KR20110123243A - 페이스트 물질을 공급하기 위한 방법과 페이스트 물질을 공급하기 위한 펌프 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 피스톤 펌프를 구비한 펌프 장치를 사용하여 페이스트 물질을 공급하기 위한 방법에 관한 것으로, 이 피스톤 펌프는 적어도 두 개의 실린더를 구비하고, 각각의 실린더가 하나의 피스톤을 가지며, 각각의 실린더가 입구 개구를 통해 사전 충전 용기에 연결되고, 이는 실린더와 연계된 입구 슬라이드 밸브에 의해 폐쇄될 수 있으며, 입구 개구가 개방되고 출구 개구가 폐쇄되는 흡입 행정 동안 페이스트 물질은 사전충전 용기로부터 각각의 실린더 내로 공급되고, 출구 개구가 개방되고 입구 개구가 폐쇄되는 실린더의 펌프 행정 동안 페이스트 물질은 공급 라인 내에 공급되며, 피스톤 속도는 펌프 행정 동안 보다 흡입 행정 동안에 더 빠르고, 흡입 행정의 종점, 종점을 향한 위치 또는 종점 직후에, 입구 개구가 입구 슬라이드 밸브에 의해 폐쇄되며, 그후, 페이스트 물질은 출구 개구가 개방되기 이전에 실린더 내에서 압축된다.

Description

페이스트 물질을 공급하기 위한 방법과 페이스트 물질을 공급하기 위한 펌프 장치{METHOD FOR FEEDING PASTY MASSES AND PUMP DEVICE FOR FEEDING PASTY MASSES}

본 발명은 피스톤 펌프를 구비한 펌프 장치를 사용하여 페이스트 물질(pasty mass)을 공급하기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 피스톤 펌프는 적어도 두 개의 실린더를 구비하고, 각각의 실린더는 하나의 피스톤을 가지며, 각각의 실린더는 입구 개구(inlet opening)를 통해 사전 충전 용기(pre-fill container)에 연결되고, 각 실린더는 출구 개구(outlet opening)를 통해 공급 라인에 연결되어 있다. 또한, 본 발명은, 하나의 실린더를 갖는 피스톤 펌프를 사용하여 페이스트 물질을 공급하기 위한 펌프 장치에 관한 것으로, 상기 하나의 실린더는 피스톤을 갖고 입구 슬라이드 밸브에 의해 폐쇄될 수 있는 입구 개구를 통해 사전 충전 용기와 연결되어 있다.

콘크리트 공급시, 통상적으로 두 개의 실린더를 구비하며 각 실린더가 피스톤을 가지고 있는 피스톤 펌프로 구성된 펌프 장치가 사용된다. 실린더는 소위 흡입 행정시 이송 대상 페이스트 물질을 사전충전 용기로부터 수용하고, 그후, 소위 펌프 행정시 피스톤 펌프에 연결된 공급 라인으로 흡입된 페이스트 물질을 공급한다. 두 개의 실린더의 피스톤은 가장 큰 확보가능한 균일성으로 공급 라인에 페이스트 물질을 공급하기 위해 반대 방향으로 작동된다. 이런 펌프 장치의 공급 라인은 상당한 길이를 가질 수 있다. 이는 크레인 붐의 일부이며, 펌프 장치의 위치로부터 건설 현장의 원거리 종단으로 페이스트 물질을 공급하기 위해 사용되는 경우가 많다. 공급 라인의 길이로 인해, 페이스트 물질의 공급 유동 중의 매우 작은 중단도 덩어리 관성에 기인하여 공급 라인의 상당한 동요(swing) 운동을 유발할 수 있다. 따라서, 페이스트 물질의 연속적 공급을 가능하게 하는 방법을 개발할 필요가 있다.

실제 용례로부터 페이스트 물질을 연속적으로 공급할 가능성이 있는 방법이 알려져 있다. 그러나, 페이스트 물질이 그로부터 피스톤에 의해 가압되게 되는 실린더의 내부 공간으로부터 공급 라인의 출구 단부까지의 페이스트 물질의 공급 경로를 분석할 때, 비록 이들 실제 사용되는 방법이 수송의 개선된 균일성을 제공할 수는 있지만, 수송은 연속적이지 못하다는 것이 명백하다. 구성요소, 특히, 밸브가 이들 펌프 장치의 공급 경로에 배열되어 있으며, 밸브 본체는 이들이 페이스트 물질을 변위시키는 위치에서 폐쇄 위치로 배열되고, 개방 위치에서는 밸브 본체가 페이스트 물질의 공급을 위해 제공되는 공급 공간으로부터 제거된다. 따라서, 공급 유동은 각 개방 동작 동안 중단되게 된다. 이러한 중단은 이미 이 간극의 하류에 있다가 역행하는 페이스트 물질로 채워지게 된다. 이는 공급 방향으로의 페이스트 물질의 균일한 공급에 영향을 주며, 그래서, 페이스트 물질은 연속적으로 공급되는 것으로 보이지 않는다.

콘크리트의 진정한 연속적 공급은 DE 42 08 754 A1에 개시된 2 실린더 피스톤 펌프에 의해 달성된다. 그러나, 스위블 파이프(여기서, 104)의 개방과, 한편으로는 그 측부에 부착된 슬라이드 밸브 판(여기서, 101, 102) 및 다른 한편으로는 슬라이드 밸브 판을 갖는 스위블 파이프의 개구가 그 위에서 밀봉식으로 활주하는 소위 오리피스 판은 허용 불가하게 높은 마모를 받는다. 이 배열에 의한 하중 하에서의 스위칭(switching)은 다음의 해결 불가능한 문제를 유발할 것임이 명백하다.

1) 연속적으로 유지되는 공급 압력에 의해 스위칭 프로세스 동안 콘크리트의 마모성 미세 입자 성분이 밀봉 간극 내로 가압되며, 여기서, 이들은 그후 슬라이드 밸브의 높은 스위칭 저항을 생성하며, 이는 종래의 불연속 펌프에서는 알려지지 않은 슬라이드 밸브의 매우 긴 스위칭 경로에 기인한 현저한 마모를 추가로 유발한다.

2) 1)의 견지에서 매우 높은 구동력이 필요하다. 즉, 더 긴 시간에 걸쳐 매우 높은 스위칭 파워가 필요하다.

총 두 개의 슬라이드 밸브를 갖는 연속 공급 2 실린더 콘크리트 펌프가 EP 1 003 909 B1으로 허여된 특허 출원에서 제안되어 있으며, 여기서, 하나의 슬라이드 밸브가 "평형 압력"에서 스위칭하고, 다른 슬라이드 밸브가 "제로 압력"에서 스위칭한다. 평형 압력에서 스위칭하는 슬라이드 밸브에서, 압력 하우징 및 부착된 공급 라인 내의 피봇팅 파이프 외부에 영구적으로 존재하는 바와 동일한 압력이 스위칭 작업 이전에 흡입된 콘크리트를 압축함으로써 피봇팅 파이프 내측에도 생성된다. 따라서, 압력 하우징 내측을 따라 활주하는 피봇팅 파이프의 입구 상에서 내측과 외측 사이에 압력차가 존재하지 않는다. 따라서, 콘크리트의 미세한 마모성 성분은 정수압차에 의해 슬라이드 간극들 내로 가압되지 않는다. 대신, 가압되지 않은 상태와 매우 유사한 상태가 존재한다.

사전충전 용기로부터 피봇팅 파이프로의 흡입 라인의 차단 밸브만이 개방되어 흡입 행정에서 콘크리트 듀(due)가 이완되고, 흡입된 콘크리트의 압축 이전에 폐쇄된다. 따라서, 이 흡입 슬라이드 밸브는 콘크리트의 정수압 없이("제로 압력") 스위칭한다. EP 1 003 909 B1에 개시된 구성의 이러한 현저한 장점은 이하의 단점과 대비된다.

압력 하우징은 현재 통상적인 약 90 bar의 최대 콘크리트 압력에서 매우 크고 매우 무거워서 세정이 매우 복잡해지게 한다. 특히, 그 경로 상의 압력 하우징 내에 체류하는 콘크리트를 통해 공급 라인까지 흡입 스위블링 파이프를 지나서 콘크리트가 펌프 행정 동안 횡단하여야하는 급격한 굴곡부가 단점이 된다. 따라서, 이 펌프는 매우 조립질 콘크리트 혼합물을 공급하는 것이 불가능한 공구이다. 다른 단점은 다른 실린더로의 스위칭시, 스위블링 파이프의 입구는 두 개의 실린더 개구 사이에 수용되어야만 한다는 것이다. 이는 두 개의 공급 실린더 사이에 큰 중앙 공간을 필요로 하며, 그래서, 두 개의 실린더는 사전충전 용기의 충분히 낮은 충전 높이를 위해 요구되는 바와 같이 지지 차량의 측부 레일 사이에서 소정 각도로 설치될 수 없다.

또한, DE 10 2005 008 938 B4는 두 개의 공급 실린더로 동작하는 총 2개의 슬라이드 밸브를 포함한다. 여기서, 하나의 슬라이드 밸브는 "제로 압력"의 예를 들어, 불연속 펌프와 함께 현재 사용되는 개방 사전충전 용기의 스위블링 파이프에서 스위칭하는 두 개의 스위칭 위치를 갖는 4방 슬라이드 밸브이다. 추가적 차단 게이트 밸브가 항상 평형 압력에서 스위칭하는 공급 라인 내에 설치된다. EP 1 003 909 B1에 비한 DE 10 2005 008 938 B4의 현저한 개선은 특히, 스위칭 프로세스가 평형 압력 및/또는 제로 압력 하에서 이루어질 뿐만 아니라, 적어도 평형 압력에서 스위칭하는 차단 밸브와 함께 자동 링이 사용될 수 있다는 점이며, 여기서, 자동 링의 정수 접촉 압력은 평형 압력에서 콘크리트 압력에 의해 보상되며, 그 이유는 압축 이후 절단 링 상의 내측과 외측 상에 동일한 압력이 존재하기 때문이다. 그 슬라이드 파트너인 스위블링 바디를 갖는 절단 링의 접촉면은 따라서, 또한 정수 접촉 압력에 맞서는 동일한 크기의 힘을 절단 링 상에 작용하는 간극 압력으로서 매체의 압력을 받게 된다. 스위칭 프로세스 동안의 접촉 압력에 대해, 이상적으로 역시 스프링으로서 동작하는 자동 링의 밀봉 링의 매우 더 작은 자유롭게 선택할 수 있는 편향력(bias force)만 남는다. 따라서, 자동 링은 스위칭 프로세스의 기간 동안, 그리고, 평형 압력 동안 전적으로 와이퍼로서 동작한다. 이는 마찰을 감소시키고, 따라서, 역시 마모를 감소시키며, 슬라이드 밸브를 위해 필요한 구동 파워를 감소시킨다.

DE 10 2005 008 938 B4에 개시된 구성은 이하의 단점을 갖는다: 일반적 스위블링 파이프에 추가로 두 개의 조립체가 요구되고, 이들은 스위블링 파이프 이후 약 1m 하류에서 공급 라인 내에 지지되어야 하는 차단 밸브 및 공간적 고려사항에 기인하여 공급 라인의 더 하류에 통합되어야만 하는 평형화 실린더이다.

특허 결정된 평형화 실린더는 병렬 연결된 두 개의 실린더로의 공급 기능에 대응하며, 여기서, 피스톤 행정은 종래의 평형화 실린더(DE 42 081 54 A1, 도 1 참조)에 비해 절반으로 삭감된다. 비록, 또한, 구동 유압 실린더가 공급 실린더에 후속하여 "직렬"로 설치되지 않지만, 둘 사이에서, 이 평형화 실린더는 너무 많은 공간을 점유하며, 이는 자동 콘크리트 펌프 상에 힘들게 적절히 고정됨으로써만 수용될 수 있다. 또한, 평형화 실린더는 고가이고, 복잡하며, 매우 무거운 조립체이다.

이를 고려하여, 본 발명의 목적은, 페이스트 물질을 더욱 균일하게 공급하도록 조절된, 페이스트 물질을 연속적으로 공급하기 위한 방법을 제안하는 것이다. 이와 동시에, 입구 개구를 특히 양호하게 밀봉하는 페이스트 물질을 공급하기 위한 펌프 장치가 제안된다.

이 방법은 전용 입구 슬라이드 밸브를 갖는 전용 입구 개구와 전용 출구 슬라이드 밸브를 갖는 전용 출구 개구를 피스톤 펌프의 각 실린더를 위해 제공하는 개념에 기초한다. 그후, 각각의 실린더가 충전되고, 페이스트 물질은 다른 실린더(들)의 동작 단계에 독립적으로 각각의 실린더에 의해 공급 라인 내로 방출될 수 있다. 하나의 실린더의 펌프 행정 동안, 즉, 공급 라인 내로의 하나의 실린더로부터의 페이스트 물질의 연속적 공급 동안, 한편으로는 페이스트 물질로 다른 실린더가 충전될 수 있고, 다른 한편으로, 페이스형 덩어리는 이 새롭게 충전된 실린더 내에서 이미 사전압축될 수 있다. 특히, 이 새롭게 충전된 실린더의 출구 슬라이드 밸브의 밸브 본체는 그후 압축에 의해 실린더 내에서 가압된 페이스트 물질의 압력이 출구 슬라이드 밸브의 공급 라인 내의 페이스트 물질의 압력에 실질적으로 대응할 때에만 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동될 수 있다. 이는 평형 압력 하에서의 출구 슬라이드 밸브의 스위칭 및 제로 압력에서의 입구 슬라이드 밸브의 스위칭을 현저히 단순화한다.

이를 위해, 본 발명의 방법은 이하를 제공한다.

- 입구 개구가 개방되고 출구 개구가 폐쇄된 상태의 실린더의 흡입 행정 동안, 페이스트 물질이 사전충전 용기로부터 대응 실린더 내로 수송되고, 출구 개구가 개방되고 입구 개구가 폐쇄된 실린더의 펌프 행정 동안, 페이스트 물질이 공급 라인 내로 수송되며,

- 흡입 행정 동안의 피스톤의 속도는 펌프 행정 동안보다 크고,

- 흡입 행정의 종점에서, 종점 부근에서, 또는 종점 직후에, 입구 슬라이드 밸브에 의해 입구 개구가 폐쇄되며, 그후, 페이스트 물질은 출구 개구가 개방되기 이전에 실린더 내에서 압축된다.

이를 고려하여, 개별 입구 및 출구 슬라이드 밸브는 특히 유리한 조건 하에서 스위칭될 수 있다.

본 발명에 따른 방법에서, 각각의 입구 슬라이드 밸브는 흡입 행정 동안 실린더 내로 흡입된 페이스트 물질이 사전충전 용기 내에 체류하는 페이스트 물질와 동일한 압력을 갖는 시기에 폐쇄될 수 있다. 이는 사전충전 용기의 영역에서 콘크리트의 실질적으로 가압되지 않은 상황을 초래하며, 이는 간결성을 위해 "제로 압력"이라 지칭된다. 추가로, 본 발명에 따른 방법은 대응 실린더가 그 흡입 행정을 시작하였을 때에만 각각의 입구 슬라이드 밸브의 개방을 허용한다. 본 발명의 방법의 바람직한 실시예에서, 실린더가 그 흡입 행정을 시작하였을 때에만 대응 실린더의 입구 슬라이드 밸브를 개방시킴으로써, 펌프 행정의 종료시, 그리고, 출구 슬라이드 밸브가 폐쇄된 이후에 실린더 내에 여전히 체류하는 페이스트 물질의 압력은 사전충전 용기 내의 페이스트 물질의 압력에 도달할 때까지 감소한다. 그후, 입구 슬라이드 밸브는 사전충전 용기와 실린더의 내용물 사이에 압력차가 더 이상 존재하지 않는 임의의 상황에서 개방될 수 있다. 이는 입구 슬라이드 밸브의 간단한 구성을 가능하게 한다. 압력 평형화가 없는 매우 짧은 편평한 게이트 밸브가 사용될 수 있다. 이들은 본 발명에 따른 펌프 장치의 일부로서 제공되는 바와 같은 자동 링에 의해 특히 양호하게 밀봉될 수 있다.

본 발명의 방법에서, 실린더 전방의 페이스트 물질 및 공급 라인 내의 페이스트 물질이 동일 압력을 갖는 상태에서 출구 슬라이드 밸브가 폐쇄될 수 있다. 슬라이드 밸브 전방의 페이스트 물질 및 슬라이드 밸브 이후의 페이스트 물질이 동일한 압력을 갖는, 슬라이드 밸브가 동일한 압력의 환경에 있다는 것을 의미하는 이 상태는 간결성을 위해 "평형 압력"이라 지칭된다.

본 발명의 방법에 따라서, 출구 슬라이드 밸브가 개방되기 이전에, 실린더 내로 흡입 행정 동안 흡입된 페이스트 물질은 폐쇄된 입구 슬라이드 밸브에 대항한, 그리고, 이 실린더의 폐쇄된 출구 슬라이드 밸브에 대항한 압축을 통해 실제 공급 압력으로 압축된다. 그후, 출구 슬라이드 밸브가 개방되기 이전에 균등 압력을 갖는 상황이 발생된다. 바람직한 실시예에서, 균등 압력을 갖는 이 상황은 또한 밸브 본체에 의해 폐쇄되는 출구 슬라이드 밸브의 출구 개구 상에 또는 출구 슬라이드 밸브의 밸브 본체 상에 자동 링을 사용하는 것을 가능하게 한다. 평형 압력 상황은 제로 압력과 유사한 상황을 생성한다. 출구 슬라이드 밸브의 밸브 본체에 의해 폐쇄되어 있는 출구 개구 상에 제공된 자동 링에 의해, 자동 링과 스위블링 본체 사이의 접촉면이 역시 외부로부터 흡입된 콘크리트의 압력을 통해 페이스트 물질(특히, 시멘트 페이스트, 즉, 콘크리트의 액체 성분)에 의해 가압된다. 그후, 자동 링의 정수 접촉 압력은 동일한 크기의 간극 압력의 대향력에 의해 보상된다. 그후, 자동 링은 스위칭 프로세스 동안, 제로 압력 동안의 상황과 유사하게, 탄성 밀봉 링의 자유롭게 선택될 수 있는 낮은 사전 편향력만으로부터의 평형 압력으로 가압된다. 그후, 자동 링은 단지 와이퍼로서 동작하며, 그에 의해, 스위블링 저항 및 마모를 최소치로 감소시킨다.

본 발명의 방법에서, 입구 슬라이드 밸브 및 출구 슬라이드 밸브 양자 모두 상에서, 차압 동안의 상승을 방지하기 위해 필요한 자동 링의 정수 접촉 압력은 단지 슬라이드 동작 이후 휴지기에, 그리고, 압력차가 폐쇄 슬라이드 밸브 상에서 발생할 때에만 생성된다.

본 발명의 방법에서, 두 개의 회전 슬라이드 밸브를 갖는 불연속 펌프를 필요로 하지 않는 두 개의 입구 슬라이드 밸브를 사용함으로써 불연속 펌프에 비해 단지 미소하게 더 복잡하게 구성될 수 있는 펌프 장치가 사용될 수 있다. 예로서, 사전충전 용기 내에 제공된 두 개의 입구 슬라이드 밸브는 사전충전 용기의 하우징 벽을 따라 피봇될 수 있도록 구성될 수 있다. 본 발명의 방법에 사용되는 펌프 장치는 소형, 저가 및 경량일 수 있다. 사전충전 용기 상의 전체 길이 및 충전 높이는 스위블링 파이프를 갖는 종래의 불연속 펌프의 것과 동일하게 유지될 수 있다. 슬라이드 밸브 상의 마모는 공급 압력을 역시 유지함에도 불구하고 제로 압력 상황 또는 제로 압력과 유사한 상황("평형 압력")에서 매우 작게 유지될 수 있다. 슬라이드 밸브의 스위칭 저항 및 필요한 스위칭 파워와 필요한 스위칭 기간이 작게 유지될 수 있다. 본 발명의 방법과 함께 사용되는 슬라이드 밸브는 또한 매우 작은 이동 질량들을 가질 수 있다. 이는 매우 긴밀한 시간 스케쥴에 기인하여 짧은 시간 내에 수행되어야만 하는 다수의 스위칭 작업의 견지에서 특히 유리하다.

유리하게는, EP 1 003 969 B1으로부터 알려진 스위블링 파이프에 대한 필요성을 제거하는 펌프 장치가 본 발명의 방법에 사용될 수 있다. 이는 사전충전 용기 내에 소위 가교 형성을 유발할 수 있는 파괴된 입자의 비율이 높은 페이스트 물질을 공급할 때 특히 유리하다. 이 유형의 페이스트 물질에서, 소위 파이프 스위칭 펌프(예로서, EP 1 003 969 B1에 예시된 바와 같은 스위블링 파이프를 갖는 펌프)는 편평한 게이트 밸브를 갖는 펌프로부터의 역행을 나타낸다. 본 발명의 방법에서, 편평한 게이트 밸브가 사용될 수 있다. 그 이동을 위해 사전충전 용기 내에 큰 공간을 필요로 하는 스위블링 파이프가 제거될 수 있는 경우, 이때, 역시 입구 개구의 임계 영역에 효과적인 강력한 교반기가 설치될 수 있다. 본 발명자는 사전충전 용기 내의 스위블링 파이프가 그 이동 중공 공간을 생성하고, 그 효과적 파괴를 방지한다는 것을 고찰하였다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 회전 슬라이드 밸브로서 구성된 출구 슬라이드 밸브가 사용된다. 용어 회전 슬라이드 밸브는 슬라이드 밸브 하우징에 의해 형성된 공간을 남기는 슬라이드 밸브의 밸브 본체 없이, 슬라이드 밸브 하우징에 의해 제공되는 공간 내측에서 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 회전될 수 있는 슬라이드 밸브를 지칭한다. 회전 슬라이드 밸브에 대한 대안으로서, 선형적 편평한 게이트 밸브 및 원통형 폐쇄 요소를 갖는 소위 플런저 슬라이드 밸브가 있으며, 여기서, 밸브 본체는 슬라이드 밸브 하우징에 의해 형성된 공간의 측부 상에 배열된 개방 위치로부터 그 폐쇄 위치를 취하기 위해 슬라이드 밸브 하우징에 의해 형성된 공간 내로 선형적으로 이동된다. 회전 슬라이드 밸브는 체적의 변화 없이 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 변경될 때 특히 유리하게 사용될 수 있으며, 이는 폐쇄 위치로부터 개방 위치로, 그리고, 다시 폐쇄 위치로의 밸브 본체의 이동 동안 밸브 본체가 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 그리고 다시 폐쇄 위치로 이동할 때 상류 및 하류 양자 모두에서 밸브 본체를 둘러싸는 페이스트 물질 내에 어떠한 간극 또는 잉여 양도 생성되지않는다는 것을 의미한다.

본 발명의 방법의 특히 바람직한 실시예에서, 슬라이드 밸브 하우징 내에 밸브 본체를 갖는 회전 슬라이드 밸브로서의 형태의 출구 슬라이드 밸브가 사용되며, 여기서, 슬라이드 밸브 하우징은 공급 공간의 일부이고, 페이스트 물질은 각각의 실린더로부터 공급 라인으로 수송되고, 밸브 본체는 출구 슬라이드 밸브의 모든 위치에서 측부 슬라이드 밸브 내에 남아 있는다.

이 구성에서, 밸브 본체는 폐쇄 위치로부터 개방 위치로, 그리고, 역방향으로 체적 변화 없이 이동될 수 있다. 이는 폐쇄 본체가 개방 동안 압력 공간을 남기게 될 때 공급 공간 내에 어떠한 간극도 생성되지 않기 때문에, 페이스트 물질의 연속적 공급을 돕는다. 반대로, 폐쇄 본체는 압력 공간 내로 이동할 때 유효 공급 량을 현저히 증가시키며, 그래서, 역시 연속성이 달성될 수 없다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 출구 슬라이드 밸브의 밸브 본체는 압축 압력이 인가되는 실린더 내의 페이스트 물질의 압력이 출구 슬라이드 밸브의 공급 라인 측부 상의 페이스트 물질의 압력에 실질적으로 대응할 때 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동된다. 이는 감소된 마모를 갖는 출구 슬라이드 밸브의 특히 용이한 스위칭을 가능하게 하는 균등 압력 상황을 생성한다.

본 발명의 방법의 특히 바람직한 실시예에서, 편평한 피봇 밸브로서 구성된 입구 슬라이드 밸브가 사용된다. 편평한 피봇팅 밸브에서, 슬라이드 밸브의 편평한 밸브 본체는 폐쇄 대상 개구에 인접한 측부 상에 배열된 개방 위치로부터 개구가 폐쇄되도록 폐쇄하는 폐쇄 위치로의 피봇팅 운동에 의해 피봇된다. 이런 편평한 피봇팅 밸브는 매우 간단한 구조를 가질 수 있다. 본 발명의 방법에서, 입구 슬라이드 밸브는 제로 압력 상황에서 개방될 수 있고, 그래서, 간단한 디자인의 편평한 피봇팅 밸브가 사용될 수 있으며, 이는 압력 경감 동안 또는 그 이후에 스위칭될 수 있다. 특히, 피봇팅 저항은 공급 라인 내의 높은 저항들에 의해 실질적으로 극복 불가능하고, 마모는 극도로 높다.

특히, 본 발명에 따른 방법은 이하와 같이 동작될 수 있다.

1. 입구 개구가 개방되고 출구 개구가 폐쇄된 상태에서, 실린더의 피스톤은 흡입 행정의 수행을 위해 후방으로 당겨진다. 페이스트 물질은 이에 의해 사전충전 용기로부터 실린더 내로 흡입된다.

2. 흡입 행정의 종점에서, 종점 부근에서, 또는 종점 직후에, 입구 슬라이드 밸브를 그 폐쇄 위치로 피봇시킴으로써 입구 개구가 폐쇄된다. 입구 개구의 폐쇄가 흡입 행정의 종점에서, 종점 부근에서 또는 종점 직후에 수행되는 경우의 선택은 주로 시스템에 의해 결정된다. 예로서, 입구 슬라이드 밸브의 스위칭 시간에 기인하여 피스톤이 실린더 내에서 그 전체 수축 위치에 도달하기 이전에 미리 폐쇄 위치로의 입구 슬라이드 밸브의 피봇팅 이동을 시작할 필요가 있을 수 있다. 다른 한편, 사용될 수 있는 유압 스위칭 시스템의 관성은 종점 위치 센서가 피스톤이 실린더 내에서 그 종점 위치에 도달하였다는 것을 검출한 직후에만 입구 슬라이드 밸브가 폐쇄될 수 있게 한다.

3. 실린더의 피스톤은 출구 개구 및 입구 개구를 향해 이동되며, 그에 의해, 실린더내의 페이스트 물질을 압축시킨다.

4. 출구 개구는 출구 슬라이드 밸브를 피봇시킴으로써 개방된다. 연계된 공급 실린더는 이제 펌핑을 위해 준비 상태가 된다.

5. 짧은 비축 시간 간격(페이스트 물질의 실제 펌핑을 위해) 이후, 펌핑 피스톤은 거의 그 단부 위치에 도달한다. 유압 구성요소는 이제 밸브를 제어하는 유압 시스템 내의 오일 유동이 간단히 두 개의 실린더에 걸쳐 분할될 수 있도록 바람직하게 스위칭된다. 콘크리트의 유효 수송량은 이에 의해 일정하게 유지된다. 단부 위치에 도달한 이후, 단지 후속 실린더만이 공급한다. 이 방식으로 완전한 연속성이 달성될 수 있다.

6. 펌프 행정의 종점에서 또는 종점 부근에서, 출구 개구는 출구 슬라이드 밸브를 그 폐쇄 위치로 피봇시킴으로써 폐쇄된다.

이 스위칭 동작은 평형 압력 하에서 이루어지며, 그에 의해, 작은 스위칭 저항 및 낮은 마모를 달성한다.

7. 피스톤이 실린더 내로 후퇴됨으로써 실린더 내에 그리고 제어 하우징 내에 여전히 체류하는 페이스트 물질을 이완시킨다. 입구 슬라이드 밸브는 실린더 내부의 페이스트 물질의 압력이 사전충전 실린더 내의 압력에 대응할 때 그 동작 위치로 피봇된다.

추가적인 실린더는 반대 방향으로 작동되며, 여기서, 하나의 실린더의 이동의 단계 1 내지 4는 다른 실린더의 피스톤이 페이스트 물질을 실제 공급 압력으로 공급 라인 내로 공급하는 시간 동안 전체적으로 수행된다. 흡입 행정 동안 피스톤의 속도는 여기서 단계 1 내지 4를 수행하기 위한 시간을 최소로 유지하기 위해 펌프 행정 동안의 속도보다 크다. 개별 단계의 서로에 대한 이러한 정합은 페이스트 물질이 공급 라인 내로 연속적으로 펌핑되게 한다. 하나의 실린더의 펌프 행정이 종료되자마자, 압축된 페이스트 물질을 갖는 다른 실린더가 공급을 지속할 수 있게 된다.

페이스트 물질을 공급하기 위한 본 발명에 따른 방법의 대안 실시예에서, 적어도 두 개의 실린더를 갖는 피스톤 펌프를 구비한 펌프 장치가 사용되며, 각각의 실린더는 피스톤을 가지고, 각 실린더는 실린더와 연계된 입구 슬라이드 밸브에 의해 폐쇄될 수 있는 입구 개구를 통해 사전충전 용기와 연결되고, 각 실린더는 실린더와 연계된 출구 슬라이드 밸브에 의해 폐쇄될 수 있는 출구 개구를 통해 공급 라인에 연결된다. 이 방법에서, 세정체가 실린더 중 적어도 하나 내에 도입되고, 세정체는 압축된 공기 또는 고압수에 의해 공급 라인 내로 개방 출구 슬라이드 밸브를 통해 도입되며, 공급 라인 내에 체류하는 페이스트 물질을 공급 라인을 통해 수송한다. 이 대안 실시예는 본 발명의 방법의 상술한 실시예와 유리하게 조합된다.

대안 실시예에서, 펌프 장치는 쉽게 세정될 수 있다. 불연속성의 문제에 추가로, 잔류 콘크리트의 폐기에 관한 문제도 존재한다. 피스톤 펌프가 콘크리트 대신 공기를 흡입하는 경우, 공급은 더 이상 불가능하다. 더 이상 내부로 흡입될 수 없는 분배 붐 상의 공급 라인에 잔류하는 콘크리트 및 사전충전 용기 내에 여전히 체류하는 콘크리트는 "잔류 콘크리트"라 지칭된다. 실제로, 충전 라인으로부터의 콘크리트는 중력의 도움으로 "와이퍼 벽"을 갖는 사전충전 용기 내로 다시 흡입된다. 더 긴 붐에 대하여, 사전충전 용기는 과류하고, 실질적 세정을 필요로 한다.

바람직하게는 자동 링으로 신뢰성 있게 밀봉되고 독립적으로 스위칭될 수 있는 두 개의 입구 슬라이드 밸브를 갖는 본 발명에 따른 방법에서 사용되는 펌프 장치의 디자인은 양 흡입 개구를 통해 각각의 볼을 흡입하고 선택적으로 제공된 Y 분기 파이프의 두 개의 다리부로 볼을 공급할 수 있으며, 그에 의해, 적용 위치까지 압축된 공기로 전체 콘크리트를 공급한다. 압축된 공기는 세정체, 바람직하게는 볼을 공급 라인을 통해 추진한다.

페이스트 물질을 공급하기 위한 본 발명에 따른 펌프 장치는 피스톤을 구비한 하나의 실린더를 갖는 피스톤 펌프를 포함하고, 이 실린더는 오리피스 판에 의해 한정되면서 입구 슬라이드 밸브에 의해 폐쇄될 수 있는 입구 개구를 통해 사전충전 용기에 연결되어 있으며, 입구 슬라이드 밸브는 슬라이드 밸브 하우징의 내측을 향하는 폐쇄 표면을 갖고,

- 입구 슬라이드 밸브는 피봇 가능한 베이스 본체를 가지고,

- 폐쇄 표면은 베이스 본체에 대해 이동 가능한 피스톤의 표면에 의해 적어도 부분적으로 형성되며, 피스톤은 매체로부터의 압력이 슬라이드 밸브 하우징의 내측으로부터 피스톤에 인가될 때 베이스 본체 내에 형성된 폐쇄 중공 공간에 진입할 수 있고,

- 피스톤이 진입할 때 압축될 수 있는 유체가 중공 공간 내에 제공되고,

- 환형 피스톤으로서 구성된 절단 링이 제공되며, 이는 중공 공간을 향하는 표면을 가지고, 유체의 압력에 의해 오리피스 판에 대항하여 입구 슬라이드 밸브의 폐쇄 위치로 가압된다.

비록 EP 0 057 288 A1의 경우에서와 같이 매체가 절단 링을 통해 유동하지는 않지만, 이러한 입구 슬라이드 밸브의 디자인에서, 절단 링(자동 링)을 갖는 편평한 스위블 슬라이드 밸브가 제공된다. 이러한 편평한 스위블 슬라이드 밸브의 특정 장점은 그 매우 편평한 구조이며, 이는 흡입 개구의 전방에서도 교반기의 최적의 효과를 제공한다.

필수적으로 거의 비가압 상태("제로 압력")에서 입구 슬라이드 밸브를 위해 이루어지는 스위칭 프로세스에서, 절단 링은 단지 자유롭게 선택될 수 있는 편향 스프링의 사전 편향력을 갖는 와이퍼로서 대응 밀봉 표면에 대해서만 가압된다. 따라서, 이런 절단 링의 마모가 감소되며, 그 이유는, 거의 접촉 압력의 제3 파워에 의한 스위칭 동작 동안에만 마모되기 때문이다.

입구 슬라이드 밸브를 갖는 이런 배열의 특정 특성은 사전충전 용기가 일반적으로 입구 슬라이드 밸브의 일 측부 상에서 상압하에 있다는 것이다. 제안된 구조에서, 페이스트 물질은 인접한 이동 가능한 요소 및 절단 링에 접경하는 중공 공간의 압력에 의해 생성된 힘에 의해 페이스트 물질로부터 멀어지는 방향을 향하는 절단 링의 측부로 "편향"될 수 있다. 입구 슬라이드 밸브의 폐쇄 위치에서, 페이스트 물질은 이동 가능한 부품의 외향 배향 표면 상에 압력을 인가한다. 이 압력은 내향 배향 표면을 통해 중공 공간 내의 유체로 전달된다. 이 (바람직하게는 비압축성인) 유체는 절단 링의 외향 배향 면 상에 압력을 인가하고, 그에 의해, 절단 링을 입구 개구 주변의 밀봉 면 상으로 가압한다. 매체로부터의 압력이 인가될 때 밀봉 면과 연계된 절단 링 사이에 페이스트 물질이 진입하면, 그후, 절단 링은 페이스트 물질의 간극 압력을 받게 되며, 이는 밀봉 면으로부터 멀어지는 방향으로 매체로부터의 압력의 평균 약 50%이다. 절단 링이 또한 동시에 페이스트 물질의 압력을 갖는 중공 공간 내의 유체에 의해 밀봉 면에 대해서도 가압되기 때문에, 오리피스 판에 대항하는 방향으로의 가압력이 우세하다. 따라서, 절단 링은 밀봉 면으로부터 들어올려지는 것이 성공적으로 방지된다. 또한, 가압력은 스프링 요소로부터의 추가적인 사전 편향력에 의해 증가된다. "제로 압력"에서 입구 슬라이드 밸브 상에서 이루어지는 스위칭 동작 동안, 사전 편향력은 절단 링이 와이퍼로서 기능할 수 있게 한다.

오리피스 판은 사전충전 용기 상의 단일 부재로서 구성되거나, 별개의 구성요소로서 구성된다. 용어 "오리피스 판"은 특정 형상을 한정하지 않으며, 단지, 자동 링(절단 링)이 밀봉식으로 그에 대해 가압되는 면을 나타낸다.

바람직한 실시예에서, 입구 슬라이드 밸브는 매체로부터의 압력과 동일한 방향으로 피스톤 상에 작용하는 사전 편향된 스프링 요소를 갖는다. 이는 사전 편향력을 생성한다.

바람직한 실시예에서, 스프링 요소는 디스크 스프링으로서 형성되거나, 다수의 디스크 스프링에 의해 형성된다. 디스크 스프링은 본 발명에 따라 구성된 입구 슬라이드 밸브 내에 설치하기에 특히 매우 적합하다.

바람직한 실시예에서, 피스톤은 그 유체에 대면한 측부 상에서 실질적 원통형 샤프트를 가지며, 이는 베이스 본체의 원통형 보어 내에 슬라이딩 가능하게 지지되고, 피스톤의 외피(envelope)와 연계하여, 기울어짐(canting)에 대해 피스톤을 고정하는 안내부를 형성한다.

바람직한 실시예에서, 피스톤의 샤프트는 베이스 본체를 통해 밀봉식으로 연장하며, 내부에서 축방향으로 이동할 수 있다. 이 방식으로, 피스톤의 실제 위치가 사전충전 용기로부터 관찰될 수 있다. 이는 도입된 유체의 정확한 양 및/또는 오리피스 판과 절단 링 상의 마모를 나타낸다.

바람직한 실시예에서, 스프링 요소는 절단 링 상에 지지된다.

바람직한 실시예에서, 절단 링은 U형 환형 단면을 갖는 환형 피스톤으로서 구성되며, 절단 링은 베이스 본체에 대해 그 외부 내경에 의해, 그리고, 피스톤에 대해 그 내부 내경에 의해 슬라이딩 가능하게 밀봉된다.

바람직한 실시예에서, 실린더 내부에 체류하는 매체의 압력에 의해 폐쇄된 편평한 슬라이드 밸브 상에 인가된 정수력은 부분적으로 입구 슬라이드 밸브를 지지하는 피봇 샤프트의 당김력에 의해, 그리고, 부분적으로 안내 홈 상에 지지된 안내 홈 내에서 부분적으로 안내되는 베이스 본체에 의한 힘에 의해 감당된다.

바람직한 실시예에서, 입구 슬라이드 밸브는 피봇 샤프트와 연결되고, 피봇 샤프트와 베이스 본체의 연결은 피봇 축에 실질적으로 수평 및 수직으로 연장하는 축을 중심으로 한 작은 진자 운동을 가능하게 한다.

바람직한 실시예에서, 스프링 요소는 중공 공간 내로 유체를 도입함으로써 인장되며, 피스톤은 매체로부터의 압력의 유효 방향에 대항하여 이동하고, 유체 공간은 체크 밸브 또는 스토퍼에 의해 유체 누설에 대해 안전해진다.

바람직한 실시예에서, 입구 슬라이드 밸브는 피봇식 편평한 슬라이드 밸브이다.

바람직한 실시예에서, 입구 슬라이드 밸브는 중공 공간 내의 유체가 사전압축되는 방식으로 입구 슬라이드 밸브의 구성요소를 중공 공간 내로 가압하는 스프링 요소를 구비한다. 이는 입구 슬라이드 밸브의 구성요소를 제 1 동작 상황으로 보유하는 가압된 상황을 생성한다. 추가적으로, 이 사전 편향력은 밀봉 면에 대항하여 절단 링이 가압되는 압력을 조절하기 위해 사용될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 유체로서 그리스 또는 오일이 사용된다. 페이스트 물질이 공급되는 동작 환경에서 절단 링에 압력을 인가하기 위해 그리스 또는 오일이 특히 적합한 것으로 관찰되었다.

바람직한 실시예에서, 스프링 요소는 디스크 스프링으로서 구현된다. 디스크 스프링을 사용하는 것은 본 발명에 따른 펌프 장치 내의 입구 슬라이드 밸브의 특히 편평한 디자인을 가능하게 한다는 것이 관찰되었다.

특히 바람직한 실시예에서, 페이스트 물질에 이해 이동 가능한 요소에 인가되는 압력에 대응하는 베이스 본체 내의 유체에 대한 압력을 인가할 수 있는 이동 가능한 요소는 중공 공간 내로 스프링 요소에 의해 추진되며, 그에 의해, 중공 공간 내의 유체를 사전압축시킨다. 이 방식으로, 입구 슬라이드 밸브는 소수의 구성요소로 구성될 수 있다.

특히 바람직한 실시예에서,

- 중공 공간은 베이스 본체 내의 리세스에 의해 형성되고, 이 리세스는 실린더 본체를 향하는 입구 슬라이드 밸브의 측부를 향해 베이스 본체 내에서 개방되고, 입구 개구의 직경보다 큰 개구 직경을 갖는 라운드형 개구를 구비하고,

- 리세스의 개구는 덮개 및 중공 공간을 형성하는 개구를 한정하는 벽과 덮개의 외주 사이에 배열된 절단 링에 의해 폐쇄된다.

이러한 디자인은 본 발명에 따른 펌프 장치의 입구 슬라이드 밸브의 조립을 단순화한다.

바람직한 실시예에서, 덮개는 베이스 본체에 대해 이동 가능하며, 이동 가능한 요소를 형성한다. 이 디자인에서, 입구 슬라이드 밸브는 소수의 구성요소로 쉽게 조립될 수 있다.

특히 유리한 실시예에서, 덮개는 덮개가 중공 공간 내의 유체에 의해 외향 압박될 때 절단 링의 제한 정지부와 접촉하는 제한 정지부를 갖는다. 덮개는 두 개의 제한 정지부의 협력을 통해 입구 슬라이드 밸브 내에서 견고히 보유된다. 접촉의 결과로서, 절단 링은 개구를 형성하는 벽 상에 보유되고, 그래서, 덮개는 절단 링 상의 정지부에 의해 지지될 수 있다.

대안 실시예에서, 덮개는 베이스 본체 상에 부착되고, 이동 가능한 요소, 예로서, 피스톤이 덮개에 대해 이동하도록 배열되는 개구를 갖는다. 이는 이전 디자인에 비해 입구 슬라이드 밸브의 구성요소의 수를 증가시킬 수 있다. 그러나, 이 디자인은 더욱 안정적인 입구 슬라이드 밸브를 도출한다.

본 발명에 따른 펌프 장치의 바람직한 실시예에서, 펌프 장치는 적어도 두 개, 특히, 정확히 두 개의 실린더를 가지며, 이 실린더 각각은 피스톤을 구비한다. 본 바람직한 실시예에서, 각 피스톤은 피스톤과 연계된 입구 슬라이드 밸브에 의해 폐쇄될 수 있는 입구 개구를 통해 사전충전 용기에 연결된다. 또한, 바람직한 실시예의 각 실린더는 실린더와 연계된 출구 슬라이드 밸브에 의해 폐쇄될 수 있는 출구 개구를 통해 공급 라인과 연결된다. 이런 실시예에서, 공급 라인은 쉽게 세정될 수 있는 것이 유리하다. 실제로, 공급 라인이 송풍배출처리될 때, 즉, 공급 라인이 세정될 때, 잔류 콘크리트를 제거하기 위해 복잡한 소위 챔버 슬라이드 밸브가 사용된다. 본 발명에 따른 펌프 장치의 바람직한 실시예는 슬라이드 밸브가 독립적으로 제어될 수 있도록 구성될 수 있으며, 그래서, 종래의 발포체 고무 볼이 사전충전 용기로부터 각 실린더 내로 흡입되어 공급 라인의 일부로서 제공된 Y 분기 배관과 하류에 배열된 추가적 공급 라인 내로 도입된다. 이들 발포체 고무 볼은 그후 공급 라인의 전방 단부 밖으로 송풍 배출될 수 있다. 이는 이런 펌프 장치의 세정을 현저히 단순화한다.

바람직한 실시예에서, 본 발명에 따른 방법은 본 발명에 따른 펌프 장치에 의해 수행된다. 본 발명에 따른 펌프 장치 및 본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 콘크리트를 공급하기 위해, 그리고, 터널 건설을 위한 슬러지나 파편 같은 다른 페이스트형 물질을 공급하기 위해 사용된다.

이제, 본 발명의 단지 예시적 실시예를 예시하는 도면을 참조로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명은, 페이스트 물질을 더욱 균일하게 공급하도록 조절된, 페이스트 물질을 연속적으로 공급하기 위한 방법과, 입구 개구를 특히 양호하게 밀봉하는 페이스트 물질을 공급하기 위한 펌프 장치를 제공하는 효과를 갖는다.

도 1은, 입구 슬라이드 밸브, 출구 슬라이드 밸브, 슬라이드 밸브 하우징, 하나의 실린더의 일부, 공급 라인의 부분 및 사전충전 용기의 부분을 도시하는, 본 발명에 따른 펌프 장치의 일부의 측단면도.
도 2는, 입구 슬라이드 밸브의 확대된 세부의 측단면도.
도 3은, 입구 슬라이드 밸브의 대안 실시예의 세부의 측단면도.
도 4는, 입구 슬라이드 밸브의 추가적 실시예의 세부의 측단면도.
도 5는, 입구 슬라이드 밸브의 추가적 실시예의 세부의 측단면도.

페이스트 물질을 공급하기 위한 도 1에 예시된 펌프 장치는 두 개의 실린더를 갖는 피스톤 펌프를 포함하며, 피스톤 펌프 중 단 하나의 실린더(1)가 도 1에 예시되어 있다. 실린더는 여기서 그 단부 위치에 있는 피스톤(2)을 갖는다. 실린더는 입구 슬라이드 밸브(4)에 의해 폐쇄될 수 있는 입구 개구(3)에 의해 사전충전 용기(5)와 연결되어 있다. 추가로, 실린더는 출구 슬라이드 밸브(7)에 의해 폐쇄될 수 있는 출구 개구(6)를 갖는다. 실린더(1)는 출구 개구(6)를 통해 공급 라인(8)과 연결되어 있다. 피스톤 펌프에 인접한 공급 라인(8)의 영역은 분기된 파이프를 의미하는 소위 "Y 분기 파이프"로서 구성되며, 이는 피스톤 펌프의 개별 실린더로부터의 공급 유동을 조합하고, 이들을 공급 라인의 (도시되지 않은) 부분으로 공급하며, 여기에는, 피스톤 펌프의 개별 실린더로부터의 개별 부분 유동이 공통적으로 공급된다.

펌프 장치의 입구 슬라이드 밸브(4)는 편평한 피봇식 슬라이드 밸브로서 구성되어 있으며, 예시된 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 피봇축(A)을 중심으로 피봇될 수 있다. 입구 슬라이드 밸브(4)는 절단 링으로서 구성된 자동 링(10)을 구비하며, 이는 입구 슬라이드 밸브의 폐쇄 위치에서 입구 개구(3)를 둘러싸고 본체의 밀봉 면에 대하여 적어도 외향 배향된 면의 부분이 가압되어 있고, 이 본체는 입구 개구를 둘러싸며, 본체 내에 입구 개구가 형성되어 있다.

그 개방 위치에서 예시되어 있는 출구 슬라이드 밸브는 회전 슬라이드 밸브로서 구현된다. 출구 슬라이드 밸브의 밸브 본체(30)는 슬라이드 밸브 하우징(31) 내에 배열되어 있으며, 슬라이드 밸브 하우징(31)은 펌프 행정 동안 각각의 실린더에 의해 사전충전된 용기로부터 그를 통해 페이스트 물질이 흡입되고 공급 라인에 공급되는 공급 공간을 나타낸다. 밸브 본체(30)는 출구 슬라이드 밸브의 모든 위치에서 슬라이드 밸브 하우징 내부에 유지되며, 따라서, 체적 변화 없이 스위칭될 수 있다.

자동 링(32)은 출구 개구(6)를 둘러싼다. 이 자동 링(32)은 EP 0 057 288 A1에 상세히 설명되어 있는(그리고, 여기서 참조번호 14로 표시되어 있는) 절단 링 처럼 구성될 수 있으며, 여기서, 절단 링은 EP 0 057 288 A1에서 피봇되는 구성요소의 부분으로서 예시되어 있는 반면(스위칭 부재(3)), 여기서는 절단 링은 바람직하게는 펌프 장치의 고정 구성요소의 부분으로서 구성된다. 대안적으로, 절단 링(32)은 피봇 되는 밸브 본체(30)의 부분으로서 EP 0 057 288 A1의 절단 링의 배열과 유사하게 구성될 수 있다.

사전 충전 용기는 교반기(60)를 포함하며, 이 교반기는 입구 슬라이드 밸브(4)의 밸브 본체의 작은 설치 높이에 기인하여 편평한 피봇식 슬라이드 밸브로서 구성될 수 있고, 그래서, 또한 흡입 개구의 임계 영역에서도 효과적이다.

도 2에 예시된 입구 슬라이드 밸브(4)의 실시예는 피봇축(A)을 중심으로 피봇할 수 있는 편평한 베이스 본체(11)로 입구 슬라이드 밸브(4)가 형성될 수 있다는 것을 예시한다. 입구 슬라이드 밸브(4)는 베이스 본체(11)에 대해 이동할 수 있는 요소(13)를 갖는다. 도 2에 예시된 본 실시예의 이 이동 가능한 요소(13)는 피스톤으로서 구현된다. 도 2에 예시된 입구 슬라이드 밸브(4)의 폐쇄 위치에서, 그후 실린더에 대면한 입구 슬라이드 밸브의 측부(16)가 슬라이드 밸브 하우징(31) 내에 체류하는 페이스트 물질와 접촉할 때 이동 가능한 요소(13)의 외향 배향 면(15)이 페이스트 물질와 접촉한다. 페이스트 물질에 의해 이동 가능한 요소(13)의 외향 배향 면(15)에 인가된 압력은 그후 전체 밀봉된 중공 공간(12, 12a) 내에 체류하는 유체에 이동 가능한 요소(13)에 의해 인가될 수 있다. 여기서, 피스톤(13)은 덮개(17) 및 베이스 본체(11) 내에서의 안내를 통해 경사지는 것이 방지된다. 부분 공간(12, 12a)은 채널(44a)에 의해 서로 연결되어 있다.

전체 중공 공간(12, 12a)은 실린더(1)에 대면하는 입구 슬라이드 밸브(4)의 측부(16)를 향해 베이스 본체(11) 내에서 개방되면서 입구 개구(3)의 직경(D2)보다 큰 개구 직경(D1)을 갖는 둥근 개구를 갖는 베이스 본체(11) 내의 리세스에 의해 형성된다. 리세스의 개구는 덮개(17)에 의해, 그리고, 덮개(17)의 외주와 개구를 한정하는 벽(18) 사이에 배열된 절단 링(10)에 의해 폐쇄되어 있다.

입구 슬라이드 밸브(4)의 예시된 폐쇄 위치에서 입구 개구를 둘러싸는 절단 링(10)은 입구 개구(3)가 내부에 형성되는 본체(슬라이드 밸브 하우징)의 입구 개구(3)를 둘러싸는 밀봉 면(20)에 대해 완전히 그 외향 배향 면(19)으로 가압된 도 2에 예시된 구조로 있다. 절단 링(10)의 외향 배향 면(21)은 중공 공간을 부분적으로 한정한다.

저 점성 그리스 또는 고 점성 오일이 중공 공간(12, 12a) 내에 제공된다. 이는 (예시되지 않은) 입구 개구를 통해 그리스 압력에 의해 중공 공간 내로 도입될 수 있다.

입구 슬라이드 밸브(4)의 중공 공간은 또한 디스크 스프링(22)을 포함하며, 이는 피스톤으로서 구성된 이동 가능한 부분(13)을 중공 공간 내로 가압함으로써 중공 공간 내의 유체를 사전압축한다. 생성된 사전 압축 압력에 의해, 중공 공간 내의 유체는 절단 링(10)의 내향 배향 면(21) 상에 압력을 작용하며, 그에 의해, 이 압력으로 밀봉 면(20)에 대항하여 절단 링(10)을 가압한다. 절단 링이 비가압 스위칭 프로세스("제로 압력") 동안 밀봉 면(20)에 대항하여 가압되는 접촉 압력은 디스크 스프링의 적절한 선택에 의해 조절될 수 있다.

예를 들어, 동작 동안, 본 발명의 방법에 따라서, 출구 슬라이드 밸브(7)가 개방되기 이전에 실린더 내의 페이스트 물질이 압축될 때, 실린더 내에 체류하는 페이스트 물질은 실린더(1)에 대면한 입구 슬라이드 밸브의 면(16)에 대해 가압된다. 동일한 압력이 실린더(1)에 대면한 이동 가능한 요소(13)의 면(15)에 인가된다. 이동 가능한 요소(13)는 동일한 압력을 중공 공간(12) 내의 유체에 인가한다. 그후, 절단 링(10)이 사전 편향 압력 및 이동 요소(13)에 의해 전달되는 압력에 의해 밀봉 면(20)에 대하여 가압된다. 동시에, 페이스트 물질의 시멘트 페이스트는 EP 0 057 288 A1에 설명된 바와 같이 수력학적 간극 압력으로서 밀봉 면(20)과 표면(19) 사이의 간극 내로 가압된다. 이 간극 압력은 밀봉 면(20)으로부터 절단 링(10)을 들어올릴 수는 없으며, 그 이유는 수력학적 간극 압력이 평균적으로 절단 링 상의 유체 압력에 의해 작용되는 정수 접촉 압력의 약 50%이기 때문이다. 추가로, 절단 링은 사전 편향력과 같은 정도의 디스크 스프링에 의해 밀봉 면(20)에 대해 밀봉식으로 가압된다.

도 3에 예시된 입구 슬라이드 밸브(4)의 실시예는 입구 슬라이드 밸브(4)가 (예시되지 않은) 피봇 축을 중심으로 피봇될 수 있는(도 3에 예시된 입구 슬라이드 밸브의 절반인 부분도에서) 편평한 베이스 본체(41)에 의해 구성될 수 있다는 것을 보여준다. 입구 슬라이드 밸브(4)는 베이스 본체(41)에 대해 이동할 수 있는 요소(43)를 갖는다. 도 3에 예시된 실시예에서, 이 이동 가능한 요소(43)는 덮개로서 형성된다. 이동 가능한 요소(43)의 외경은 중공 공간을 한정하고, 중공 공간의 직경은 절단 링(10)의 내경에 대응한다. 보어(44)는 기울어짐의 위험 없이 이동 가능한 요소를 안내하기 위해 제공된다. 도 3에 예시된 입구 슬라이드 밸브(4)가 폐쇄 위치에 있을 때, 실린더에 대면한 입구 슬라이드 밸브(4)의 활주부(46)가 슬라이드 밸브 하우징(31) 내에 체류하는 페이스트 물질와 접촉하면 이동 가능한 요소(43)의 외향 배향 면(45)은 페이스트 물질와 접촉한다. 이동 가능한 요소(43)는 그후 이동 가능한 요소(43)의 외향 배향 면(45) 상에 페이스트 물질에 의해 인가되는 압력과 동일한 압력을 중공 공간(42) 내에 체류하는 유체에 인가할 수 있다.

중공 공간(42)은 실린더(1)에 대면한 입구 슬라이드 밸브(4)의 측부(46)를 향해 베이스 본체(41) 내에 개방된 중공 본체(41) 내의 리세스에 의해 형성된다. 중공 공간(42)을 형성하기 위해, 리세스의 개구는 덮개(47) 및 덮개(47)의 외주와 개구를 형성하는 벽(48) 사이에 배열된 절단 링(40)로서 구현된 이동 가능한 피스톤(43)에 의해 폐쇄된다.

도 3에 예시된 디자인에서, 입구 슬라이드 밸브(4)의 예시된 폐쇄 위치에서 입구 개구를 둘러싸는 절단 링(40)의 외향 배향 면(49)은 입구 개구(3)가 그 내부에 형성되어 있는 본체(슬라이드 밸브 하우징의 오리피스 판)의 입구 개구(3)를 둘러싸는 밀봉 면(50)에 대해 완전히 가압된다. 절단 링(40)의 외향 배향 면(51)은 중공 공간(42)을 부분적으로 한정한다.

저 점성 그리스 또는 고 점성 오일이 중공 공간(42) 내에 제공된다. 이는 그리스 압력에 의해 입구 개구를 통해 중공 공간(42) 내로 도입될 수 있다.

또한, 입구 슬라이드 밸브(4)는 하나 이상의 디스크 스프링(52)을 구비하며, 이들은 중공 공간(42) 내로 덮개(47)로서 구성된 "이동 가능한" 피스톤(43)을 가압하며, 그에 의해, 중공 공간 내의 유체를 사전압축한다. 사전압축 압력에 의해, 중공 공간(42) 내의 유체는 절단 링(40)의 내향 배향 면(51) 상에 압력을 작용하고, 비가압 스위칭 동작 동안 밀봉 면(20)에 대하여 이 압력으로 절단 링(40)을 가압한다. 스위칭 동작 동안 절단 링이 밀봉 면(50)에 대해 가압되는 접촉 압력은 디스크 스프링(52)의 적절한 선택에 의해 조절될 수 있다.

도 3에 예시된 입구 슬라이드 밸브(4)의 대안적 디자인에서, 이동 가능한 요소는 덮개(47)에 의해 완전히 형성된다. 이동 가능한 요소는 페이스트 물질에 의해 그에 인가된 압력에 대응하는 압력을 베이스 본체(41)의 중공 공간(42) 내에 체류하는 유체에 인가한다. 덮개(47)는 베이스 본체(41)에 대해 이동 가능하다. 덮개(47)는 덮개가 중공 공간 내의 유체에 의해 외향 추진될 때 절단 링(40)의 제한 정지부(54)와 접촉하는 제한 정지부(43)를 갖는다. 제한 정지부(53)가 제한 정지부(54)와 접촉하지 않지만, 이동 경로의 반대 단부에 위치되어 있는 동작 상황이 도 3에 예시되어 있다. 제한 정지부 양자 모두는 동작 동안 피해야 한다. 이 때문에, 보다 많은 유체가 여기에 추가되어야 한다 (도 3).

도 4에 예시된 대안 실시예에서, 도 3의 실시예를 참조로 예시된 것과 동일한 구성요소는 100 만큼 증가된 참조 번호를 갖는다. 도 4의 실시예에서, 절단 링(140)의 형상 및 스프링 요소(152)의 지지부가 도 3의 실시예와 다르다. 스프링 요소는 본 실시예에서 절단 링 상에 지지되어 있고, 도 3의 실시예에서와 같이 베이스 본체와 고정 연결된 별개의 구성요소 상에 지지되어 있지 않다. 또한, 절단 링(140)은 U형 환형 단면을 갖는 환형 피스톤으로서 구성되며, 이는 피스톤(143)에 대해 그 내부 내경에 의해, 그리고, 베이스 본체(141)에 대해 그 외부 내경에 의해 슬라이딩 가능하게 밀봉되어 있다.

유체에 대면하는 피스톤(143)의 측부는 실질적 원통형 샤프트를 포함하며, 이는 하우징의 원통형 보어 내에 슬라이딩 가능하게 지지되어 있고, 피스톤의 외피와 연계하여 피스톤이 기울어지는 것을 방지하는 안내부를 형성한다. 피스톤의 샤프트는 내부에서 축방향 이동하도록 베이스 본체를 관통하고, 밀봉된다.

도 4에 예시된 베이스 본체(141)의 구조 및 절단 링(140)의 구조는 외향 테이퍼형성되어 있으며, 따라서, 이들 돌이 슬라이드 밸브의 피봇 운동을 차단하는 경우, 돌을 타고 넘을 수 있다.

도 5에 예시된 대안 실시예에서, 도 3의 실시예를 참조로 예시된 것과 동일한 구성요소는 200 만큼 증가된 참조 번호를 갖는다. 도 5의 실시예는 절단 링(240)의 형상과, 베이스 본체(241)가 절단 링(240)의 외부를 둘러싸고 있다는 점에서 도 4에 예시된 실시예와 다르다.

Claims (18)

1. 펌프 장치로 페이스트 물질(pasty mass)을 공급하기 위한 방법에 있어서,
   펌프 장치는 적어도 두 개의 실린더들(1)을 구비하는 피스톤 펌프를 가지고, 각 실린더는 피스톤(2)을 구비하며, 각 실린더(1)는 상기 실린더(1)와 연계된 입구 슬라이드 밸브(4, 104, 204)로 폐쇄될 수 있는 입구 개구(3, 103, 203)를 통해 사전충전 용기(5)와 연결되고, 각 실린더(1)는 상기 실린더(1)와 연계된 출구 슬라이드 밸브(7)로 폐쇄될 수 있는 출구 개구(6)를 통해 공급 라인과 연결되며,
   - 실린더(1)의 흡입 행정 동안, 상기 입구 개구(3, 103, 203)가 개방되고 상기 출구 개구(6)가 폐쇄될 때 페이스트 물질이 사전충전 용기(5)로부터 대응 실린더(1) 내로 운반되고, 실린더(1)의 펌프 행정 동안, 상기 출구 개구(6)가 개방되고 상기 입구 개구(3, 103, 203)가 폐쇄될 때 페이스트 물질이 공급 라인 내로 운반되며,
   - 흡입 행정 동안 피스톤의 속도는 펌프 행정 동안보다 크고,
   - 흡입 행정 종점에서, 종점 부근에서 또는 종점 직후에, 입구 개구(3, 103, 203)가 입구 슬라이드 밸브(4, 104, 204)에 의해 폐쇄되고, 그후, 페이스트 물질은 출구 개구(6)가 개방되기 이전에 실린더(1) 내에서 압축되는, 펌프 장치로 페이스트 물질을 공급하기 위한 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 출구 슬라이드 밸브(7)는 회전 슬라이드 밸브인 것을 특징으로 하는, 펌프 장치로 페이스트 물질을 공급하기 위한 방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 출구 슬라이드 밸브(7)는 슬라이드 밸브 하우징(31) 내의 밸브 본체(30)를 갖는 회전 슬라이드 밸브이고, 상기 슬라이드 밸브 하우징(31)은 공급 공간의 일부이며, 상기 페이스트 물질은 각각의 실린더(1)로부터 공급 라인(8)으로 운반되며, 밸브 본체(30)는 상기 출구 슬라이드 밸브(7)의 모든 위치에서 슬라이드 밸브 하우징(31) 내에 남아있는 것을 특징으로 하는, 펌프 장치로 페이스트 물질을 공급하기 위한 방법.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 출구 슬라이드 밸브(7)의 밸브 본체(30)는, 압축으로부터 압력이 인가되는 실린더(1) 내의 페이스트 물질의 압력이 출구 슬라이드 밸브(7)의 공급 라인 측부 상의 페이스트 물질의 압력에 실질적으로 대응할 때, 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동하는 것을 특징으로 하는, 펌프 장치로 페이스트 물질을 공급하기 위한 방법.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입구 슬라이드 밸브(4, 104, 204)는 피봇식 편평한 슬라이드 밸브인 것을 특징으로 하는, 펌프 장치로 페이스트 물질을 공급하기 위한 방법.
6. 펌프 장치로 페이스트 물질을 공급하기 위한 방법으로서,
   상기 펌프 장치는 적어도 두 개의 실린더(1)를 구비한 피스톤 펌프를 갖고, 각 실린더는 피스톤(2)을 가지며, 각 실린더(1)는 실린더(1)와 연계된 입구 슬라이드 밸브(4, 104, 204)로 폐쇄될 수 있는 입구 개구(3, 103, 203)를 통해 사전충전 용기(5)에 연결되며, 각 실린더(1)는 특히 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 기재된 실린더(1)와 연계된 출구 슬라이드 밸브(7)에 의해 폐쇄될 수 있는 출구 개구(6)를 통해 공급 라인과 연결되는, 펌프 장치로 페이스트 물질을 공급하기 위한 방법에 있어서,
   세정체(cleaning body)는 실린더 중 적어도 하나의 내부로 도입되고, 상기 세정체는 압축된 공기 또는 고압수에 의해 공급 라인 내로 개방 출구 슬라이드 밸브를 통해 도입되며, 상기 공급 라인 내에 체류하는 페이스트 물질을 공급 라인을 통해 운반하는 것을 특징으로 하는, 펌프 장치로 페이스트 물질을 공급하기 위한 방법.
7. 실린더(1)를 갖는 피스톤 펌프에 의해 페이스트 물질을 공급하기 위한 펌프 장치에 있어서,
   상기 피스톤 펌프는 실린더(1)를 구비하고, 상기 실린더는 피스톤(2)을 구비하고 입구 슬라이드 밸브(4, 104, 204)로 폐쇄될 수 있고 오리피스 판에 의해 한정되는 입구 개구(3, 103, 203)를 통해 사전충전 용기(5)와 연결되며, 상기 입구 슬라이드 밸브(4, 104, 204)는 상기 슬라이드 밸브 하우징(31)의 내측에 대면하는 폐쇄 표면을 갖고,
   상기 입구 슬라이드 밸브(4, 104, 204)는,
   - 피봇 가능한 베이스 본체(pivotable base body)(11, 41, 141, 241)를 포함하고,
   - 폐쇄 면은 상기 베이스 본체에 대해 이동할 수 있는 피스톤의 표면에 의해 적어도 부분적으로 형성되고, 매체로부터의 압력이 상기 슬라이드 밸브 하우징(31)의 내부로부터 상기 피스톤에 인가될 때, 베이스 본체(11, 41, 141, 241)에 형성된 폐쇄된 중공 공간(42, 142, 242)에 상기 피스톤이 진입할 수 있으며,
   - 상기 피스톤이 진입할 때 압축될 수 있는 유체가 중공 공간 내에 제공되고,
   - 환형 피스톤으로 구성된 절단 링(cutting ring)(10, 40, 140, 240)이 제공되며, 상기 절단 링은 중공 공간(12 및 12a, 42, 142, 242)에 대면하는 표면을 갖고, 상기 입구 슬라이드 밸브(4, 104, 204)의 폐쇄 위치에서 유체의 압력에 의해 오리피스 판에 대항하여 가압되는, 펌프 장치.
8. 제 7항에 있어서, 상기 입구 슬라이드 밸브(4, 104, 204)는 매체로부터의 압력과 동일한 방향으로 피스톤 상에 작용하는 사전 편향된 스프링 요소(pre-biased spring element)(22, 52, 152, 252)를 갖는 것을 특징으로 하는, 펌프 장치.
9. 제 8항에 있어서, 상기 스프링 요소는 디스크 스프링(52, 152, 252)으로 형성되거나, 다수의 디스크 스프링에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 펌프 장치.
10. 제 7항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피스톤(43, 143, 243)은 유체에 대면하는 그 측부 상에 실질적으로 원통형의 샤프트를 갖고, 상기 샤프트는 베이스 본체의 원통형 보어 내에 슬라이딩 가능하게 지지되고, 상기 피스톤(43, 143, 243)의 외피와 연계하여 기울어짐(canting)에 대해 상기 피스톤(43, 143, 243)을 보호하는 안내부(guide)를 형성하는 것을 특징으로 하는, 펌프 장치.
11. 제 10항에 있어서, 상기 피스톤(143, 243)의 샤프트는 베이스 본체(141, 241)를 통해 밀봉식으로 연장하고, 내부에서 축방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는, 펌프 장치.
12. 제 7항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스프링 요소(152, 252)는 상기 절단 링(140, 240) 상에 지지되는 것을 특징으로 하는, 펌프 장치.
13. 제 7항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절단 링(140)은 U형 환형 단면을 갖는 환형 피스톤으로 구성되고, 상기 절단 링(140)은 그 외부 내경에 의해 상기 베이스 본체(141)에 대해 슬라이딩 가능하게 밀봉되고, 상기 피스톤(143)에 대해 그 내부 내경에 의해 슬라이딩 가능하게 밀봉되는 것을 특징으로 하는, 펌프 장치.
14. 제 7항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실린더 내에 체류하는 매체의 압력에 의해 폐쇄된 편평한 슬라이드 밸브 상에 인가되는 정수력(hydrostatic force)은 상기 입구 슬라이드 밸브를 지지하는 피봇 샤프트의 당김력에 의해 부분적으로 흡수되고, 안내 홈(guide groove)에서 부분적으로 안내되는 베이스 본체는 상기 안내 홈 상에 지지되는 힘에 의해 부분적으로 흡수되는 것을 특징으로 하는, 펌프 장치.
15. 제 7항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입구 슬라이드 밸브는 피봇 샤프트와 연결되고, 피봇 샤프트와 베이스 본체의 연결은 피봇 축에 필수적으로 수직 또는 수평으로 연장하는 축을 중심으로 작은 진자 운동(pendulum motion)을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는, 펌프 장치.
16. 제 7항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스프링 요소는 중공 공간 내로 유체를 도입함으로써 긴장되고, 상기 피스톤은 매체로부터 압력의 유효 방향에 대항하여 이동하며, 유체 공간은 체크 밸브 또는 정지기(stopper)에 의해 유체의 누설에 대해 보호되는 것을 특징으로 하는, 펌프 장치.
17. 제 7항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입구 슬라이드 밸브(4, 104, 204)는 피봇식 편평한 슬라이드 밸브인 것을 특징으로 하는, 펌프 장치.
18. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 제 7항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 기재된 펌프 장치로 수행되는 것을 특징으로 하는, 펌프 장치로 페이스트 물질을 공급하기 위한 방법.

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