KR20010022811A

KR20010022811A - 2-실린더 슬러리 펌프

Info

Publication number: KR20010022811A
Application number: KR1020007001412A
Authority: KR
Inventors: 슈빙프리드리히
Original assignee: 슈빙 게엠베하
Priority date: 1997-08-13
Filing date: 1998-07-31
Publication date: 2001-03-26
Also published as: EP1003969A1; CA2299391A1; ATE219554T1; DE59804530D1; AU727999B2; ES2180197T3; WO1999009315A1; BR9811171A; TR200000345T2; DE19735091A1; RU2193110C2; CN1104558C; KR100402197B1; US6450779B1; EP1003969B1; AU9256798A; CA2299391C; JP2001515180A; CN1265724A; DE19735091B4

Abstract

본 발명은 슬러리의 연속 급송용 2-실린더 슬러리 펌프에 관한 것이다. 상기 펌프는 적어도 네 개의 개구부(a 내지 d)를 구비하는 튜브형 전환기 하우징을 갖는 전환 밸브(5)를 갖는다. 상기 튜브형 전환기 하우징(8, 8') 내에 배치되는 튜브형 전환기(6, 6')는 상기 실린더 개구부 전방에 있는 자신의 출구 개구부(RA)가 선회된다. 상기 펌프는 또한 흡입관(3)에 단단히 연결되는 입구 개구부(RE)를 갖는다. 상기 전환기 하우징(8, 8') 내의 공동(cavity; H)은 항상 급송 압력 상태가 된다. 상기 흡입관(3), 및/또는 상기 전환기 하우징(8, 8')의 제1 개구부 및/또는 제2 개구부(a, b)를 폐쇄하기 위해 적어도 하나의 차단 부재(10)가 제공된다.

Description

2-실린더 슬러리 펌프 {TWO-CYLINDER THICK MATTER PUMP}

2-실린더 슬러리 펌프는 회로 기술(circuit technology)에 의해 링크되고, 하나의 실린더(Z1)가 펌핑하는 동안 다른 실린더(Z2)는 흡입 스트로크(suction stroke)를 실행하는 방식으로 작동 순서가 동기되는(synchronized) 두 개의 단일 펌프로 이루어진다. 일반적으로, 상기 피스톤의 왕복동 속도는 양쪽 실린더가 동일하여 상기 실린더 스트로크(흡입 스트로크 및 펌핑 스트로크)의 종료 시간은 동일하다. 상기 실린더 피스톤의 작동 방향은 펌핑 스트로크와 흡입 스트로크 사이에서 일정한 변환 효과를 주기 위해 각 스트로크의 단부에서 전환된다.

상기 흡입 스트로크는 콘크리트와 같은 슬러리를 공급 탱크(priming tank)로부터 특정한 흡입 실린더로 이송하는 역할을 한다. 후속되는 펌핑 흐름에서, 앞서 흡입된 이송물(material)은 현재의 펌핑 실린더로부터 급송관(delivery pipe)으로 급송된다. 이러한 과정이 항상 일어나는 것을 보장하기 위해, 펌프는 하나 이상의 제어기(cotroller), 또는 상기 슬라이더의 개구부, 상기 급송관 연결 및 상기 공급 탱크 사이의 정확한 연결을 위해 두 단부 위치 사이에서 전후로 이동하는 전환 밸브(reversing valve)―예를 들어 전환기 밸브(diverter valve) 또는 플랫 슬라이드 밸브(flat slide valve)―를 제공한다.

현재 가장 일반적인 제어기인 전환기(diverter)는 대체로 상기 실린더 개구부, 상기 급송관 연결 및 상기 공급 탱크 사이의 필요한 접속이 이루어지는 두 단부 위치 사이에서 전후로 선회되도록 배치된다. 상기 전환기는 일단부가 상기 급송관과 연결되며, 타단부는 상기 특정한 펌핑 실린더의 실린더 개구부를 덮는다. 그러므로, 상기 흡입 실린더의 실린더 개구부는 상기 공급 탱크로 개구된다.

상기 전환기가 하나의 실린더 개구부로부터 다른 실린더 개구부로 전환되는 과정은 임의의 원하는 속도로 이루어질 수 없으므로, 상기 급송관 내 이송물의 유동은 스트로크의 변화에 따라 중단된다. 이것은 가속 충격(acceleration shock), 서지(surge), 부품상의 높은 기계적 부하, 울림 분산(distributing boom)과 관련될 수 있는 진동(oscillations), 마모의 증가 등과 같은 문제를 가져오는 이송물의 불연속 유동을 필연적으로 야기한다.

또 다른 악영향은 상기 유동 중단을 보다 연장시킬 수 있다. 예를 들어, 공기 또는 가스의 함유로 인해 흡입되는 슬러리가 가압될 수 있는 영향이 자주 발생된다. 따라서 펌핑 스트로크의 개시에서, 상기 슬러리는 상기 이송물이 유동을 시작하기 전에 먼저 상기 급송관으로 공급되는 작동 압력으로 예비 가압된다. 그러나, 콘크리트의 종류 및 다른 작동 조건에 따라, 예비 가압의 필요성은 무시할 수 있을 만큼 작을 수도 있다.

그러나, 또 다른 종류의 유동 중단은 특별히 문제가 된다. 상기 문제는 상기 기술된 종류의 전환기 및 배열이 전환 동작을 하는 동안 중앙 위치에서 동시에 급송 실린더(delivery cylinder)를 완전히 커버하지 않음으로써 야기된다(이러한 영향은 "네거티브 커버"로 공지되어 있음). 이렇게 해서 상기 급송관 내에서 예비 가압되고 예비 응력을 받은 슬러리는 상기 실린더에 역류(flow back)되어 가압되지 않은 슬러리로 채워지거나 상기 실린더의 개구부를 지나 상기 공급 탱크로 들어갈 수 있다(이러한 영향은 "단축 회로"로 공지되어 있음).

요컨대, 상기 기술된 영향은 상기 급송관 내에서 이송물 유동의 상당한 일시적 중단을 야기하며, 또한 상기 급송관으로부터의 환류(return flow)로 인해 배출의 상당한 감소를 야기할 수 있다. 상기 악영향은 상기 전환 동작을 가속시킴으로써 감소될 수 있으나, 완전히 제거될 수는 없다.

그러므로 상기 이송물의 유동 중단을 피하고 콘크리트를 연속적으로 급송할 필요성이 제기된다. 종래의 기술은 이를 위해 이미 몇 가지 시도된 해결방법을 보여주지만 불충분하게 작동하거나, 상기 펌프의 제조에 있어서 고비용 및 비경제적인 불합리한 결과를 갖고 있다.

하나의 아이디어에 따르면, 상기 급송 실린더들 내의 피스톤 속도가 상이하게 정해지는데, 즉 흡입 속도가 펌핑 속도보다 훨씬 빠르게 정해져서 흡입 스트로크는 펌핑 스트로크가 종료될 때까지 남는 시간에 상기 전환기가 상기 두 실린더 사이의 중앙 위치에서 선회하기에 충분하도록 조기에 종료된다. 이렇게 함으로써, 복수의 단계(phase)가 진행되며, 우선 선행하는 흡입 실린더의 상기 실린더 개구부는 폐쇄 부재(shut-off element)에 의해 폐쇄되므로 상기 가압된 콘크리트는 어떠한 단계에서도 상기 공급 탱크로 역류될 수 없게 된다. 상기 실린더 개구부를 폐쇄함으로써, 상기 실린더 내에 위치한 슬러리는 상기 급송관으로 공급되는 작동 압력으로 가압될 수 있는 것을 추가로 허용한다. 또한 선회 단계에서, 상기 선행하는 흡입 실린더의 개구부는 마찬가지로 상기 급송관과 연결되며, 이 때 다른 실린더의 펌핑 스트로크는 여전히 진행중이다. 예비 가압된 슬러리로 채워진 실린더는 상기 펌핑 스트로크가 종료될 때가지 상기 위치(펌프 대기 위치)에 남으며, 그 다음에, 시간의 지체없이, 상기 급송관 내의 압력 저하 없이 펌핑 스트로크를 개시하며, 이 때 제3 단계에서, 선행하는 펌핑 실린더의 개구부는 최초에 또 다른 폐쇄 부재에 의해 폐쇄된다(단축 회로를 방지하기 위함). 제4 단계 및 마지막 단계에서, 상기 공급 탱크에 대한 상기 실린더의 개구부는 개방되고, 상기 실린더 또는 상기 실린더의 피스톤은 마찬가지로 진행중인 펌핑 스트로크보다 고속으로 흡입 스트로크를 개시한다. 상기 흡입 스트로크의 종료 후 상기 전환기는 새로이 전환되며, 마찬가지로 이 때 반대 방향의 펌핑 스트로크는 여전히 진행중이다.

독일특허 DE 29 09 964에 기술된 출원인의 또 다른 해결방법에 따르면, 각 급송 실린더는 흡입 유동 및 펌핑 유동을 제어하는 반면 역류를 방지하고 예비 가압을 허용하는 자체 전환기를 구비하도록 정의된다. 상기 전환기의 입구 개구부 상에 일체형의 횡방향 폐쇄 부재로서 형성되는 폐쇄판은 역류를 방지하고 예비 가압 스트로크를 허용한다. 상기 전환기의 출구 단부는 출구가 상기 급송관과 연통되는 포크형 관(forked pipe)쪽으로 개방된다. 상기 펌프는 특히 전체 폭, 제조 비용(두 개의 전환기, 즉 두 배의 재료비용) 및 에너지 소모(두 개의 전환기에 대한 두 개의 선회 구동용 에너지의 두 배 소모)에 대하여 개선 효과를 갖는다.

미합중국특허 제3,663,129호는 전반적으로 단지 하나의 전환기를 구비하는 연속 유동 2-실린더에서 상기 슬러리의 흐름을 제어하는 것을 제안한다. 상기 독일특허 DE 29 09 964에서는, 상기 미합중국특허 제3,663,129호가 단지 하나의 전환기로 상기 가압된 흐름이 통과하는 것과는 반대로, 상기 입구 개구부가 커지는 것이 문제로 지적되어 있다. 양쪽 실린더가 중간 단계(상기 선행하는 흡입 실린더의 펌프 대기 위치)에서 상기 급송관에 연결되어야 하므로, 상기 개구부는 상기 선회 반경의 원호(arc)가 타원형(oblong shape)으로 연장되고 상기 급송 실린더 개구부 직경의 적어도 세 배에 해당하는 길이를 가져야 한다.

통상적인 높은 작동 압력에서 발생하는 강한 힘은 매우 두꺼운 벽을 갖는 경우를 제외하고는 상기 전환기, 및 상기 전환기를 수용하는 공급 탱크에 의해 흡수될 수 없다. 이것은 기다란 이동 경로 상에서 짧은 선회 시간을 필요로 함으로써 기인되는 강한 관성력 및 관성모멘트에 의해 악화된다. 정지된 시점에서도 마찬가지로, 상기 이동식 펌프는 대체로 매우 두꺼운 벽 두께를 가짐으로써 중량이 지나치게 커져서 부적절하며, 제조비용이 높아진다.

따라서, 본 발명의 목적은 적은 제조비용으로 연속 유동 2-실린더 슬러리 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명은 특허청구범위 제1항의 전제부에 따른 2-실린더 슬러리 펌프(two-cylinder thick matter pump)에 관한 것이다.

도 1의 (A) 및 (B)는 L자 형상의 전환기를 구비하는 본 발명의 제1 실시예에 대한 전환 밸브를 상이한 방향에서 도시하는 도면.

도 2의 (A) 내지 (D)는 도 1의 전환 밸브의 이동 사이클에 대한 상이한 단계를 도시하는 도면.

도 3의 (A) 및 (B)는 L자 형상의 전환기를 구비하는 본 발명의 제2 실시예에 대한 전환 밸브를 상이한 방향에서 도시하는 도면.

도 4a 내지 도 4d는 도 3의 전환 밸브의 이동 사이클에 대한 4개의 상이한 단계를 도시하는 도면.

도 5의 (A) 내지 (C)는 S자 형상의 전환기를 구비하는 본 발명의 제3 실시예에 대한 전환 밸브를 상이한 방향에서 도시하는 도면.

도 6의 (A) 내지 (D)는 도 5의 전환 밸브의 이동 사이클에 대한 4개의 상이한 단계를 도시하는 도면.

도 7의 (A) 내지 (C)는 S자 형상의 전환기를 구비하는 본 발명의 제4 실시예에 대한 전환 밸브를 상이한 방향에서 도시하는 도면.

도 8의 (A) 및 (B)는 도 7의 전환 밸브의 이동 사이클에 대한 2개의 상이한 단계를 도시하는 도면.

본 발명의 상기 목적은 특허청구범위 제1항에 의해 달성된다.

선행 기술로부터 공지되는 연속 유동 슬러리 펌프들은 공통적으로, 상기 전환기가 종래의 방식으로 상기 공급 탱크의 바닥 영역에 배치되어 있으며, 상기 실린더로부터 상기 급송관으로 가는 펌핑(가압된) 흐름을 안내하는 기능을 갖고 있다. 본 발명은, 상기 전환기가 상기 급송 실린더의 흡입측과 흡입관 사이에 배치되고, 상기 공급 탱크가 기능상으로 상기 전환기 하우징으로부터 분리되므로, 의외로 상이한 경로를 갖는다. 그러므로, 본 발명은 간단한 방법으로 연속적인 슬러리의 유동을 제어하기 위한 간단하고 소형인 전환기를 실현한다. 그러므로, 본 발명의 전환기는 상기 흡입관의 단부에 상기 흡입관과 동일한 직경을 갖고, 상기 실린더 개구부들 사이에서 선회하는 하나의 원형 개구부만이 필요하다.

또한, 본 발명은 특히 조밀한(compact) 배열을 제공하므로, 상기 전환기는, 말하자면, 하우징의 측부 길이가 상기 관 및 실린더 개구부의 직경보다 약간만 더 기다란 "최소의" 기하학적 크기를 갖는 매우 작은 별도의 하우징 내에 배치된다. 상기 하우징은 항상 급송 압력 상태가 되므로, 상기 전환기의 외부 윤곽과 상기 하우징의 내부 윤곽 사이에 있는 공동(cavity)은 간단하게 압력 라인으로서 작용하고, 상기 특정한 펌핑 실린더를 상기 급송관과 연결한다.

종래의 기술(미합중국특허 제3,663,129호)과는 달리, 상기 전환기는 상기 펌핑측이 아니라 흡입측에 배치된다. 이렇게 함으로써, 상기 종래의 기술과 비교하여 상기 급송관 내의 높은 압력으로 인해 상기 전환기의 출구가 크게 설계되어야 하는 문제를 피할 수 있다.

독일특허 DE-AS 16 53 614에는 별도의 하우징 내에 배치되어 슬러리를 제어하는 전환기가 공지되며, 상기 전환기는 상기 공급 탱크로부터 상기 실린더까지 상기 슬러리의 유동(흡입 흐름)을 안내한다. 그러나, 상기 공보에 개시된 펌프는 슬러리를 연속적으로 급송하기에 부적절하다. 이를 해결하기 위해, 스위스특허출원 CH 8986/61 또는 미합중국특허 제3,146,721호에는 종래의 기술인 상기 독일특허 DE-AS 16 53 614가 바라는 개선 사항이 언급되어 있다. 상기 스위스특허출원 CH 8986/61에는 점성의 소재, 걸쭉한 소재 또는 가소성 소재용 유압식 피스톤 펌프가 기술되어 있다. 상기 피스톤 펌프는 상기 이송물 입구 및 이송물 출구를 상기 급송 실린더 중 하나와 교번하여 연결하도록 회전하는 두 개의 궁형 채널(arcuate channel)을 구비하는 원통형 밸브 슬라이드를 포함한다. 상기 이송물의 유동은 상기 슬라이드 밸브가 중립 위치에 있을 때 필연적으로 일시적인 정지가 된다.

상기 독일특허 DE-AS 16 53 614는 이송물 흐름에서 일시적 중단이 발생하지 않는 슬러지(sludge) 펌프용 로타리 슬라이드 밸브를 제공함으로써 상기 선행 기술을 개선하려 한다. 상기 독일특허 DE-AS 16 53 614의 해결방법은 측벽에 세 개의 개구부를 구비하는 컵 모양의 밸브 박스, 및 바닥 부분이 상기 밸브 박스의 바닥 부분 근처에 위치되고 두 개의 날개를 갖는 컵 모양의 밸브 게이트를 통해 상기 문제를 해결한다. 상기 컵 모양의 밸브 게이트는 공급 탱크를 상기 실린더 중 하나와 단번에 연결한다. 그러므로 상기 컵 모양의 밸브 게이트는 흡입측에 배치되는 가장 광범위한 의미의 "전환기"이다. 그러나 상기 전환기는 상기 이송물 출구가 계속해서 개방되어 있으므로, 밸브 슬라이드와 급송 실린더 사이의 동기(synchronism)에서의 교란(명백히 그 시점에서의 제어 문제임)에 따른 가압 영향을 받을 때 이송물이 일시적으로 정지되는 것을 방지할 뿐이다. 따라서, 연속적인 펌핑은 불가능하며, 상기 공보에는 전혀 이에 관하여 언급되어 있지 않다. 예를 들어, 본 발명의 이해를 통해, 상기 독일특허 DE-AS 16 53 614에서 언급하는 밸브의 흡입측은 역류를 방지하기 위한 차단 부재가 결여되어 있다는 것이 명백하다.

이와는 반대로, 본 발명은 전환기가 흡입측에 연결되는 전환 밸브를 구비하였음에도 불구하고 연속적인 펌핑을 허용하는 일반적인 슬러리 펌프를 제공한다. 이것은 무엇보다도, 슬러리가 상기 흡입관으로 또는 심지어 상기 공급 탱크로 역류되는 것을 신뢰성 있게 방지해주는 추가의 상기 흡입관용 차단 부재, 및/또는 상기 전환기 하우징의 제1 개구부 및/또는 제2 개구부에 의한 것이다. 상기 방법은 상기 독일특허 DE-AS 16 53 614에 공지되어 있지 않다.

상기 독일특허 DE-AS 16 53 614의 또 다른 문제점은 상기 공지된 밸브가 무거우며 재료비가 매우 고가인 것이다. 이러한 문제점이 상기 독일특허 DE-AS 16 53 614의 아이디어, 즉 흡입측 전환기의 아이디어가 연속 유동 펌프를 실현하기 위해 전혀 채택되지 않은 이유이다.

그러나, 특허청구범위 제1항의 조합된 특징은 기하학적 크기가 극단적으로 최소화될 수 있는 매우 소형의 전환 밸브를 실현할 수 있도록 한다. 이에 대한 하나의 이유는 상기 전환 밸브의 차단 부재 상에 상기 부품들에 과다한 부하를 주기 위한 커다란 압력 차이가 발생하지 않는다는 것이다. 전환되는 동안 상기 차단 부재 상에는 이상적으로 압력 차이가 전혀 발생하지 않는다.

상기 펌프 또는 상기 펌프의 밸브를 제어하기 위해서는 상기 기술된 방법―여기서 상기 방법은 상기 급송 실린더 내의 피스톤 속도를 상이하게 하고 흡입 속도를 펌핑 속도보다 훨씬 빠르게 하여 흡입 스트로크는 펌핑 스트로크가 종료될 때까지의 남는 시간에 상기 전환기가 이미 선회를 개시하기에 충분하도록 조기에 종료되도록 함―을 사용하는 것이 바람직하다. 복수의 단계가 반복된다. 상세한 설명을 위해 상기 특징에 대한 참조가 기술된다.

본 발명의 유리한 변형은 특허청구범위 종속항들에 언급된다.

다음에서는 첨부 도면을 참조하는 실시예에 의해 본 발명이 더욱 상세히 기술될 것이다.

먼저, 도 1, 도 3, 도 5, 및 도 7에 따른 4개의 상이한 실시예의 구조적 설계가 기술된다.

도 1은 슬러리의 연속 급송을 위해, 구체적으로는 콘크리트를 흡입관(3)으로부터 급송관(4)으로 급송하기 위해 두 개의 급송 실린더(1, 2; 단지 개략적으로 도시됨)를 갖는 콘크리트(점으로 도시됨)의 연속 급송을 위한 2-실린더 슬러리 펌프의 일부분을 도시한다.

전환기(6)를 구비하는 전환 밸브(5)는 급송 실린더(1, 2), 흡입관(3) 및 급송관(4) 사이에 삽입된다. 전환 밸브(5)는 적어도 네 개의 개구부(a, b, c, d)를 구비하는 별도의 전환기 하우징(8; 즉 공급 탱크(7)로부터 구조적으로 분리되는 자체 하우징)을 가지며, 제1 개구부(a) 및 제2 개구부(b)는 제1 급송관(1) 및 제2 급송관(2)과 연결되고, 제3 개구부(c)는 흡입관(3)에 연결되며, 제4 개구부(d)는 급송관(4)에 연결된다. 전환기 하우징(8)은 계단형 바닥부(81)―여기서 계단형 바닥부(81)에는 제3 개구부(c)가 형성되고 흡입관(3)으로 개구됨―, 이웃하는 원통형 베이스 부재(82)―여기서 원통형 베이스 부재(82)의 원주상 벽에는 개구부(a, b)가 형성됨―, 및 원뿔형 커버부(83)―여기서 원뿔형 커버부(83)에는 개구부(d)가 형성되고 여기에 급송관(4)이 연결됨―를 추가로 포함한다.

L자 형상 전환기(6)의 입구 개구부(RE; 화살표(S)로 표시되는 콘크리트의 유동 방향)는 전환기 하우징(8)의 제3 개구부(c)로 개방되며, 흡입관(3)과 단단히 연결된다. 그러나, 전환기(6)의 출구 개구부(RA)는 급송 실린더(1, 2; 또는 상기 급송 실린더 앞쪽의 관들)와 연결하기 위해 제1 개구부(a) 및 제2 개구부(b) 사이에서 선회한다. 선회의 목적을 위해, 구동 유닛(도시되지 않음)이 연결될 수 있는 구동 샤프트(9)가 제공된다. 상기 전환기의 외벽(x)과 상기 하우징의 내벽(y) 사이에 있는 공동(H)은 특정한 펌핑 급송 실린더(1, 2)와 급송관(4) 사이의 압력 라인 역할을 하며, 펌핑되는 동안 항상 급송 압력 상태가 된다.

양쪽의 전환기 출구 개구부(RA) 상에 있는 두 개의 궁형 연장부(12, 13)를 구비하는 궁형 부재(11)는 전환기(6)의 회전에 따른 원통형부(82)의 내벽에 대하여 놓이는 차단 부재를 형성하고, 또한 출구 개구부(a 또는 b)의 실린더(1, 2)와의 연결을 개방 또는 폐쇄할 수 있도록 전환기(6) 상에 일체형으로 형성된다.

도 3의 실시예는 대체로 차단 부재로서 궁형 부재(11) 대신 흡입관(3)에 게이트 밸브(14)가 배치되는 것이 도 1과 상이하다. 게이트 밸브(14)는 궁형 부재(11)를 형성할 필요성을 없애주므로, 본 발명을 구조적으로 보다 간단하게 해준다. 또한, 게이트 밸브(14)의 밀봉은 궁형 부재(11)의 밀봉 보다 덜 복잡하다.

또한, 게이트 밸브(14)가 별도로 조작될 수 있는 것과, 상기 개별 펌핑 단계에 따라 밸브(14)를 개폐하는 제어 신호를 발생시켜야 하는 것만이 필요할 뿐이다. 이것은 최신의 제어 시스템에 의해 정확도에 아무런 문제가 없다. 밸브(14)는 자신의 단부 위치가 압력 차이에 대하여만 노출되므로, 압력 차이 없이 밸브(14)를 이동시키는 것 또한 문제가 없다.

게이트 밸브(14)의 사용은 구조상으로 보다 유리한 결과를 갖는다. 상기 장점은 전환기(6)가 도 1의 원뿔형 커버(83) 대신 편평한 커버(84)와 함께 제공될 수 있다는 사실에 따르며, 이는 편평한 커버(84)를 구비하여도 공동(H) 내에는 콘크리트를 위한 유동 공간이 여전히 충분히 남기 때문이며, 편평한 커버(84)에는 급송관(4)과의 연결을 위한 개구부(d)가 형성된다. 상기 공간은 도 1의 실시예에서 궁형 부재(11)에 의해 일부분이 점유된다. 그러므로, 도 3의 실시예는 전환기 하우징(8) 및 전환기(6)가 상당한 최소 크기(상기 관 직경의 영역 내), 및 소수의 용이하게 제조되는 부품으로 제한되므로, 복수의 콘크리트 유형을 위한 본 발명의 최적조건을 실현할 수 있다.

도 5는 도 1과 유사한 실시예를 도시하나, L자 형상의 전환기(6) 대신 S자 형상의 전환기(6')를 사용한다. 전환기(6')에는 보다 심하게 만곡된 L자 형상의 전환기(6)와 비교하여 상이한 유동 조건으로 유입되므로 상이한 유형의 콘크리트에 바람직하다. 상기 전환기 하우징은 S자 형상의 전환기(6')에 따라 형성되므로, 외측 윤곽이 상기 S자 형상에 준하여 사용되기에 적합하고, 편평한 커버부(801)로부터 유사 "원뿔형" 하우징부(802)로 테이퍼를 이룬다. 커버부(801)에는 개구부(a, b)가 형성되고, 하우징부(802)에는 상기 급송관용 개구부(c, d)가 제공된다. 커버부(801)의 반대쪽 단부는 상기 전환기의 외경 또는 흡입관(3) 연결용 개구부(d)의 직경 방향으로 테이퍼를 이룬다. 커버부(801)는 자신과 구동 샤프트(9) 사이에 형성되는 몇 개(예를 들어 10개 이상)의 리브(ribs)에 의해 고정된다.

도 1에서와 마찬가지로, "궁형 부재"(11')는 도 5(또한 도 6 참조)의 차단 부재로서의 역할을 하며, 원반형 원호(discoid arc)로 형성되고 마찬가지로 전환기 출구 개구부(RA)의 각 편에 연장부(12', 13')를 갖는다. 마찬가지로, 구동 샤프트(9)는 전환기(6) 및 여기에 일체형으로 형성되는 궁형 부재(11')를 회전시킨다.

도 7의 실시예는 마찬가지로 S자 형상의 전환기가 사용되므로, 도 5의 실시예의 구조와 대부분 일치한다. 그러나, 도 3에서와 마찬가지로, 궁형 부재(11') 대신 게이트 밸브(14)가 차단 부재로서 흡입관(3)에 배치된다. 이것은 마찬가지로 원호 형상의 보다 복잡한 차단 부재의 사용을 피하고 보다 용이한 밀봉을 할 수 있는 장점을 갖는다.

다음에서는 도 2, 도 4, 도 6 및 도 8을 참조하여 본 발명에 대한 펌프의 작동 형태가 설명될 것이다. 우선 도 2 및 도 6을 참조하면, 이들은 이동 사이클 순서와 관련하여 상호 유사하다(다른 한편으로, 도 4a 내지 도 4d, 및 도 8 또한 마찬가지임).

상기 콘크리트 펌프의 작동 형태 또는 상기 전환 밸브의 작동 형태는 흡입 실린더 및 펌핑 급송 실린더(1, 2)의 상이한 피스톤 속도의 아이디어를 채택한다. 흡입 속도를 펌핑 속도보다 훨씬 빠르게 하여 흡입 스트로크는 펌핑 스트로크가 종료될 때까지의 남는 시간에 전환기(6)가 이미 선회를 개시하기에 충분하도록 조기에 종료되도록 한다.

도 6에는 필수적인 4단계의 이동이 특히 잘 나타나 있다. 제1 단계(도 6의 (A) 참조)에서, 급송 실린더(2; 흡입 스트로크를 선행함)의 상기 실린더 개구부는 궁형 부재(11')의 연장부(12')에 의해 이미 덮여있으며, 전환기 출구 개구부(RA)는 커버부(801)에 의해 폐쇄된다. 이렇게 함으로써, 콘크리트가 실린더(2)로부터 흡입관(3) 또는 공급 탱크(7)로 역류되는 것이 방지된다. 실린더 개구부(b)의 폐쇄는 실린더(2) 내에 위치되는 슬러리를 급송관(4)으로 이송하기 위한 작동 압력으로 예비 가압하는 것을 추가적으로 허용한다. 그 사이에 다른 실린더는 여전히 전환기 하우징(8)을 통해 슬러리를 급송관(8)으로 펌핑한다.

그리고 나서, 상기 전환기는 양쪽 급송 실린더(1, 2)가 상기 전환기 하우징의 내부에 연결되는 위치(도 6의 (B) 참조)로 회전한다. 실린더(1)의 펌핑 스트로크는 여전히 진행중인 반면, 실린더(2)는 공동(H)쪽으로 향하는 자신의 개구부가 개방되므로 자신의 내용물이 가압된 상태이고 펌핑 대기 위치를 취하고 있게 되며, 흡입관(3)은 상기 전환기가 커버(801)에 대하여 자신의 원통형 출구 개구부(RA)에 놓이므로 폐쇄된 상태가 된다.

제3 단계에서, 급송 실린더(2)는 자신의 펌프 대기 위치로부터 지연 시간 없이, 그리고 급송관(4) 내의 압력 강하 없이 차례로 상기 펌핑 스트로크를 개시하며, 이 때 선행하는 펌핑 실린더(1)의 개구부(a)는 제 3 단계(도 6의 (C) 참조)에서의 차단 부재(11')의 연장부(13')에 의해 폐쇄된다. 또한 상기 전환기의 출구 개구부는 여전히 폐쇄되어 있다.

제4 단계 및 마지막 단계에서, 흡입관(3) 또는 공급 탱크(7)로 향하는 실린더(1)의 개구부는 개방되고, 급송 실린더(1)의 피스톤은 흡입 스트로크를 개시하며, 마찬가지로 진행중인 펌핑 스트로크보다 고속이다(도 6의 (D) 참조). 상기 흡입 스트로크가 종료되면, 마찬가지로 이 때 상기 펌핑 스트로크는 도 6의 (A)와 유사하게 급송 실린더(1)에 대하여 전환기(6)의 위치가 전환되는 과정에 의해 역방향으로 진행중이다.

궁형 부재(11, 11') 대신 게이트 밸브(14)를 구비하는 상기 실시예의 작동에서의 차이점은 단지 게이트 밸브(14)가 제1 단계(도 4a 참조)에서 폐쇄되고, 제2 단계 및 제 3단계(도 4b 및 도 4c 참조) 동안 폐쇄되어 있으며, 제 4단계 및 마지막 단계(도 4d 참조)의 흡입 단계 동안 다시 개방되는 것이다.

Claims

슬러리(thick matter)를 흡입관(3)으로부터 급송관(4)으로 급송하기 위한 두 개의 급송 실린더(1, 2), 및 제1 급송 실린더(1)와 제2 급송 실린더(2) 사이의 전환(reversing)을 위한 선회하는 전환기(6, 6')를 구비하는 전환 밸브(5)를 갖는 슬러리의 연속 급송용, 구체적으로 콘크리트의 연속 급송용 2-실린더 슬러리 펌프에 있어서,

상기 전환 밸브(5)는 적어도 네 개의 개구부(a 내지 d)―여기서 제1 개구부및 제2 개구부(a, b)는 상기 제1 급송 실린더 및 제2 급송 실린더(1, 2)에 연결되기에 적합하도록 되어있고, 제3 개구부(c)는 상기 흡입관(3)에 연결되며, 제4 개구부(d)는 상기 급송관(4)에 연결됨―를 구비하는 전환기 하우징(8, 8')을 가지며,

상기 전환기 하우징(8, 8') 내에 배치되는 전환기(6, 6')는 상기 전환기 하우징(8, 8')의 제3 개구부(c) 쪽으로 개구되고, 상기 흡입관(3)과 단단히 연결되는 입구 개구부(RE) 및 상기 급송 실린더(1, 2)와의 연결을 위해 상기 제1 개구부와 제2 개구부(a, b) 사이에서 선회하는 출구 개구부(RA)를 가지며,

상기 전환기의 외벽(x)과 상기 전환기 하우징의 내벽(y) 사이의 공동(H)은 상기 특정한 펌핑 급송 실린더(1 또는 2)와 상기 급송관(4) 사이의 압력 라인을 형성하고 항상 급송 압력 상태가 되며,

적어도 하나의 차단 부재(10)가 상기 흡입관(3), 및/또는 상기 전환기 하우징(8, 8')의 제1 개구부 및/또는 제2 개구부(a, b)를 폐쇄하기 위해 제공되는

2-실린더 슬러리 펌프.
제1항에 있어서,

상기 전환기(6)가 L자형 관으로 형성되는 2-실린더 슬러리 펌프.
제2항에 있어서,

상기 전환기 하우징(8)이 편평한 커버 또는 원뿔형 커버(83, 84)에 의해 폐쇄되는 대체로 원통형부(82)를 갖는 2-실린더 슬러리 펌프.
제3항에 있어서,

상기 제1 개구부 및 제2 개구부(a, b)는 상기 원통형부(82)의 벽에 형성되고, 상기 제3 개구부 및 제4 개구부(c, d)는 반대편 커버부(81, 및 83 또는 84)에 형성되는 2-실린더 슬러리 펌프.
제1항에 있어서,

상기 전환기(6')가 S자형 관으로 형성되는 2-실린더 슬러리 펌프.
제5항에 있어서,

상기 하우징이 대체로 상기 전환기의 S자 형상에 사용되기에 적합한 거의 원뿔형의 하우징부(802)를 가지며, 상기 편평한 커버부(801)에 의해 폐쇄되는 2-실린더 슬러리 펌프.
제6항에 있어서,

상기 하우징부(802)가 커버부(801)의 반대쪽 단부에서 상기 전환기(6')의 외경 또는 상기 흡입관(3) 연결용 개구부(d)의 직경 방향으로 테이퍼를 이루는 2-실린더 슬러리 펌프.
제6항 또는 제7항에 있어서,

상기 커버부(801)가 자신과 구동 샤프트(9) 사이에 형성되는 복수의 리브(ribs; 15)에 의해 고정되는 2-실린더 슬러리 펌프.
제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 개구부 및 제2 개구부(a, b)는 상기 커버부(801)에 형성되고, 상기 제3 개구부 및 제4 개구부(c, d)는 상기 하우징부(802)에 형성되는 2-실린더 슬러리 펌프.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 차단 부재(10)가 상기 전환기(6, 6')의 원통형 출구 개구부(RA)의 각각에 상기 제1 개구부 및/또는 제2 개구부(a, b)를 폐쇄할 수 있도록 형성되는 궁형 연장부(12, 13)를 갖는 궁형 부재(11)로서 형성되는 2-실린더 슬러리 펌프.
제10항에 있어서,

상기 궁형 부재(11)가 상기 전환기의 외벽(x) 상에 일체형으로 형성되어 상기 전환기가 회전하면 함께 회전되는 2-실린더 슬러리 펌프.
제10항 또는 제11항에 있어서,

상기 궁형 부재(11)가 상기 전환기 하우징의 내벽(y)에 대하여 원반형 표면 또는 원통형 표면에 놓이는 2-실린더 슬러리 펌프.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

적어도 하나의 차단 부재(10)가 상기 흡입관(3)을 차단하도록 형성되는 2-실린더 슬러리 펌프.
제13항에 있어서,

상기 차단 부재가 게이트 밸브(14)인 2-실린더 슬러리 펌프.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 전환기 하우징(8, 8')이 공급 탱크(7)로부터 공간적으로 이격되도록 형성되는 2-실린더 슬러리 펌프.