EP1599672B1 - Dickstoffpumpe - Google Patents

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EP1599672B1
EP1599672B1 EP03775139A EP03775139A EP1599672B1 EP 1599672 B1 EP1599672 B1 EP 1599672B1 EP 03775139 A EP03775139 A EP 03775139A EP 03775139 A EP03775139 A EP 03775139A EP 1599672 B1 EP1599672 B1 EP 1599672B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
thick matter
suction
pressure device
pump according
line
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03775139A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1599672A2 (de
Inventor
Gerhard Hudelmaier
Jörg Hudelmaier
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Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1599672A2 publication Critical patent/EP1599672A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1599672B1 publication Critical patent/EP1599672B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F04B7/00—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
    • F04B7/0038—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving the distribution member forming a single inlet for a plurality of pumping chambers or a multiple discharge for one single pumping chamber

Definitions

  • the invention relates to a slurry pump with at least two alternating pumping and suction pumping units, a delivery line, a suction line and a switching valve for switching between the two pumping units, wherein the switching valve a pump unit in pumping operation with the delivery line and a pump unit in the suction with the suction line combines.
  • the characteristic of such pumps consists in the fact that at the end of a stroke, at least during the switching time of the switching valve, the pumping work is interrupted. Further delays result from the properties of the medium to be pumped. In concrete, the most pumped medium, the suction stroke can often cause insufficient filling of the cylinder. It is therefore necessary before each pushing of the flow a compression of the medium.
  • a particularly negative effect, which influences the pumping process, is that during the switching process, the valve position allows a backflow of thick matter from the feed line in the not completely filled suction cylinder or even in the reservoir.
  • the sludge pump has two pumping units and an auxiliary pumping unit, wherein the two pumping units can be connected via a valve alternately with a delivery line and a reservoir.
  • the slurry pump is operated according to the following method: The first pump unit is connected in suction with the reservoir, the second pump unit is connected in pumping operation via the valve to the delivery line.
  • the auxiliary pump unit is permanently connected to the valve and thus to the delivery line.
  • the auxiliary unit conveys thick matter into the delivery line in order to maintain a constant delivery flow.
  • the second pump unit is connected in suction with the reservoir.
  • the auxiliary pumping unit is now also in the suction mode and sucks thick matter from the delivery line to refill.
  • the two pumping units which form a two-cylinder slurry pump, and are connected by means of a change-over alternately to the container or the delivery line and the delivery piston alternately with each other perform a suction and a pressure stroke, controlled so that the average piston speed during the intake stroke is at least temporarily greater than during the compression stroke.
  • the changeover device separates the two delivery cylinders at least temporarily from the storage container and connects the latter together to the delivery line.
  • the one delivery piston has not yet completed its pressure stroke, but at the same time the other delivery piston also begins with its pressure stroke, wherein a delivery piston performs its suction stroke only when the short circuit substantially canceled and the associated delivery cylinder is reconnected to the container ,
  • This conclusive proposal suffers, depending on the consistency of the medium to be pumped, from the fact that in case of insufficient cylinder filling a slight pulsation can occur.
  • a disadvantage of this solution is only a certain amount of control, which is required to match the asynchronous movement of the drive cylinder, the slide and the boost pressure device to each other so that a constant flow in the delivery line is formed.
  • the object of the invention is therefore to develop a method that proposals, as z. B. in the DE 19957337.9 described, simplified and further developed.
  • the invention solves this problem with the means of claim 1, in particular characterized in that the reservoir is separable by a further slide of the suction line and the charge pressure device attached thereto and in the switching phase, the boost pressure device is connected to the delivery line.
  • the boost pressure device By connecting the boost pressure device with the delivery line, it is possible to use the delivery capacity of the boost pressure device to bridge the interruption of the flow in the delivery line, which occurs during the switching phase. Of course, it should be ensured that the boost pressure device has enough charge to provide the compression and bridging performance.
  • the changeover and connecting means can be accommodated in the concrete storage container or else in a separate slide housing.
  • the latter variant is more appropriate, therefore, will be discussed below mainly on switching valves, which are housed in a separate slide housing.
  • This gate valve housing will be designed to have at least four ports, two of which are connected to the delivery cylinders, one to the suction line and one port to the delivery line.
  • the entrances and exits are to be installed so that a suitable changeover device can make the required connections.
  • An obvious embodiment of the changeover device which can connect the boost pressure device and delivery line, is a pipe switch.
  • Conceivable is a connection of the boost pressure device to the suction line, so that the pipe switch may have the known shape of an S-tube.
  • the boost pressure device is connected to a special access to the pipe switch. In this case, it is favorable to connect the connection for the boost pressure device on the opposite side of the suction line to the transfer tube.
  • the axis through both ports is the axis of rotation of the transfer tube.
  • connection of the boost pressure device with the delivery line is done in such a trained diverter characterized in that in an intermediate position between the two delivery cylinders access to the delivery line is made.
  • the easiest way to do this is that the spectacle plate has a corresponding cutout and projection, so that the opening of the diverter valve in this position material in the access to the pressure line, usually this is the sliding housing, can deliver.
  • a slide system housed in a housing as described above, can be alternately a suction and pressure channel for each delivery cylinder form. If the slide is moved to a central position, it forms a double channel, which connects the boost pressure device with the supply line. Since such slides can be kept very slim, an ideal connection between the pressure line and boost pressure device is possible.
  • the duration of the connection the pressure which the charging device has, the quantity which the charge pressure device has to provide and the switching times of the individual steps of the changeover.
  • the pressure of the charger must z. B. at least equal to the pressure in the supply line.
  • the output during the switching phase should cover the volume loss during this.
  • the parameters and a precise tuning of the desired process depend crucially on the switching times.
  • the indexing is actuated from the middle position, as soon as the pressure cylinder is turned on and starts its work.
  • the starting point is a slide housing (12) which has four openings.
  • the two delivery cylinders (1 + 2) are connected at two entrances. Another opening is occupied by the suction line (5) with the boost pressure device (8) and the reservoir (9). On the opposite side opens the pressure line (7).
  • the connections are made by a changeover device (6), for example by a rotary valve, which forms in the housing for each delivery cylinder alternately a pressure (14) and a suction channel (15).
  • FIG. 1 the beginning of the pumping cycle is shown.
  • the changeover device (6) connects the pump cylinder (2) to the delivery line (7) and the storage container (9) via the open slide (10) and the suction line (5) to the suction cylinder (1).
  • the boost pressure device (8) is connected to the suction line (5) and also sucks Thick material from the reservoir. Since the suction side has a very low pressure level, the switching device (6) with the pressure difference between the suction side and pressure side is additionally pressed against the stops (13).
  • the sucking piston (3) has reached the switching point (a). Up to this point, the boost pressure device has also sucked in its maximum volume. By closing the slide (10) of the reservoir (9) is separated from the suction line (5).
  • the boost pressure device (8) begins to push and presses on the suction line (5) material in the cylinder (1) and compresses this simultaneously.
  • the pressure piston (4) presses thick material into the delivery line (7) at the desired speed and pressure.
  • the sucking piston (3) now reaches the switching point (b), which is close to the end of the suction stroke at the switching point (c).
  • the switching point (b) the switching of the switching device (6) begins in a middle position.
  • the boost pressure device (8) still presses into the sucking cylinder (1) but also partly into the delivery line (7), which is still separated from the pressure piston (4), u. U. with decreasing power supplied.
  • the sucking piston (3) reaches the end of the suction path and the pushing piston (4) reaches the end of the pumping section.
  • FIG. 6 is the situation like in FIG. 1 achieved, except that the switching device and the delivery cylinder are changed over. The cycle starts again here.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Dickstoffpumpe mit mindestens zwei sich im Pump- und Saugbetrieb abwechselnden Pumpeinheiten, einer Förderleitung, einer Saugleitung und einem Umschaltventil zum Umschalten zwischen den beiden Pumpeinheiten, wobei das Umschaltventil eine Pumpeinheit im Pumpbetrieb mit der Förderleitung und eine Pumpeinheit im Saugbetrieb mit der Saugleitung verbindet. Das charakteristische solcher Pumpen besteht vor allem darin, dass am Ende eines Hubes, mindestens während der Umschaltzeit des Umschaltventils, die Pumparbeit unterbrochen wird. Weitere Verzögerungen ergeben sich aus den Eigenschaften des zu pumpenden Mediums. Bei Beton, dem am meisten verpumpten Medium, kann der Saughub eine oft unzureichende Füllung des Zylinders bewirken. Es ist deshalb vor jedem Anschieben des Förderstroms eine Verdichtung des Mediums erforderlich.
  • Ein besonders negativer Effekt, der den Pumpvorgang beeinflusst, besteht darin, dass während des Umschaltvorganges die Ventilstellung ein Zurückfließen des Dickstoffs aus der Förderleitung in den nicht vollständig gefüllten Saugzylinder oder gar in den Vorratsbehälter ermöglicht.
  • Solche konstruktiv bedingten Eigenarten der Dickstoffpumpen in Verbindung mit den zu verpumpenden Medien ergeben oft eine beachtliche Unterbrechung des Pumpvorgangs und damit auch des Förderstroms. Besonders auffällig ist dies beim Verpumpen von Beton, da in der Förderleitung eine erhebliche Reibung den Förderstrom sofort abbremst, wenn der Förderdruck abreist.
  • Solche Unterbrechungen des Förderstroms haben eine ganze Reihe von unerwünschten Nebeneffekten. So reduziert sich die Förderleistung der Pumpe oft beträchtlich, Träger von Rohrsystemen, die an die Pumpe angeschlossen sind, werden in Schwingungen versetzt. Die oft beträchtlichen Massen, die sich in den Rohrleitungssystemen befinden, müssen bei jedem Hub von 0 auf eine Fliessgeschwindigkeit von bis zu 4m/s in sehr kurzer Zeit beschleunigt werden, wodurch sehr hohe Leistungsbereitstellungen erforderlich sind und erhebliche Energie aufgebracht werden muss.
  • Es besteht, daher ein großes Bedürfnis diese Förderstromunterbrechung zu vermeiden.
  • Aus der US 3,663,129 ist eine Dickstoffpumpe zum Erzeugen eines konstanten Förderstroms bekannt. Die Dickstoffpumpe weist zwei Pumpeinheiten und eine Hilfspumpeinheit auf, wobei die beiden Pumpeinheiten über ein Ventil wechselweise mit einer Förderleitung und einem Vorratsbehälter verbunden werden können. Die Dickstoffpumpe wird nach folgenden Verfahren betrieben: Die erste Pumpeinheit ist im Saugbetrieb mit dem Vorratsbehälter verbunden, die zweite Pumpeinheit ist im Pumpbetrieb über das Ventil mit der Förderleitung verbunden. Die Hilfspumpeinheit ist permanent mit dem Ventil und somit mit der Förderleitung verbunden. Gegen Ende des Pumpbetriebs der zweiten Pumpeinheit und während des Umschaltens des Ventils, durch das nun die erste Pumpeinheit mit der Förderleitung und die zweite Pumpeinheit mit dem Vorratsbehälter verbunden wird, fördert die Hilfseinheit Dickstoff in die Förderleitung, um einen konstanten Förderstrom aufrecht zu erhalten. Nach dem Umschaltvorgang fördert nun die erste Pumpeinheit Dickstoff in die Förderleitung, die zweite Pumpeinheit ist im Saugbetrieb mit dem Vorratsbehälter verbunden. Die Hilfspumpeinheit befindet sich nun ebenfalls im Saugbetrieb und saugt Dickstoff aus der Förderleitung, um sich wieder zu füllen. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass die Hilfspumpeinheit aus der Förderleitung befüllt wird und somit die Fördermenge verringert wird.
  • Ein weiterer Lösungsvorschlag ist der deutschen Patentschrift DE3525003 zu entnehmen. Der Kern des beschriebenen Verfahrens besteht darin, dass ein erster Förderzylinder seinen Druckhub noch nicht beendet hat, während ein zweiter Förderzylinder, der bereits angesaugt hat, ebenfalls startet und seinen Hub mit geringerer Geschwindigkeit durchführt. Nachdem der erste Zylinder den Druckhub beendet hat, beginnt der Umschaltvorgang der Umstelleinrichtung, während der zweite Zylinder seinen Druckhub mit erhöhter Geschwindigkeit fortsetzt. Ein solches Vorgehen hat zur Folge, dass der Dickstoff in dem zweiten Zylinder bereits vorverdichtet ist, so dass durch die Umschaltung des Ventils die Betonsäule in der Förderleitung nicht mehr zurückfließen kann. Dadurch wird die Unterbrechung des Förderstroms reduziert, eine gewisse Lücke bleibt aber erhalten.
  • Eine grundsätzliche Lösung des Problems beschreibt die deutsche Patentschrift-DE19503986 . Bei diesem Verfahren werden die beiden Pumpeinheiten, die eine Zweizylinder-Dickstoffpumpe bilden, und mittels einer Umstelleinrichtung abwechselnd mit dem Behälter oder der Lieferleitung verbunden sind und deren Förderkolben miteinander abwechselnd einen Saug- und einen Druckhub ausführen, so gesteuert, dass die durchschnittliche Kolbengeschwindigkeit während des Saughubs wenigstens zeitweise größer ist als während des Druckhubs. Während des Umstellzeitraumes trennt die Umstellvorrichtung die beiden Förderzylinder zumindest zeitweise von dem Vorratsbehälter und schließt Letztere gemeinsam an die Lieferleitung an. In diesem Zustand hat der eine Förderkolben seinen Druckhub noch nicht beendet, aber gleichzeitig beginnt der andere Förderkolben ebenfalls mit seinem Druckhub, wobei der eine Förderkolben seinen Saughub erst ausführt, wenn der Kurzschluss im wesentlichen wieder aufgehoben und der zugehörige Förderzylinder mit dem Behälter wieder verbunden ist. Dieser schlüssige Vorschlag, leidet, abhängig von der Konsistenz des zu verpumpenden Mediums, darunter, dass bei einer nur unzureichenden Zylinderfüllung eine leichte Pulsation auftreten kann.
  • Ein weiterer Versuch das Problem zu lösen, ist in der DE19735091 offenbart. Bei diesem Vorschlag wird das oben beschrieben asynchrone Ansteuerungsverfahren der Antriebszylinder mit einem außerhalb des Vorratsbehälters angeordneten Rohrweichen-Systems kombiniert. Die Zweizylinder-Kolbenpumpe arbeitet im Saugbetrieb schneller als im Pumpbetrieb, wodurch der Saugvorgang der einen Pumpeinheit bereits abgeschlossen ist, während der Pumpbetrieb der anderen Pumpeinheit noch andauert. Anschließend wird mittels ebenfalls bereits bekannter Schiebeelemente, die mit der ersten Pumpeinheit in Kontakt stehende Dickstofffüllung vom Vorratsbehälter abgetrennt. Anschließend erfolgt eine Vorkomprimierung des Dickstoffs mittels des Förderkolbens der ersten Pumpeinheit, bis ein gewünschter Druck aufgebaut ist. Währenddessen befindet sich die zweite Pumpeinheit immer noch im Pumpbetrieb. Erst nach Aufbringung des Vorspannungsdrucks schaltet die Rohrweiche um. Das eine Ende der Rohrweiche ist ständig mit dem vom Vorratsbehälter wegführenden Saugleitungsabschnitt verbunden, wohingegen die Förderleitung ständig mit dem Hohlraum des Rohrweichen-Gehäuses in Verbindung steht. Der vorgespannte Dickstoff kommt nunmehr mit dem unter Druck stehenden Dickstoff im Rohrweichen-Gehäuse in Verbindung. Dieser Vorgang führt nicht zu einer Schwingung in der Fördersäule, da die Vorspannung bevorzugt auf dem Druckniveau in der Förderleitung liegt und daher ein Absacken des Dickstoffs in der Förderleitung nicht erfolgt. Sobald die zweite Pumpeinheit ihren Pumpbetrieb beendet hat, übernimmt die erste Pumpeinheit den Pumpbetrieb. Nachfolgend wird die zweite Pumpeinheit mittels der Rohrweiche und Öffnen des Absperrschiebers mit dem Vorratsbehälter verbunden. Der Zyklus beginnt mit dem Umschalten der Pumpeinheiten von neuem.
  • Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch, dass ein Teil des Fördervolumens der Pumpeinheiten durch diesen Vorspannungsvorgang verschenkt wird. Außerdem ist ein ganz erheblicher Steueraufwand erforderlich, da je nach Zylinderfüllung der Weg des vorspannenden Kolbens unterschiedlich ist und die dadurch auftretende Disharmonie der Bewegung der Förderkolben zueinander ausgeglichen werden muss. Schließlich besteht immer noch eine Unterbrechung durch die Umstellzeit des Rohrschiebers.
  • Alle Unzulänglichkeiten, die in den Vorschlägen zur Erzeugung eines kontinuierlichen Dickstoffstroms auftreten, löst der Vorschlag, der der DE 19957337.9 zu entnehmen ist. Dieser Vorschlag greift auf bekannte Ansteuerungsverfahren der Antriebszylinder und Umstellvorrichtungen zurück und löst das Problem der Vorspannung in den Förderzylindern dadurch, dass im Bereich der Saugleitung eine Ladedruckeinrichtung eingebaut ist. Damit wird erreicht, dass am Ende des Saughubs der Zylinder voll gefüllt und der Inhalt auf das Druckniveau der Förderleitung vorgespannt ist.
  • Nachteilig an dieser Lösung ist nur ein gewisser Steueraufwand, der erforderlich ist, um die asynchrone Bewegung der Antriebszylinder, des Schiebers und der Ladedruckeinrichtung so aufeinander abzustimmen, dass ein konstanter Fluss in der Förderleitung entsteht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren zu entwickeln, das Vorschläge, wie sie z. B. in der DE 19957337.9 beschrieben sind, vereinfacht und fortentwickelt.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Mitteln des Anspruchs 1, insbesondere dadurch dass der Vorratsbehälter durch einen weiteren Schieber von der Saugleitung und der daran angebrachten Ladedruckeinrichtung abtrennbar ist und im Bereich der Umschaltphase die Ladedruckeinrichtung mit der Förderleitung verbunden ist.
  • Durch die Verbindung der Ladedruckeinrichtung mit der Förderleitung ergibt sich die Möglichkeit, die Förderkapazität der Ladedruckeinrichtung zu nutzen, um den Unterbruch des Förderstroms in der Förderleitung, der während der Umschaltphase auftritt, zu überbrücken. Es ist natürlich dafür zu sorgen, dass die Ladedruckeinrichtung genügend Füllung aufweist, um die Verdichtungs- und Überbrückungsleistung bereitzustellen.
  • Es ist naheliegend die Verbindung zwischen Ladedruckeinrichtung und der Förderleitung mit den bereits vorhandenen Umschaltmitteln zu bewerkstelligen.
  • Grundsätzlich können die Umstell- und Verbindungsmittel im Betonvorratsbehälter oder aber in einem gesonderten Schiebergehäuse untergebracht werden. Letztere Variante ist zweckmäßiger, deshalb wird im Folgenden vor allem auf Umschaltventile eingegangen, die in einem gesonderten Schiebergehäuse untergebracht sind.
  • Dieses Schiebergehäuse wird so zu gestalten sein, dass es mindestens vier Öffnungen hat, von denen zwei mit den Förderzylindern verbunden sind, eine mit der Saugleitung und eine Öffnung mit der Druckleitung. Die Zu- und Abgänge sind so anzubringen, das eine geeignete Umstelleinrichtung die erforderlichen Verbindungen herstellen kann.
  • Eine naheliegende Ausformung der Umstelleinrichtung, die Ladedruckeinrichtung und Förderleitung verbinden kann, ist eine Rohrweiche. Denkbar ist ein Anschluss der Ladedruckeinrichtung an die Saugleitung, so dass die Rohrweiche die bekannte Form eines S-Rohrs haben kann. Es ist aber auch denkbar, dass die Ladedruckeinrichtung an einen besonderen Zugang zur Rohrweiche angeschlossen wird. In diesem Fall ist es günstig, den Anschluss für die Ladedruckeinrichtung auf der gegenüberliegenden Seite der Saugleitung an die Rohrweiche anzuschließen. Die Achse durch beide Anschlüsse ist die Drehachse der Rohrweiche.
  • Die Verbindung der Ladedruckeinrichtung mit der Förderleitung geschieht bei einer derart ausgebildeten Rohrweiche dadurch, dass in einer Mittelstellung zwischen den beiden Förderzylindern ein Zugang zu der Förderleitung hergestellt wird. Am einfachsten geschieht dies dadurch, dass die Brillenplatte einen entsprechenden Ausschnitt und Vorsprung besitzt, so dass die Öffnung der Rohrweiche in dieser Stellung Material in den Zugang zur Druckleitung, in der Regel ist dies das Schiebegehäuse, abgeben kann.
  • Neben dem Rohrschieber sind auch andere Umstelleinrichtungen denkbar, unter Umständen sogar besser geeignet. Zu denken ist zum Beispiel an Drehschieber, die als Doppelflügel-Schieber ausgebildet sein können.
  • Mit einem solchen Schiebersystem, untergebracht in einem Gehäuse wie oben beschrieben, lässt sich für jeden Förderzylinder abwechselnd ein Saug- und Druckkanal bilden. Wird der Schieber in eine Mittelstellung verbracht, so bildet er einen Doppelkanal, der die Ladedruckeinrichtung mit der Lieferleitung verbindet. Da solche Schieber sehr schlank gehalten werden können, ist eine ideale Verbindung zwischen Druckleitung und Ladedruckeinrichtung möglich.
  • Um das Hauptanliegen der Erfindung, nämlich die Aufrechterhaltung des Dickstoffstroms während der Umstellphase, zu bewerkstelligen, sind wichtig : die Dauer der Verbindung, der Druck den die Ladeeinrichtung aufweist, die Menge die die Ladedruckeinrichtung bereitstellen muss und die Schaltzeitpunkte der einzelnen Schritte der Umschaltung.
  • Der Druck der Ladeeinrichtung muss z. B. mindestens dem Druck in der Lieferleitung entsprechen. Der Ausstoß während der Umschaltphase sollte den Volumenausfall während dieser abdecken. Die Parameter und eine genaue Abstimmung des gewünschten Ablaufs hängen entscheidend von den Schaltzeitpunkten ab. So kann es zum Beispiel zweckmäßig sein, den Zeitpunkt für den Beginn der Umschaltphase kurz vor das Ende des Saughubs zu legen, so dass die Mittelstellung des Schiebers und damit die Verbindung von Ladedruckeinrichtung und Förderleitung in jedem Fall erreicht ist, bevor der Saug- und Druckhub zu Ende ist. Zweckmäßigerweise wird das Weiterschalten aus der Mittelstellung betätigt, so bald der Druckzylinder eingeschaltet ist und seine Arbeit aufnimmt.
  • Im Folgenden wird an einigen Beispielen die Funktionsweise der Erfindung beschrieben.
  • Ausgegangen wird von einem Schiebergehäuse (12), das vier Öffnungen besitzt. An zwei Zugängen sind die beiden Förderzylinder(1+2) angeschlossen. Eine weitere Öffnung wird durch die Saugleitung (5) mit der Ladedruckeinrichtung (8) und dem Vorratsbehälter (9) belegt. Auf der gegenüberliegenden Seite mündet die Druckleitung (7). Die Verbindungen werden durch eine Umstelleinrichtung (6), beispielsweise durch einen Drehschieber hergestellt, die im Gehäuse für jeden Förderzylinder abwechselnd einen Druck (14) -und einen Saugkanal (15) ausbildet.
  • In Figur 1 ist der Beginn des Pumpzyklus dargestellt. Die Umstelleinrichtung (6) verbindet den Pumpzylinder (2) mit der Förderleitung (7) und den Vorratsbehälter (9) über den offenen Schieber (10) und die Saugleitung (5) mit dem Saugzylinder (1). Gleichzeitig ist die Ladedruckeinrichtung (8) mit der Saugleitung (5) verbunden und saugt ebenfalls Dickstoff aus dem Vorratsbehälter an. Da die Saugseite eine sehr niedriges Druckniveau besitzt, wird die Umschalteinrichtung (6) mit der Druckdifferenz zwischen Saugseite und Druckseite zusätzlich gegen die Anschläge (13) gepresst.
  • In Figur 2 hat der saugende Kolben (3) die Schaltstelle (a) erreicht. Bis zu diesem Zeitpunkt hat auch die Ladedruckeinrichtung ihr maximales Volumen angesaugt. Durch Verschließen des Schiebers (10) wird der Vorratsbehälter (9) von der Saugleitung (5) getrennt. Die Ladedruckeinrichtung (8) beginnt zu schieben und drückt über die Saugleitung (5) Material in den Zylinder (1) und verdichtet dies gleichzeitig. Der Druckkolben (4) presst mit gewünschter Geschwindigkeit und erforderlichem Druck Dickstoff in die Förderleitung (7).
  • In Figur 3 erreicht der saugende Kolben (3) nun die Schaltstelle (b), die nahe am Ende des Saughubs an der Schaltstelle (c) liegt. Nach wie vor besteht eine Verbindung zwischen der Ladedruckeinrichtung (8) und dem saugenden Förderzylinder (1). Am Schaltpunkt (b) beginnt die Umschaltung der Umschalteinrichtung (6) in eine Mittelstellung. Am Beginn der Umschaltzeit drückt die Ladedruckeinrichtung (8) noch in den saugenden Zylinder (1) aber auch schon teilweise in die Förderleitung (7), die noch von dem Druckkolben (4), u. U. mit abnehmender Leistung, versorgt wird. Bei Erreichen der Mittelstellung der Umschalteinrichtung (6) erreicht der saugende Kolben (3) das Ende der Saugstrecke und der drückende Kolben (4) das Ende der Pumpstrecke. Nun übernimmt die Ladedruckeinrichtung (8) für kurze Zeit die Versorgung der Förderleitung (7) hinsichtlich Menge und Druck. Der Dickstoff kann nur in die Förderleitung (7) entweichen, da der Förderzylinder (2) durch den Förderkolben (4) verschlossen und der Zylinder (1) wegen des verdichteten Dickstoffs nicht aufnahmefähig ist. Diese Situation ist in Figur 4 dargestellt. Ein Signal am Schaltpunkt (c) bewirkt, dass die beiden Förderzylinder (1) und (2) umgeschaltet werden. Ein Weiterschalten der Umschalteinrichtung (6) vermindert die Förderung der Ladedruckeinrichtung (8) in die Druckleitung (7), gleichzeitig wird die Förderung des Zylinders (1) erhöht. (Fig. 5). Bei Erreichen der vollen Umstellung der Umschalteinrichtung, stellt der Zylinder(1) die volle Versorgung hinsichtlich Druck und Volumen für die Druckleitung sicher.
  • In Figur 6 ist die Situation wie in Figur 1 erreicht, nur dass die Umschalteinrichtung und die Förderzylinder umgestellt sind. Der Zyklus beginnt hier von neuem.
  • Ein identischer Ablauf ist mit einem Rohrweichensystem (6a) in einem separaten Schiebergehäuse (12a) herzustellen, wie es in Figur 7 dargestellt ist.

Claims (17)

  1. Dickstoffpumpe mit mindestens zwei sich im Pump- und Saugbetrieb abwechselnden Pumpeinheiten(1,2), einer Förderleitung (7), einer Saugleitung (5) mit einer daran angebauten, von den Pumpeneinheiten (1,2) getrennt wirkende Ladedruckeinrichtung (8) zum aktiven Bewirken einer Dickstoffverdichtung, einem mit der Saugleitung verbundenen Vorratsbehälter (9) und einer Umstelleinrichtung (6) zum Umschalten zwischen den Pumpeinheiten (1,2), wobei durch die Umstelleinrichtung (6) eine Pumpeinheit (2;1) im Pumpbetrieb mit der Förderleitung (7) und eine Pumpeinheit (1 ;2) im Saugbetrieb mit der Saugleitung (5) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (9) durch einen weiteren Schieber (10) von der Saugleitung (5) mit der daran angebauten Ladedruckeinrichtung (8) abtrennbar ist und im Bereich der Umschaltphase, die Ladedruckeinrichtung (8) mit der Förderleitung (7) ganz oder teilweise verbunden ist.
  2. Dickstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (10) zu einem Zeitpunkt, zu dem ein saugender Kolben (3) der im Saugbetrieb befindlichen Pumpeinheit (1) eine Schaltstelle (a) erreicht und die Ladedruckeinrichtung (8) gefüllt ist, aus einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand überführt ist, so dass die Saugleitung (5) mit der daran angebauten Ladedruckeinrichtung (8) vom Vorratsbehälter (9) getrennt ist.
  3. Dickstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladedruckeinrichtung (8) bei geschlossenem Schieber (10) in die mit der Saugleitung (5) verbundene Pumpeinheit (1 ;2) fördert.
  4. Dickstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladedruckeinrichtung (8) zu Beginn der Umschaltphase in die mit der Saugleitung (5) verbundene Pumpeinheit (1;2) und in die Förderleitung (7) fördert.
  5. Dickstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der Saugstrecke des saugenden Kolbens (3) der im Saugbetrieb befindlichen Pumpeinheit (1) und am Ende der Pumpstrecke des drückenden Kolbens (4), der im Pumpbetrieb befindlichen Pumpeinheit (2) mittels der Ladedruckeinrichtung (8) für kurze Zeit die Versorgung der Förderleitung (7) hinsichtlich Menge und Druck übernommen ist.
  6. Dickstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (10) am Ende der Umschaltphase von einer geschlossenen Stellung in eine offene Stellung überführt ist.
  7. Dickstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderleistung der Ladedruckeinrichtung (8), die während der Umstellphase auftretende Unterbrechung oder Verminderung des Dickstoffstroms in der Förderleitung (7) ganz oder teilweise ausgleicht.
  8. Dickstoffpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung über die Umstelleinrichtung (6) erfolgt.
  9. Dickstoffpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umstelleinrichtung (6) in einem vom Vorratsbehälter (9) getrennten Gehäuse (12) untergebracht ist.
  10. Dickstoffpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) mindestens vier Öffnungen besitzt an die die Förderzylinder(1 +2) die Lieferleitung (7) und die Saugleitung (5) mit der Ladedruckeinrichtung (8) angeschlossen sind.
  11. Dickstoffpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umstelleinrichtung als Rohrweiche (6a) ausgelegt und in einem Gehäuse (12a) eingebaut ist.
  12. Dickstoffpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrweiche (6a) mit der Saugleitung (5) und der Ladedruckeinrichtung (8) fest verbunden ist und in die Lieferleitung (7) kurzzeitig angeschlossen werden kann.
  13. Dickstoffpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse der Rohrweiche(16+17) an die Saugleitung (5) und die Ladedruckeinrichtung (8) sich gegenüber liegen und die Drehachse (19) durch den Mittelpunkt der Anschlüsse verläuft.
  14. Dickstoffpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Öffnungen der Förderzylinder(1+2) ein Zugang (18) zur Lieferleitung (7) besteht.
  15. Dickstoffpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladedruckeinrichtung (8) über die Mittelstellung der Rohrweiche (6a) und den Zugang(18) mit der Lieferleitung verbunden ist.
  16. Dickstoffpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Umstelleinrichtung als Drehschieber (6b) ausgelegt ist.
  17. Dickstoffpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschieber (6b) für jeden Zylinder abwechselnd einen Saug (14) -und einen Druckkanal (15) bildet und in einer Mittelstellung einen Doppelkanal (14/15) formt, der die Ladedruckeinrichtung (8) mit der Lieferleitung (7) verbindet.
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