NO150406B - Anordning til aa pumpe betong - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører en anordning av den i hovedkravets innledning angitte art. Anordningen tar spesielt sikte på og er konstruert for å kunne brukes ved lave omgivelsestemperaturer, under 0°C og ned til -40°C.

Det er kjent at pumpeanordninger av denne type i det ve-sentlige består av en gruppe pumper fortrinnsvis av en type med flere sylindere med fordelingsventiler, drevet av en egen motor. Pumpene opptar betong fra en tilførselstrakt og overfører den til et utstøpningsrør. Varmen fra motoren tas vare på og pumpegruppen, tilførselstrakten og motoren kan være omgitt av en kappe.

I denne forbindelse kan det henvises til f.eks. US patenter

1 433 713, 3 181 469 og 3 570 526.

Bruken av betongpumpeanordninger ved lave temperaturer er forbundet med en rekke problemer som bl.a. gjør det nødvendig å holde hovedkomponentene i anordningen innenfor veldefinerte tempe-raturområder.

Alle deler i anordningen som kommer i kontakt med betongen, bør spesielt bringes til å holdes ved en temperatur over 0°C og under 30°C, mens andre mekaniske deler bør forvarmes eller oppvarmes for å unngå for store varmepåkjenninger som vil kunne forårsake brudd. Det er åpenbart at det hverken er mulig eller tenkbart å kunne sikre en oppvarming av alle disse komponenter, spesielt av de som har en betydelig varmelagrende masse eller treghetsmasse, slik som pumpe- og traktenhetene, idet det til dette formål benyttes konvensjonelle typer elektriske motstandssyste-mer, på grunn av de høye belastninger disse systemer vil påføre kraftgeneratorene i anordningen.

Av denne grunn og som et formål med oppfinnelsen for

å løse disse og andre problemer som knytter seg spesielt til den ovennevnte bruk ved lave temperaturer, er det tatt i be-traktning en anordning ifølge oppfinnelsen som oppviser en rekke nye trekk som alltid vil muliggjøre bruk av denne under kritiske naturbetingelser med maksimal sikkerhet og pålitelig-het samtidig som det sikres en mest mulig økonomisk konstruk-sjon og oppbygning av selve anordningen.

Anordningen ifølge oppfinnelsen utmerker seg ved de i hovedkravets karakteristikk angitte trekk.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av ek-sempler og under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 er et skjematisk sideriss av en anordning for pumping av betong ifølge oppfinnelsen montert på en lastevogn,

fig. 2 er et skjematisk snitt av den hovedsakelig luk-kede krets for transport av kjøleluften fra hjelpemotoren for oppvarming av deler av den på fig. 1 viste anordning,

fig. 3 er et skjema for den hydrauliske styrekrets for operasjon av armene, betongmateskruen og stabiliseringssylin-drene i anordningen, og

fig. 4 er et snitt som viser en tilkobling for rensing av utstøpingsrøret ved avslutningen av utstøpingsoperasjonen.

Fig. 5 er et skjema for forbindelsesmåten mellom rør-oppvarmingsmotstandene ifølge en utførelse av foreliggende oppfinnelse, og

fig. 6 er et skjema som viser forbindelsen mellom tem-peraturmålerne som er anordnet på forskjellige steder i anordningen .

Det skal nå beskrives en foretrukken utførelse ifølge oppfinnelsen med henvisning til de forannevnte tegninger, hvor den viste pumpe- og utstøpingsanordning f.eks. er sammenstilt på en lastevogn 10 og ér utstyrt med jekker 12,9 4 som avstøtter. anordningen på grunnunderlaget under pumpeoperasjoner. Denne anordning består hovedsakelig av en pumpegruppe som mottar betongen fra en tilførselstrakt 14 og transporterer den via et koblingsstykke 16 til et rør 18 som bæres av en leddarm 20, som igjen er festet til en dreiesokkel 22 og er regulerbar til valgt stilling ved hjelp av hydrauliske sylindere 24. Pumpegruppen som er mer detaljert vist på fig. 2, drives av

en hjelpedieselmotor som er anordnet i et hjørne eller en nisje 26, mens et annet hjørne 28 inneholder forskjellige koblinger og serviceinnretninger i anordningen, og et hjørne 30 inneholder trykkluft"-"- og vannpumpeorganer for vasking bg rensing åv de deler som er i kontakt med betongen, samt vann-"og oljetan-ker til., forskjellige operasjoner, omfattende drift av pumpegruppen og styresylindrene 24 for.armen 20.

Som allerede nevnt er den viste anordning avpasset til bruk ved ekstremt lave omgivelsestemperaturer, og spesielt ned til -40°C, slik at det derfor blir nødvendig at de forskjellige komponenter får en minimal fast temperatur før de tas i bruk. Alle de deler som kommer i kontakt med betongen, bør i særde-leshet ha en temperatur større enn 0°C, men denne temperatur bør reguleres slik at den ikke overstiger 30°C for å unngå uttørking av smurningsfilmen som letter glidningen av betongen langs de vegger den kommer i kontakt med. Disse problemer lø-ses ifølge oppfinnelsen ved å benytte en forvarmingsmåte og organer, slik at driftstemperaturen opprettholdes på det nivå som kreves som operasjonsbetingelser for hver komponent i anordningen.

Forvarming av komponentene og opprettholdelse av en fast temperatur på disse blir for de komponenter som har stor termisk masse og treghetsmasse, slik som tilløpstrakten 14 og pumpegruppen, spesielt sikret ved å benytte kjøleluften fra hjelpemotoren 32 (fig. 2) som ligger i hjørnet eller nisjen 26. Denne kjøleluft blir, når den forlater dette hjørne,ført inn i en kanal 34 og videre til utsiden av trakten 14, til styreinnretningen 36 for fordelingsventilene i pumpegruppen, til pumpegruppepartiet 40, som er i kontakt med betongen, til sylindrene 42 i pumpegruppen og derpå i det minste delvis til koblingene og innretningene i hjørnet 28. Luften returneres på ny inn i motorhjørnet 26 gjennom åpningen 44. For å kunne opprettholde en passende temperatur i hjørnet 26 er det anordnet en dobbelt sluseventil 46 for å regulere både innstrømnin-gen av ytre kald luft inn i nisjen 26 og utstrømningen av oppvarmet luft nedstrøms for motoren 32. Denne ventil 46 er regulerbar på en slik måte at det i motornisjen opprettholdes en temperatur mellom 10 og 30°C, som er passende for driften av motoren.

Kanalen 34 er videre utstyrt med et strupespjeld 48= for å muliggjøre regulering av den varme luftstrøm som føres til pumpegruppen og for derved å kunne regulere temperaturen i dette kammer opp til 40°C.

For starting av dieselmotoren 32 er anordningen utstyrt med en uavhengig oppvarmingsinnrething (ikke vist) som kan skaffe varmluft i så store mengder og med høy nok temperatur til å forvarme motoren, slik at denne er lett å starte også Ved lave temperaturer. For at betongen, som kommer i kontakt med komponentene, alltid skal holdes innenfor gitte tempera-turgrenser, isoleres rørene 16 og 18 på passende måte. Disse rør kan med fordel være fremstilt med forskjellige lengder-av slitemotstandsdyktig stål, som f.eks. er påviklet et Silicon-, gummihylster og elektriske oppvarmingsmotstander, hvor varmen fra disse fordeles jevnt mellom viklingene ved hjelp av en tynn aluminiumfolie bundet til motstandene og til rørmetallet. •På utsiden av rørene er det anordnet et isolåsjonslag av en spesiell type lukketcellet gummi som på utsiden er beskyttet av en galvanisert tynnplate. Koblingsstykkene mellom de forskjellige rørlengder er i tillegg beskyttet av stålbokser foret på innsiden med et isolerende skumgummilag.

På grunn av de temperaturer som anordningen må arbeide under, må rørene forvarmes og oppvarmes suksessivt og kontinuerlig til konstant drift ved utstøping eller når som helst de bare må forvarmes, hvorpå den varme betong som strømmer gjennom rørene, opprettholder operasjonstemperaturen under utstø-pingsfasen. Denne forvarming kan oppnås ved hjelp av elektriske motstandselementer eller alternativt eller sammen med å føre et tilstrekkelig varmt fluidum, f.eks. damp eller spesielt avgassene fra hjelpemotoren 32, gjennom rørene, fortrinnsvis i motstrøm. Til dette formål er det anordnet et koblingsstykke (ikke vist) mellom motoravgasskanalen og den frie , ende av røret for å tilveiebringe en midlertidig tilkobling som er tilstrekkelig til å heve temperaturen i røret. Denne tilkobling er fortrinnsvis fremstilt slik at de varme fluidumer strømmer i motstrøm i forhold tii'-betongen, idet bétongen som ved 'den frie ende -av røret,der deh kommer ut, blir avkjølt, må oppvarmes noe mer".

Som allerede nevnt kan også røret forvarmes og oppvarmes under utstøpingsoperasjonen ved hjelp av motstandselementer oppviklet på dette, hvor de forskjellige motstander er koblet.i parallell i forhold til de forskjellige rørlengder. Motstandselementene mates fra en trefase vekselstrømgenerator 50 (fig. 5) av konstantspenningstypen, drevet ay en hydraulisk, motor hvis ledningskrets reguleres avvekslende av to pumper, der den ene ér koblet til hjelpemotoren 32 og der den andre på grunn av eventuelle nødsituasjoner er koblet til et kraft-uttak på lastevognmotoren. Uttaket fra vekselstrømgenerato-ren 50 er for tilførsel til varmemotstandselementene 52 på rørene koblet til en trefase autotransformator 54 med stjer-nekobling og en rekke uttak 56 med forskjellige spenninger,

som kan kobles alternativt ved hjelp av omkoblingsbrytere 58 for tilførsel av forskjellige effekter til motstandene 52.

Her benyttes spesielt større spenning og større effekt for opp-startings- og forvarmingsfasen av rørene og en mindre fast spenning og effekt for å opprettholde temperaturen på rørene under utstøpingsfasen.

Som allerede nevnt kan det også være nødvendig å opp-varme andre deler av anordningen ved hjelp av motstander,spesielt førerhuset, kjølevannstanker for sylindrene samt olje-tanker som er nødvendige både for reguleringskretsen for pumpegruppen og for den elektriske kraftgenerator og ved operasjon av de forskjellige hjelpeorganer omfattende betongblandeskruen og forskjellige ventiler som skal regulere bevegelsen av armen og stabiliseringsjekkene.

Denne siste krets får spesielt sin tilførsel fra en tank som inneholder flyolje med et hellepunkt på -60°C som pumpes inn i skruen, hvor den strømmer kontinuerlig gjennom ventilene som kontrollerer bevegelsen av armen som er- montert på dreiesokkelen 22 (fig. 1). Disse ventiler blir på denne måte forvarmet og opprettholdes på en temperatur som hindrer fare for termiske sjokk når"de påvirkes.

Den krets som regulerer servicefunksjonene er vist på fig. 3, hvor det er vist at olje suges fra tanken 60 ved hjelp av parallellkoblede pumper 62 og- 64. Den første pumpe 62 le-^ verer oljen gjennom en hovedventilgruppe 66 til motoren 68

som driver skruen. Nedstrøms for skruen leveres oljen gjennom en ledning 70 og gjennom ventilene 72 som styrer sylindrene 24 som kontrollerer armbevegelsene. Denne strøm er kontinuerlig, slik som vist på diagrammet ifølge fig. 3, og retur-strømmen av oljen ledes gjennom ledningen 74 og overvinner motstanden i tilbakeslagsventilen 76 som er kalibrert på en lavere verdi enn tilbakeslagsventilen 78.

Pumpen 64 leverer oljen til en styreventil 80 som er ut-formet til transport åv olje, alternativt til en tilførsels-ledning 82 som styrer motoren 86, som dreier dreiesokkelen 22, eller til en ledning 88 som mater et sett ventiler 90 som ved hjelp av sylindrene 92 innstiller stabiliseringsjekkene 94, slik at de ligger fast an mot grunnen før driften av anordningen startes, og disse jekker blir matet gjennom tilhørende ventiler 96. Som allerede nevnt er arrangementet av dén på fig. 3 viste krets slik at oljen som er oppvarmet i tanken 60 og passerer gjennom motoren 68, vil sirkulere kontinuerlig gjennom ventilene 72 og vil holde disse på en temperatur som i hovedsaken er den samme som når ventilene betjenes under drift.

De operasjoner som må utføres når det er ønskelig å

starte pumpeoperasjonen med den beskrevne anordning i omgivel-ser med lave temperaturer, omfatter den begynnende oppstarting av den uavhengige oppvarmingsinnretning for å bringe hjelpemotoren 32 til en slik temperatur at den starter. Når hjelpemotoren er startet, vil kjøleluftstrømmen fra denne være tilstrekkelig til å heve temperaturen på skruen 14 og pumpegruppen 36,38,40 og 42 til den ønskede temperatur, samtidig som den elektriske kraftgenerator som drives av den samme hjelpe-motor 32, sikrer oppvarming av utstøpingsrøret samt oppvarming av de forskjellige koblingsstykker, som kreves for drift av

anordningen. Når de forskjellige deler har oppnådd operåsjons-temperatur, kan betongen pumpes på vanlig måte etter at den er tømt inn i trakten etter den spesielle behandling ifølge vanlige fremgangsmåter ved en temperatur som fortrinnsvis ligger over 0°C og under 30°C.

For å kontrollere om operasjonstemperaturen er nådd

i de forskjellige deler i anordningen og for å holde temperaturen på det ønskede nivå, er det anordnet et sett termoele-menter 100 (fig. 6), og en velgerbryter 1-02 kan benyttes til å koble hvert termoelement til en likestrømgenerator 104 som også tilfører signaler til indikatoren 106, som fortrinnsvis ér av digitaltypen.

Operatøren kan periodisk slå på velgerbryteren 102 for

i rekkefølge å koble til termoelementene 100, og han kan på denne måte på indikatoren 106 se temperaturen på det spesielle sted i anordningen hvor det nettopp benyttede termoelement er montert.

Ved slutten av utstøpingen som utføres under kontinuerlig temperaturovervåking ved hjelp av indikatoren 106, bør alle de deler i anordningen som er i kontakt med betongen, renses omhyggelig. Traktgruppen 14 og pumpegruppen 36,38,40 og 42 bør først og fremst vaskes grundig med vann tilsatt passende antifrostadditiver. For det andre bør røret renses ved så langt som mulig å redusere bruk av vann, men vann kan være nød-vendig for å fullføre renseprosessen. Til dette formål fra-kobles koblingsstykket 16 ved hodeenden av røret og røret kobles til en vasketilkoblingsinnretning i form av en rørlengde 110 (fig. 4) som innbefatter to formplugger 112 og 114 av gummi og av kjent type, som er i slik avstand fra hverandre at de av-grenser et lukket rom, hvortil det tilføres en viss mengde vann gjennom et koblingsstykke 116. Etter tilkobling av koblingsstykket 116 kobles rørlengden 110 ved 118 til en trykk-luftkilde, og de to plugger 112 og 114 som inneslutter en vannmengde, skyves gjennom hele røret til den frie ende,hvor det er anordnet en kurv som vil oppta de to plugger 112 og 114. Denne prosess vil sikre en perfekt rensing av røret med en fullstendig fjernelse av eventuelle rester på grunn av samvir-ket mellom pluggene 112 og 114 og det mellom disse inneslutte-de vann, uten at røret blir utsatt for store mengder vann ved

slutten av renséprosessen...

Det er lett å forstå at de viste trekk vecT den beskrevne anordning kan variere på mange måter uten å avvike fra oppfinnelsestanken og formålet med oppfinnelsen»

Claims (2)

1. Anordning til å pumpe betong, innrettet til bruk ved lave temperaturer og omfattende en betongtilførselstrakten pumpegruppe som kan bringes i funksjonsmessig- forbindelse med betongtilfør-^ selstrakterv for pumping av betong fra trakten gjennom et ufestøp-ningsrør^ en forbrenningsmotor til å drive pumpen.^ hvor den.varme kjøleluft fra motoren føres bort, idet pumpegruppen, betongtilfør-selstrakten (14) og forbrenningsmotoren er omgitt av en kappe, karakterisert ved at betongtilførselstrakteh (14>, pumpegruppen (36,38,40,42) og motoren (32) alle er anordnet i sine egne, separate avdelinger (26,28), som er i regulerbar forbindelse med hverandre, at anordningen omfatter et kanalsystem (34) for sirkulering av varm luft langs betongtilførselstraktens yttersider samt pumpegruppen slik at den varme luft er i indirekte-kontakt for varmeutveksling-med disse,- samt et ventilsystein (46J ved hjelp av hvilket system luftstrømmene i avdelingene for betongtrakten, pumpegruppen og motoren reguleres separat slik at temperaturen reguleres og opprettholdes uavhengig på hvert sted.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at kanalsystemet (34) består av en kanal som forbinder motoravdelingen med betongtilførselstraktavdelingen og pumpegruppeavdelingen, og hvor ventilsystemet (46) omfatter en dobbeltklaffventil, hvis ene klaff er i forbindelse med kanalen (34), hvorved den re-lative luftmengde som går til tilførselstraktavdelingen og pumpegruppeavdelingen kan reguleres og hvis andre klaff er funksjonsmessig forbundet med den første klaff, og som er i forbindelse med pumpegruppeavdelingen og motoravdelingen og regulerer luftmengden som strømmer fra pumpegruppeavdelingen til motoravdelingen, og også omfatter en strupeinnretning (48) i kanalen (34) som uavhengig regulerer luftmengden som går til tilførselstraktavdelingen.