shows in phase 5 that now the pistons K3 and K5 with reversed roles start their phase-shifted play again with a simultaneous pumping promotion at reduced speed. The diverter 11 is now pivoted further in the clockwise direction.

Phase 6 ist spiegelbildlich zur Phase 2; nun pumpt allein der Kolben K3 mit voller Geschwindigkeit, während die Scheibe 15 den Förderzylinder 5 dicht verschließt und dessen Kolben K5 gemäß Diagramm-Phase 6 möglicherweise ruht. Die Scheibe ist um 60° im Uhrzeigersinn aus der Ausgangsstellung verschwenkt. Phase 6 is a mirror image of Phase 2; now only the piston K3 pumps at full speed, while the disc 15 closes the delivery cylinder 5 tightly and its piston K5 possibly resting according to diagram phase 6. The disc is pivoted 60 ° clockwise from the starting position.

Phase 7 entspricht spiegelbildlich der Phase 3. Die Scheibe 15 bzw. das Umschaltventil 11 haben hier ihre Extrem- oder Umkehrstellung im Uhrzeigersinn erreicht. Der Förderzylinder 5 wird neu gefüllt. Sein Kolben K5 läuft gemäß Diagramm-Phase 7 zurück in die Ausgangsstellung, und durch die runde Öffnung 23 fließt Dickstoff in den Förderzylinder 5 nach. Zugleich ist der Förderzylinder 3 in voller Pumpleistung, sein Kolben in voller Vorschubgeschwindigkeit. Phase 7 corresponds in mirror image to the phase 3. The disk 15 and the switching valve 11 have reached here their extreme or reverse position in the clockwise direction. The delivery cylinder 5 is refilled. His piston K5 runs according to the diagram phase 7 back to the starting position, and through the circular opening 23 thick material flows into the delivery cylinder 5 after. At the same time, the delivery cylinder 3 is in full pumping power, its piston at full feed rate.

Mit der spiegelbildlich der Phase 4 entsprechenden Phase 8 verdichtet der Kolben des Förderzylinders 5 wieder den neu eingefüllten Dickstoff vor, während der Kolben des Förderzylinders 3 in die Endphase seines Pumphubs einläuft. Im Diagramm ist nun ein voller Betriebszyklus der Zweizylinder-Dickstoffpumpe abgeschlossen, der weitere Ablauf beginnt wieder mit Phase 1.With the mirror image of phase 4 corresponding phase 8 of the piston of the delivery cylinder 5 again compressed before the newly filled thick stock, while the piston of the delivery cylinder 3 enters the final phase of his pumping stroke. In the diagram now a full operating cycle of the two-cylinder slurry pump is completed, the further process begins again with phase 1.

Zur Verdeutlichung der im Betrieb der Dickstoffpumpe bei kontinuierlicher Förderung anfallenden Geschwindigkeiten, Drücke und Kräfte sei erwähnt, dass der gesamte Ablauf der Phasen 1 bis 8 sich innerhalb von nur 6 Sekunden vollzieht, wie dies durch die beschriftete Zeitachse unterhalb des Diagramms angedeutet ist. Dabei haben die Kolben der Förderzylinder Hübe von ca. 1 m Länge zu durchlaufen.For clarification of the speeds, pressures and forces occurring in continuous operation of the slurry pump, it should be mentioned that the entire sequence of phases 1 to 8 takes place within only 6 seconds, as indicated by the labeled time axis below the diagram. The pistons of the delivery cylinders have strokes of about 1 m in length.

Zur weiteren Interpretation des Diagramms der Fig. 5 sei zunächst wiederholt, dass in den Phasen 1 und 5 beide Kolben gleichzeitig Dickstoff in die Förderleitung 13 pumpen. Während dieser Phase sind ihre Geschwindigkeiten so aufeinander abgestimmt, dass ihre Gesamtfördermenge derjenigen eines Kolbens allein bei dessen normaler Vorschubgeschwindigkeit entspricht. Damit wird, zusammen mit der Phase der Vorverdichtung des neu anlaufenden Kolbens, eine praktisch stoßfrei konstante Fördeimenge der Dickstoffpumpe erzielt.For further interpretation of the diagram of FIG. 5, it is initially repeated that in phases 1 and 5 both pistons simultaneously pump thick matter into the delivery line 13. During this phase, their speeds are coordinated so that their total delivery corresponds to that of a piston alone at its normal feed rate. Thus, together with the phase of the pre-compression of the newly starting piston, a virtually bum-free constant Fördeimenge the slurry pump is achieved.

In allen anderen Phasen ist jeweils nur einer der Kolben im Pumpbetrieb, und er läuft dann vorzugsweise mit konstanter Geschwindigkeit.In all other phases, only one of the pistons is in pumping operation, and it then preferably runs at a constant speed.

Die erfindungsgemäße Gestaltung des Umschaltventils und eine gezielte Vorschubsteuerung der Kolben ermöglichen es, in den Phasen der gemeinsamen Pumphübe einen gegenüber der Einzelpumpleistung eines Kolbens gleich bleibenden Ausstoß der Dickstoffpumpe zu erzielen, und so die Pulsation des Dickstoffstroms in der Förderleitung 13 praktisch zu eliminieren. Diesem kommt insbesondere die Vorverdichtung des Dickstoffs in den Phasen 4 und 8 zugute, durch die vermieden wird, dass mit dem Öffnen des jeweils frisch gefüllten Förderzylinders 3 oder 5 ein druckloser "Pufferraum" mit der Förderleitung 13 verbunden wird.The inventive design of the switching valve and a targeted feed control of the pistons make it possible to achieve in the phases of the common pump strokes a comparison with the single pumping power of a piston constant output of the slurry pump, and so virtually eliminate the pulsation of the thick material flow in the delivery line 13. This is particularly the pre-compression of the thick material in phases 4 and 8 benefit, is avoided by that with the opening of each freshly filled conveyor cylinder 3 or 5, a non-pressurized "buffer space" is connected to the feed line 13.

Zwar werden durch den Vorverdichtungsschritt auf das Rohrventil 11 erhebliche Kräfte ausgeübt, die jedoch durch dessen erfindungsgemäß beidseitige, robuste und doch verhältnismäßig einfache Lagerung aufgefangen werden. Hier kommen auch wieder der Vorteil einer reinen rotatorischen (Schwenk-)Lagerung zum Tragen, sowie der Vorteil der ständigen Verbindung des stromab gelegenen Endes der Rohrweiche 11 mit der Förderleitung 13.Although considerable forces are exerted by the precompression step on the pipe valve 11, which are, however, absorbed by the invention on both sides, robust and yet relatively simple storage. Here again the advantage of a pure rotary (swivel) storage come to fruition, as well as the advantage of the permanent connection of the downstream end of the pipe switch 11 with the delivery line 13th

Die Stellungen der Kolben und der Rohrweiche 11 nebst der Steuerscheibe 15 werden mit geeigneten Sensoren (Weg- und/oder Winkelaufhehmer), ggf. direkt an den jeweiligen Antrieben, oder am Umfang der Steuerscheibe 15, erfasst. Diese Sensoren führen ihre Stellungssignale einer vorzugsweise zentralen Steuereinheit der Dickstoffpumpe zu, die ihrerseits die Antriebe der Kolben und der Rohrweiche 11 beherrscht.The positions of the pistons and the pipe switch 11 together with the control disk 15 are detected with suitable sensors (travel and / or Winkelaufhehmer), possibly directly to the respective drives, or on the circumference of the control disk 15. These sensors supply their position signals to a preferably central control unit of the slurry pump, which in turn controls the drives of the pistons and the pipe switch 11.

Insbesondere steuert sie im Moment der gleichzeitigen Überdeckung beider Öffnungen der Förderzylinder eine Reduzierung der Vorschubgeschwindigkeiten ein. Es müssen nicht unbedingt beide Kolben auf halbe Geschwindigkeit gesteuert werden, sondern man könnte grundsätzlich auch den einen Kolben z. B. auf 1/3 der vollen Geschwindigkeit und den anderen auf 2/3 der vollen Geschwindigkeit einsteuern (gleiche Durchmesser und Gesamthübe vorausgesetzt). Das Ziel bleibt ein möglichst konstanter Förderstrom des Dickstoffs in der Rohrweiche 11 bzw. in der Förderleitung 13.In particular, it controls at the moment of simultaneous coverage of both openings of the conveyor cylinder, a reduction of the feed rates. It is not necessarily both pistons are controlled at half speed, but you could in principle also a piston z. B. to 1/3 of the full speed and the other on 2/3 of the full speed (assuming equal diameter and total strokes). The goal remains as constant a flow of the thick matter in the transfer tube 11 and in the delivery line 13th

Des Weiteren hat die Steuereinheit während der Zeitspanne, in der der frisch gefüllte Förderzylinder von der Scheibe 15 verschlossen ist, einerseits die Rohrweiche vorübergehend anzuhalten oder auf langsamen Lauf zu schalten, andererseits den Vorverdichtungshub des zugehörigen Kolbens zu steuern. Dies erfordert ggf. noch einen Drucksensor, der im Zylinder, im Kolben, oder auch in der mit dem Druck belasteten Rohrweiche 11 bzw. der damit verbundenen Scheibe 15 angeordnet werden kann. Ein Blockieren der Scheibe 15 durch überhöhten Druck ist selbstverständlich sicher auszuschließen.Furthermore, during the period in which the freshly filled delivery cylinder is closed by the disc 15, the control unit on the one hand has to temporarily stop or switch the diverter switch temporarily, on the other hand to control the pre-compression stroke of the associated piston. This possibly still requires a pressure sensor in the cylinder, in the piston, or in the loaded with the pressure pipe switch 11 or the so connected disc 15 can be arranged. A blocking of the disc 15 by excessive pressure is of course safe to exclude.

Auch in anderen Phasen, z. B. den Gleichlaufphasen und der Saugphase, kann ein verlangsamter Lauf der Rohrweiche und der Steuerscheibe 15 oder gar vorübergehender Stillstand auch zwischen den Umkehrpunkten von Vorteil sein. Man wird insgesamt sorgfältig zwischen Stillstandszeiten und Schwenkzeiten der Rohrweiche abwägen müssen, damit einerseits die Strömungsquerschnitte durch Überschneidungen der Steuerflächen der Steuerscheibe mit den Öffnungen der Förderzylinder nicht zu stark verringert, andererseits keine überhöhten Schwenkgeschwindigkeiten notwendig werden.In other phases, such. As the synchronizing phases and the suction phase, a slower running of the pipe switch and the control disk 15 or even temporary stoppage between the reversal points can be beneficial. On the whole, careful consideration must be made between downtimes and slewing times of the transfer tube so that, on the one hand, the flow cross sections are not excessively reduced by overlapping the control surfaces of the control disc with the openings of the delivery cylinders, and on the other hand, no excessive pivoting speeds are necessary.

Claims

A two-cylinder slurry pump for continuously conveying, in particular, concrete, in which the two delivery cylinders convey the slurry out of a preliminary filling container into a feed line and a switch over valve with a pivotal tube switch is provided for switching over between the first and second delivery cylinder, wherein the tube switch
- has a cross section which tapers from an inlet opening associated with the cylinders to an outlet opening associated with the feed line,

- is pivotally mounted in the vicinity of the outlet opening and

- connects at least one of the delivery cylinders over its full cross sectional area to the feed line in all positions of the switch over valve, characterised in that a mounting (20) and a control plate (15) rigidly connected to it are associated with the tube switch (11) on its side directed towards the cylinders (3), (5), which control plate (15) includes, in addition to the inlet opening (21) of the tube switch (11), a suction opening (23), which is disposed at a distance from the inlet opening (21) sufficient to completely cover an opening of one of the delivery cylinders (3, 5).
A slurry pump as claimed in Claim 1, characterised in that the tube switch (11) is rigidly connected to a drive shaft (19) mounted in the housing (7) of the switch over valve (9) and that the mounting of the drive shaft also serves as a mounting for the tube switch (11) on the cylinder side.
A slurry pump claimed in Claim 1 or 2 characterised in that the tube switch (11) together with the control plate (15), starting from a central position, in which both delivery cylinders (3, 5) are connected at the same time to the feed line (13), is pivotable in mutually opposite directions through 120° in each case in order to move the suction opening (23) in front of a respective delivery cylinder (3, 5).
A slurry pump as claimed in one of the preceding claims, characterised in that the control plate (15) and the tube switch (11) have a kidney-shaped inlet opening (21) on the cylinder side, which extends over 120° along a circular angle and is rounded at both ends and that the suction opening (23) is situated on the same circumference offset symmetrically by 120° with respect to both ends of the inlet opening (21).
A slurry pump as claimed in one of the preceding claims, characterised in that the suction opening (23) is constructed in the form of a bore in the control plate (15) with a diameter at least corresponding to the diameter of the delivery cylinders (3, 5).
A slurry pump as claimed in one of the preceding Claims 1 to 4, characterised in that the suction opening is constructed in the form of an opening in the edge of the control plate, the opening of which corresponds at least to the diameter of a delivery cylinder.
A slurry pump as claimed in one of the preceding claims, characterised in that the kidney-shaped inlet opening (21) is surrounded by a die ring.
A slurry pump as claimed in one of the preceding claims, characterised in that at least one wear plate is arranged on the side surface of the housing (7) directed towards the tube switch (11).
A slurry pump as claimed in one of the preceding claims, characterised in that the control plate (15) is slidably supported at its peripheral edge on a wall of the housing (7) of the switch over valve (9).
A slurry pump as claimed in Claim 9, characterised in that the peripheral support surface of the control plate (15) is constructed as a peripheral sliding seal.
A slurry pump as claimed in Claim 8 and Claim 9 or 10, characterised in that the control plate (15) is slidably supported on the wear plate.
A slurry pump as claimed in Claim 9 or 10, characterised in that the control plate (15) is slidably supported at its periphery on a separate wear ring.
A slurry pump as claimed in one of the preceding claims, characterised in that the tube switch (11) is directly actuable to perform pivotal movements via a drive shaft (19) by means of drive cylinders (25) via a lever (17) or by means of a rotary drive.
A slurry pump as claimed in Claim 13, characterised in that at least the drive shaft (19) is arranged, as seen in plan view, between the delivery cylinders (3, 5).
A slurry pump as claimed in one of the preceding claims, characterised in that the control plate (15) is releasably connected to the tube switch (11) by means of screws or fixedly connected by means of welding.
A slurry pump as claimed in one of the preceding claims, characterised in that the openings of the delivery cylinders (3, 5) open out near to the lower base of the preliminary filling container (8) below the pivotal axis of the tube switch (11).
A method of controlling a slurry pump, particularly a slurry pump (1) as claimed in the preceding claims, with two delivery cylinders (3, 5) which are open on one side, with pistons and a switch over valve (9) with a movable tube switch (11), which is controllable in synchronism with the movement of the pistons and whose inlet opening (10, 21) is dimensioned to simultaneously cover the openings of both delivery cylinders (3,5) in at least one position of the tube switch (11) and whose outlet opening (12) communicates with a feed line (13), wherein the tube switch (11) is provided with sealing surfaces, which close the opening of at least one delivery cylinder in predetermined positions of the tube switch, characterised in that at the beginning of the pumping stroke of the piston (K3, K5) of each delivery cylinder (3, 5) its opening is closed by means of a sealing surface on a control plate (15) moving ahead of the inlet opening of the tube switch, wherein the piston of this delivery cylinder performs a precompression stroke whilst the piston of the other delivery cylinder performs a pumping stroke and that during the temporarily simultaneous covering of both cylinder openings by the inlet opening (21) both pistons are controlled matched to one another in a phase of moving in the same direction so that the amount of slurry simultaneously pumped by both pistons (K3, K5) is at least approximately the same as when delivering by means of one piston (K5 or K3) alone during the suction stroke of the other piston (K3 or K5).
A method as claimed in Claim 17 characterised in that each pumping stroke of the piston includes at least one precompression phase (Phases 4 / 8) a first phase of moving in the same direction (Phases 1 / 5), a pumping phase (Phases 2 to 4 / 6 to 8) and second phase of moving in the same direction (Phase 5/1).
A method as claimed in Claim 17 or 18, characterised in that during the phases of movement in the same direction, both pistons (K3, K5) are driven at reduced speed and pump output.
A method as claimed in Claim 19, characterised in that during the phases of movement in the same direction, both pistons (K3, K5) are driven at the same speed, particularly at half the normal speed of their further pumping stroke.
A method as claimed in one of the preceding method claims, characterised in that each suction stroke of a piston includes a starting ramp and deceleration ramp at lower speed.
A method as claimed in one of the preceding method claims, characterised in that the suction stroke of each piston (Phase 3 /7) occurs more quickly than its pumping stroke, and, in particular, is between a pressure reduction phase (Phase 2 / 6) and a precompression phase (Phase 4/8).
A method as claimed in one of the preceding method claims, characterised in that the tube switch (11) is decelerated or temporarily stopped in the precompression phase.
A method as claimed in one of the preceding method claims, characterised in that the tube switch (11) is decelerated or temporarily stopped in the phase of movement in the same direction.
A method as claimed in one of the preceding method claims, characterised in that the tube switch (11) is decelerated or temporarily stopped in the pressure reduction phase.