DE2909964A1

DE2909964A1 - Dickstoffpumpe, insbesondere fuer beton

Info

Publication number: DE2909964A1
Application number: DE19792909964
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl Ing Schwing; Gerhard Dipl Kfm Schwing
Original assignee: Friedrich Wilhelm Schwing GmbH
Current assignee: Friedrich Wilhelm Schwing GmbH
Priority date: 1979-03-14
Filing date: 1979-03-14
Publication date: 1980-09-25
Also published as: ATE1513T1; EP0016410B1; JPS6329113B2; JPS55160183A; DE2909964C2; EP0016410A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Dickstoffpumpe,- insbesondere für Beton, mit mehreren abwechselnden Förderzylindern/ denen je ein Dreiwegeventil zur Flußsteuerung zwischen Vorfüllbehälter, Förderzylinder und Förderleitung zugeordnet ist und mit einer die Antriebe der Förderzylinder und der Wegeventile verbindenden Verknüpfungsschaltung, welche den Antrieb jedes FörderZylinders zwischen dessen Ansaug- und Fördertakt auf einen Kompressionshub schaltet, bei dem der Abfluß in die Förderleitung verschlossen ist.

Die erfindungsgemäße Pumpe ist außer auf die Förderung von Beton durch waagerechte bis senkrechte Rohrleitungen, welche auch an Verteilermasten angebracht sein können, auf die Förderung von schlammigen bis breiigen Massen anwendbar. Sie eignet sich vorzugsweise für ein Fördergut, das Luft oder andere Gase enthält. Denn der Kompressionshub der Pumpe sorgt für eine Verdichtung des Materials und damit auch der mitgerissenen Gase, bevor das Gut in die Förderleitung gedrückt wird. Das führt zu einer Verbesserung des volumetrischen Wirkungsgrades der Pumpe und zu einer Vergleichmäßigung des Förderflusses. Der Verschluß der Förderleitung während des Schaltvorganges des Dreiwegeventils und während des Kompressionshubes sorgt bei der erfindungsgemäßen Pumpe ferner dafür, daß während des Umschaltens der Dreiwegeventile nicht bereits verdichtetes Fördergut aus der Förderleitung in den Vorfüllbehälter zurückströmen kann und verbessert dadurch den volumetrisehen Wirkungsgrad der Pumpe weiter. Insbesondere wird eine pulsationsfreie Förderweise ermöglicht. Mit der erfindungsgemäßen Pumpe lassen sich daher auch solche Massen fördern, die bislang nicht pumpbar waren.

Die eingangs beschriebenen Merkmale sind an einer bekannten — Pumpe verwirklicht (DE-AS 20 10 112), welche als Verschluß

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der Förderleitung ein weiteres Dreiwegeventil in einer Verbindungsleitung zwischen den Ansaugwegen der Förderzylinder und der Förderleitung vorsieht. Dieses Dreiwegeventil muß daher einen eigenen Antrieb seines Ventilkörpers besitzen. Die Pumpensteuerung, die an sich schon durch die in die Bewegung der Förderkolben eingeschalteten Kompressionshübe relativ kompliziert aufgebaut sein muß, wird dadurch weiter kompliziert; tatsächlich ist bei der vorbekannten Pumpe das zur Steuerung der Förderleitung beim Kompressionshub vorgesehene Dreiwegeventil auch als Klappenventil ausgeführt und in einem Abzweig eines Hosenrohres angeordnet, das die Förderleitung mit den Förderzylindern verbindet. Ein solches Klappenventil muß aber notwendig beim Umschalten Fördergut, insbesondere komprimiertes Fördergut verdrängen. Dies ist in einem inscjesamt gefüllten und unter Druck stehenden Hosenrohr kaum möglich, wenn das Fördermedium grobkörnig ist, wie beispielsweise Beton. Außerdem wird während des Umschaltens des Klappenventils im Hosenrohr zwangsläufig eine Stellung durchfahren, in welcher bei grobkörnigem Fördermedium keiner der beiden Förderkolben arbeiten kann, weil die restlichen «,ι* Querschnitte zwischen der Klappe und je einer Seite des

Hosenrohres nicht ausreichend sind. Zu diesem Zeitpunkt kann also nicht gefördert werden. Eine pulsationsfreie Förderung ist dann nicht möglich.

Wesentlich zweckmäßiger sind gegenüber solchen Klappenventilen Schwenkrohrventile, welche bei Zweizylinderkolbenpumpen als Vierwegeventile zur Flußsteuerung zwischen Vorfüllbehälter, je einem der Förderzylinder und der Förderleitung bereits vorbekannt sind (DE-PS 12 85 319). Sie haben allerdings mit anderen Mehrwegeschiebern den gemeinsamen Nachteil, daß sie während des überfahrens der Zylinderöffnungen kurzzeitig einen

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Kurzschluß zwischen VorfülIbehälter und Förderleitung "herbeiführen, was zu einem Druckabfall in der Förderleitung führen muß, insbesondere wenn sich in dieser bereits komprimiertes Fördergut befindet, wie dies bei der erfindungsgemäßen Pumpe vorgesehen ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der als bekannt vorausgesetzten Pumpe zu beseitigen und ein ν drittes Dreiwegeventil mit zusätzlichem Antrieb zu vermeiden,

das einerseits ein Zurückfließen des Fördermediums während des Schaltvorganges verhindert und andererseits während des jeweiligen Kompressionshubes die Förderleitung verschließt.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Dreiwegeyentile zur Flußsteuerung zwischen Vorfüllbehälter, Förderzylinder und Förderleitung je ein Schwenkrohr aufweisen* an denen je eine Schieberplatte befestigt ist, und daß die Förderzylinderöffnungen in der Mittelstellung der Schwenkrohre von den Schieberplatten und die Eintrittsöffnungender Schwenkrohre in der Saugstellung auf der Wand des Ventilgehäüses abgedichtet werden.

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Die Erfindung ermöglicht eine wesentliche Vereinfachung, weil sie insgesamt nur zwei Mehrwegeventile zur Flußsteuerung zwischen Vorfüllbehälter, Förderzylinder und Förderleitung einerseits und für den Kompressionshub andererseits benötigt werden. Auf diese Weise gelingt es, eine exakte Steuerung der Kompressionshübe zu bewerkstelligen und den Kurzschluß der Schwenkrohre zu beseitigen. Dies sind die wesentlichen Voraussetzungen für eine pulsationsfreie Förderung.

Nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung liegt in der

— Saugstellung jedes Mehrwegeschiebers die Schieberplatte zwi-

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sehen der Förderzylinderöffnung und der Eintrittsöffnung des Schwenkrohres..Auf diese Weise hat die Schieberplatte eine doppelte Punktion, weil sie während des Schaltvorganges ein Zurückfließen des Fördermediums verhindert und während des Kompressionshubes als Abschlußorgan des FörderZylinders wirkt.

Vorzugsweise und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Anordnung so getroffen, daß die Schwenkrohre mit ihren jeweiligen Eintrittsöffnungen in der Saugstellung zwischen den Förderzylindern abdichten und die Schieberplatten an den einander abgewandten Seiten der Schwenkrohre angebracht sind.

Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Figuren in der Zeichnung; es zeigen

Fig. 1 in Draufsicht und unter Fortlassung der Verknüpfungsschaltung sowie weiterer, an sich bekannter Teile der Pumpe die Förderzylinder und die im Anschluß an die Förderzylinder angeordneten Wegeventile in einer ersten Arbeitsphase,

Fig. 2 - Fig. 6

weitere Arbeitsphasen in der Fig. 1 entsprechender Darstellung und

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie A-B der Fig. 1.

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ORIGINAL INSPECTED

Unter einem vorzugsweise trichterförmig und gegebenenfalls mit einem Rührwerk versehenen Vorfüllbehälter befindet sich ein im wesentlichen rechteckiges Ventilgehäuse 1. In einer seiner längeren Wände 2 befinden sich Öffnungen 3 bzw. 4, hinter denen Förderzylinder 5 bzw. 6 angeflanscht sind. In jedem Pörderzylinder läuft ein Kolben 7 bzw. 8 an einer Kolbenstange 9 bzw. 10.

V- Zur Flußsteuerung zwischen dem erwähnten Vorfüi!behälter und

je einem der Förderzylinder 5 bzw. 6, sowie einer Förderleitung 11 dient je ein Dreiwegeventil, wobei die Dreiwegeventile allgemein mit 12 bzw. 13 bezeichnet sind. Diese beiden Dreiwegeventile haben ein gemeinsames Gehäuse, das mit dem Gehäuse 1 identisch ist. Jedes der Dreiwegeventile 12 bzw. 13 hat einen Ventilkörper, der aus einem Schwenkrohr 14 bzw. 15 besteht. Förderleitungsseitig sind die Enden 16 bzw. 17 in Gelenken gelagert, welche ihrerseits an der GEhäusewand 19 befestigt sind, die in einer zur Wand 2 parallelen Ebene verläuft. Hinter den Gelenken befindet sich ein Hosenrohr 19 als Abfluß in die Förderleitung 11.

Wie Fig. 7 erkennen läßt, dichtet in .der in Fig. 1 wiedergegebenen Phase das Schwenkrohr 14 mit seiner dem Zylinder 5 zugeordneten Öffnung 14a auf der Wand 3 im Bereich 21 zwischen den Öffnungen 22 bzw. 23 für die Zylinder 5 bzw. 6 .ab. Dagegen fluchtet in dieser Stellung die Öffnung 15a des Schwenkrohres 15 mit der Öffnung 23 des Zylinders 6. Wie ein Vergleich der Fig. 1 mit den Fig. 2-6 erkennen läßt, kann die Öffnung 15a des Schwenkrohres 15 ebenfalls auf dem Bereich 21 der Ventilgehäusewand 3 abdichten, wenn die entsprechende Phase geschaltet ist.

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An den einander abgewandten Seiten 27 bzw. 28 der beiden Schwenkrohre 14, 15 sind Schieberplatten 29 und 30 befestigt. Die Schieberplatten haben einen nierenförmigen Grundriß, dessen längere Krümmungen 31 bzw. 32 aus dem Schwenkradius folgen, während die kürzeren Krümmungen 33 bzw. 34 der Krümmung der öffnungen 22 bzw. 23 entsprechen. Dadurch können die Schieberplatten 29, 30 auf den öffnungen 22, 23 abdichten.

Diese Schieberplatten sind an den zugehörigen Schwenkrohren befestigt. Der Funktionsablauf der Pumpe, der durch die erwähnte und an sich bekannte Verknüpfungsschaltung gesteuert wird, führt zu der nachfolgend beschriebenen Arbeitsweise:

In der aus Fig. 1 ersichtlichen Stellung das das Dreiwegeventil 12 den Fluß aus dem Vorfüllbehälter in den Zylinder 5 freigegeben, wobei jedoch die förderzylinderseitige öffnung 14a des Schwenkrohres 14 auf der Ventilgehäusewand 3 abdichtet. Dadurch wird verhindert, daß. aus der Förderleitung 11 komprimiertes Fördergut in das Ventilgehäuse 1 bzw, in den Vorfüllbehälter zurückfließen kann. In der in Fig. 1 wiedergegebenen Stellung der Ventilkörper verbindet das Dreiwegeventil 13 den Förderzylinder 6 über das Hosenrohr 19 mit der Förderleitung 11, und der KOlben 8 läuft in Förderrichtung, um vorkomprimiertes Fördergut in die Leitung 11 zu drücken.

Bei der in Fig. 2 wiedergegebenen Phase ist der Förderhub des Kolbens 8 noch nicht beendet, jedoch hat die Verknüpfungsschaltung bereits dafür gesorgt, daß das Schwenkrohr 14 des Dreiwegeventiles 12 die Schieberplatte 29 auf deren Sitz vor der öffnung des Förderzylinders 5 gebracht hat, so daß diese öffnung abgedichtet ist. Der Kolben 7 läuft entsprechend dem Pfeil in Förderrichtung und führt einen Kompressionshub aus.

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ORIGINAL INSPECTED

Bei der in Fig. 3 wiedergegebenen Phase hat der Förderkolben die Endstellung des Kompressionshubes im Zylinder 5 erreicht.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Phase hat der Kolben 8 seine Endstellung im Zylinder 6 erreicht, wobei sich das Wegeventil 13 noch in seiner aus den vorausgehenden Darstellungen ersieht*· liehen Pumpstellung" befindet-. ■ Das Wegeventil 12 ist jedoch weitergeschaltet worden, so daß die Schieberplatte 29 die öffnung des Zylinders 5 freigeben kann. Da die Schieberplatte 29 an dem förderzylinderseitigen Ende des Schwenkrohres 14 befestigt ist, was auch für die Schieberplatte 30 in Bezug auf das Schwenkrohr 15 gilt, ist beim übergang aus der Stellung der Fig. 3 in die Stellung nach Fig. 4 jeder Kurzschluß aus dem Inneren des Schwenkrohres 14 in den Vorfüllbehälter 1 vermieden worden. Die schließlich erreichte Endstellung, die aus Fig. 4 ersichtlich ist, verbindet den Zylinder 5 mit der Förderleitung 11, so daß die Verknüpfungsschaltung den Kolben 7 des Zylinders 5 in Richtung des Pfeiles nach vorne in Bewegung setzen kann und der Förderhub beginnt.

In der in Fig. 5 wiedergegebenen Phase ist die Stellung des Schwenkrohres 14 unverändert geblieben und der Kolben 7 fördert weiter aus dem Zylinder 5 in Richtung des Pfeiles vorverdichtetes Fördergut in die Leitung 11. Dagegen hat das Schwenkrohr des Dreiwegeventiles 13 eine Stellung durchlaufen, in der die mit ihm verbundene Schieberplatte 30 auf der öffnung des Förderzylinders 6 abdichtet und befindet sich nunmehr in der Stellung, in der seine öffnung 15a auf der Ventilgehäusewand abdichtet, so daß der Rückfluß aus der Förderleitung 11 verhindert[wird. Auch während dieses Schaltvorganges war ein Zurückfließen des Mediums nicht möglich. Die in dieser Stellung freigegebene öffnung des Zylinders 6 ermöglicht die Verbindung zum Vorfüllbehälter und damit den übergang zum Ansaugtakt des

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Kolbens 8 im Zylinder 6.

Diese Phase ist in Fig. 6 gezeichnet, wie der Pfeil im Zylinder 6 erkennen läßt. In dieser Phase ist die Stellung der verschiedenen Wegeventile die gleiche wie in Fig. 5 und der Kolben 7 des Zylinders 5 setzt entsprechend der Pfeilrichtung seinen Förderweg fort. Die weiteren Vorgänge laufen dann analog zu den beschriebenen ab, so daß jeder Zylinder zunächst einen Kompressionshub und im Anschluß daran seinen Förderhub durchführt.

Diegemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel benutzten S-förmigen Schwenkrohre sind für die Verwirklichung der Erfindung nicht Voraussetzung. Sie können auch durch anders geformte, insbesondere an sich bekannte Schwenkrohre ersetzt werden. Dafür kommen C-förmige, aber auch Schwenkrohre in Betracht, die eine vertikale Achse aufweisen und bei denen zwischen Zylinderende und Eintrittsöffnung in den Vorfüllbehälter Rohrbögen eingebaut sind.

Die Schwenkrohre können ganz oder zum Teil in das Fördermedium eintauchen. Es genügt, die Austrittsöffnung etwa bis zünder in Fig. 7 angebrachten Horizontallinie mit dem Fördermedium zu

überdecken.

Auch die Verwendung eines gemeinsamen Gehäuses für beide Schwenkrohre ist für die Erfindung nicht Voraussetzung. Es kann auch jedem Schwenkrohr ein gesondertes·Gehäuse zugeordnet werden.

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ORIGINAL INSPECTED

Le e rsei te

Claims

Dickstoffpumpe, insbesondere für Beton, mit mehreren, abwechselnden Forderzylindern, denen je ein Dreiwegeventil zur Flußsteuerung zwischen Vorfüllbehälter, Förderzylinder und Förderleitung zugeordnet ist und mit einer die Antriebe der Förderzylinder und der Wegeventile verbindenden Verknüpfungsschaltung, welche den Antrieb des Förderzylinders zwischen dessen Ansaug- und Fördertakt auf einen Kompressionshub schaltet, bei dem der Abfluß in die Förderleitung verschlossen ist ,dadurch g e k e η π ζ ei c line t , daß die Dreiwegeventil (12, 13) zur Flußsteuerung zwischen Vorfüllbehälter, Förderzylinder (5, 6) und Förderleitung (11) Schwenkrohre (14, 15) aufweisen, an denen je eine Schieberplatte (29, 30) befestigt ist, und daß die Förderzylinderöffnungen (22, 23) in der Mittelstellung der Schwenkrohre von den Schieberplatten (29, 30) und die Eintrittsöffnungen (14a und 15a) der Schwenkrohre (14, 15) in

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der Saugstellung auf der Wand (3.) des Ventilgehäuses (1) abgedichtet werden.
2. Dickstoffpumpe nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß in der Saugstellung jedes Dreiwegeventils die zugehörige Schieberplatte (29,30) zwischen der zugehörigen Zylinderöffnung (22, 23) und den Eintrittsöffnungen (14a, 15a) des Schwenkrohres liegen.
3. Dickstoffpumpe nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die Schwenkrohre (14, 15) zwischen den öffnungen (22, 23) abdichten und die Schieberplatten an den einander abgewandten Seiten (27, 28) der Schwenkrohre (14, 15) angebracht sind.
4. Dickstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennz eich net, daß die Schieberplatten (29, 30) nierenförmig ausgebildet sind.

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