DE3243576A1

DE3243576A1 - Zweizylinder-kolbenpumpe, insbesondere fuer dickstoffe

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Publication number: DE3243576A1
Application number: DE19823243576
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dr. 7022 Leinfelden-Echterdingen Benckert; Karl Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Schlecht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-11-25
Filing date: 1982-11-25
Publication date: 1984-05-30

Description

Zwei zylinder-Kolbenpumpe,
insbesondere für Dickstoffe Die Erfindung betrifft eine Zweizylinder-Kolbenpumpe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
Pumpen dieser Art konnten sich in der Praxis bislang nicht durchsetzen, weil die Geschwindigkeit des Durchschwenkens der Hydropumpe zu gering ist, um eine schnelle Umkehr der Kolben der Förderzylinder zu bewirken, einerlei, ob die Steuerung der Hydroventile solcher Pumpen elektrisch oder vollhydraulisch erfolgt. Dasselbe Problem besteht bei Hydrosteuerungen in Verbindung mit nur in einer Richtung fördernden Hydropumpen. Bei der Umkehr der Bewegungsrichtung der Kolben in den Förderzylindern tritt eine mehr oder weniger lange Unterbrechung der Förderung des Dickstoffs in die Förderleitüng auf, was ein Stillstehen der oft sehr langen Dickstoffsäule zur Folge hat und eine Wiederbeschleunigung des Fördergutes notwendig macht.
Eine ungleichmäßige Förderung des Dickstoffe wirkt sich auch insofern nachteilig aus, als die Beimengung von Zusatzstoffen, z.B. Beschleuniger, am Ende der Förderleitung den Förderstromschwankungen angepaßt werden müßte. Förderstromschwankungen erschweren darüber hinaus eine gleichmäßige Verteilung des Dickstoffs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Pumpen dieser Art eine betriebssichere, eine gleichmäßige Förderleistung gewährleistende und doch einfache Hydrosteuerung zu schaffen, die eine möglichst geringe Zahl von Ventilen, von Steuereinrichtungen, insbesondere elektrischer Steuereinrichtungen, Magnetventile u. dgl.
aufweist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit Mitteln gelöst, wie sie für eine Zweikreis-Steuerung die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und für eine Einkreissteuerung die kennzeichnenden Merkmale des Nebenanspruchs jHfs bilden. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Steuerung bilden den Gegenstand der Unteransprüche.
Durch die hydraulische Koppelung des Umsteuerventils der Druckzylinder der Rohrweiche mit dem Stellzylinder der Hydropumpe bzw. der Hydropumpe selbst werden die vorgenannten Nachteile vermieden.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Zweizylinder-Kolbenpumpe in schematischer Weise dargestellt. Es zeigen Fig. 1 den Schaltplan der Kolbenpumpe in Zweikreisausführung; Fig. la die elektrische Steuerung des den Stellzylinder der Hydropumpe mit Druckflüssigkeit beaufschlagenden Vorsteuerventils; Fig. 2 den Schaltplan der Kolbenpumpe in Einkreisausführung; Fig. 2a die hydraulische Steuerung der die Rohrweiche verschwenkenden Druckzylinder.
Die den Förderzylindern 1,1' zugeordneten Antriebszylinder 3,3' werden von der Hydropumpe 4 über die Leitungen 5,5' im Wechsel mit Druckflüssigkeit beaufschlagt. Das Verschwenken der Hydropumpe 4 erfolgt mittels des Stellzylinders 6, auf dessen Kolben 61 in den beiden Kammern 62,62' angeordnete Federn 63,63' wirken. Die beiden Kammern 62, 62' sind über ein Rückschlagventil aufweisende Leitungen 7,7' mit den von der Hydropumpe 4 ausgehenden Druckmittelleitungen 29,30 sowie über die Leitungen 8,8' mit dem über eine mechanische Rückführung 10 mit dem Stellzylinder 6 gekoppelten 4/3-Vorsteuerventil 9 verbunden, das über die Leitung 11 von der Hilfspumpe 12 beaufschlagt wird. An die Druckmittelleitung 11 ist ein Hydrospeicher 13 angeschlossen.
In die Förderzylinder 1,1' ragen die Enden eines Schalthebels 14 hinein, auf die die Kolben 2,2' in ihrer Endlage einwirken. Mit dem Schalthebel 14 ist der Endlagenschalter 15 verbunden, an dessen einen Kontakt die Leitung 16 angeschlossen ist, über die, wie aus Fig. la ersichtlich ist, ein Schrittschaltrelais 24 weitergeschaltet wird.
Der in Leitung 16 fließende Strom aktiviert über die Leitung 51 das Verzögerungsrelais 26, so daß der eingeschaltete, über die Leitung 28,27 dem Schrittschaltrelais 24 zugeleitete Strom in voller Höhe auf eine beliebige, einstellbare Dauer verlängert wird. Mit der Leitung 27,28 ist eine von dem Stromregler 25 ausgehende Leitung 82 verbunden, über die der stufenlos mittels des Reglers 25 eingestellte Steuerstrom nach Maßgabe der Stellung des Schrittschaltrelais 24 an den jeweiligen Proportional- Magneten des Vorsteuerventils 9 geleitet wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel einer Einkreis-Steuerung gemäß Fig. 2 werden die Druckzylinder 20,20! der Rohrweiche über das Umsteuerventil 18 direkt mit dem von der Hydropumpe 4 geförderten Druckmittel beaufschlagt. In die zu den Antriebszylindern 3,3' führenden Leitungen 5,5' sind 2/2-Wegesitzventile 50,51 eingebaut, die über die Steuerleitungen 52,52' und 53 mit dem Verzögerungsventil 54 verbunden sind, das als 3/3-Wegeventil ausgebildet ist. Von diesem Verzögerungsventil 54 führen die Druckmittelleitungen 31,32 zu dem Umsteuerventil 18, dem ein Rückförderventil 19 vorgeschaltet ist. Zur Betätigung des Verzögerungsventils 54 ist dieses über eine Verstelldrossel 55 und die Leitung 57 mit dem Druckzylinder 20 und über eine Verstelldrossel 56 und die Leitung 58 mit dem Druckzylinder 20' verbunden, wobei parallel zu den Drosseln 55,56 je ein Rückschlagventil 71,72 angeordnet ist. An die Leitung 31 ist eine zur Leitung 11 der Hilfspumpe 12 führende Verbindungsleitung 59, an die Leitung 32 der Tank 33 angeschlossen. Die von den Leitungen 31 und 32 abzweigenden, zum Verzögerungsrelais 54 führenden Leitungen sind in Fig. 2 und Fig. 2a übereinstimmend mit X und Y bezeichnet. Der Schalthebel der Druckzylinder 20,20' ist bei 21 gelagert.
Arbeitsweise der Steueruna nach Fig. 1 Wenn über den Endlagenschalter 15 der Stromkreis der Leitung 16 geschlossen und das Schrittschaltrelais 24 betätigt wird, wechselt die Hydropumpe 4 ihre Förderrichtung und fördert für eine einstellbare Verzögerungsdauer mit maximaler Leistung, um anschließend wieder auf die mittels des Reglers 25 eingestellte Förderleistung umzuschalten.
Die Umschaltung der Hydropumpe 4 erfolgt über das Vor- steuerventil 9, das dem von der Hilfspumpe 12 geförderten Druckmittel über eine der beiden Leitungen 8,8' den Weg in die vorher entlastete Kammer 62 bzw. 62' freigibt und den Kolben 61 des Stellzylinders 6 verschiebt. Wenn in der Leitung 8 bzw. 8' der Druck wechselt, wechselt damit auch der Druck in den Leitungen 17,17', so daß das Umsteuerventil 18 geschaltet wird, über das die Druckzylinder 20,20' der Rohrweiche von der Quelle 23 mit Druckmittel beaufschlagt werden. Mittels des dem Umsteuerventil 18 vorgeschalteten Rückförderventils 19 können die Druckzylinder 20,20' in entgegengesetzter Weise beaufschlagt werden, so daß der Dickstoff aus der Förderleitung in den Vorratsbehälter zurückgefördert wird.
Arbeitsweise der Einkreissteueruna nach Fig. 2 und 2a Bei Betätigung des Schalthebels 14 wird wie im Fall der Zweikreissteuerung nach Fig. 1 und la der Stromkreis der Leitung 16 geschlossen und entsprechend der Stellung des Schrittschaltrelais 24 eine der beiden Spulen der Proportionalmagnete des Vorsteuerventils 9 erregt und damit die Förderrichtung der Hydropumpe 4 umgekehrt. Im Unterschied zur Wirkungsweise der Zweikreissteuerung nach Fig. 1 und la wird im Moment der Umschaltung der Hydropumpe 4 das Verzögerungsventil 54 federbelastet und in seinetMittellage gedrückt, so daß über die Leitung 59,53 Druckmittel in die beiden Steuerleitungen 52,52' fließt, dessen Druck die 2/2-Wegesitzventile 50 und 51 betätigt, so daß das Druckmittel nicht von der Hydropumpe 4 in die Leitungen 5 bzw. 5' fließt. In der jeweiligen Hochdruckleitung 29 und 30 baut sich ein genügender Druck auf, um über das Umsteuerventil 18 die Druckzylinder 20,20' der Rohrweiche zu schalten. Die Verbindung der Leitungen 5 und 5' mit den Leitungen 29 und 30 ist aufgrund der Flächenverhältnisse der Sitzventile 50 und 51 zu der jeweiligen Niederdruckseite gewährleistet, so daß eine Druckentlastung des jeweils zu entlastenden Antriebszylinders 3 bzw0 3' erfolgt. Mittels der durch die Verstelldrossel 55 und die Festdrossel 54 gebildet Verzögerungskette wird die Durchschaltung des Verzögerungsventils 54 so lange verzögert, bis die Rohrweiche geschaltet hat, worauf die Steuerleitungen 52,52' und 53 zum Tank 33 entlastet werden. Damit sind die 2/2-Wegesitzventile 50 und 51 wieder für beide Durchflußrichtungen geöffnet.
Mittels des Verzögerungsventils 54 kann auch eine druckgesteuerte Verzögerung bewirkt werden, so daß erst bei einem bestimmten Druckniveau in der Leitung 57 bzw. 58 das Ventil 54 aus der federzentrierten Mittellage durchschaltet und damit die Leitungen 53 bzw. 52,52' entlastet.
Leerseite

Claims

Zweizylinder-Kolbenpumpe, insbesondere für Dickstoffe Patentansprüche Zweizylinder-Kolbenpumpe, insbesondere für Dickstoffe, z.B. Beton, deren Förderzylinder (1,1') im Wechsel über eine mittels Druckzylinder (20,20') hydraulisch betätigte Rohrweiche mit einer Förderleitung in Verbindung stehen und denen je ein Hydro-Antriebszylinder (3,3') zugeordnet ist, die im Wechsel von einer stufenlos regelbaren Hydropumpe (4) beaufschlagt werden, deren Umschaltung zur Beaufschlagung des jeweiligen Hydro-Antriebszylinders (3,3') mittels eines Stellzylinders (6) erfolgt, dessen Kolben (61) im Wechsel je von einer Seite über ein 4/3-Vorsteuerventil (9) mit Druckflüssigkeit beaufschlagt wird, d a d u r c h g e k e n n z.e i c h -n e t , daß das in den Zuleitungen zu den die Rohrweiche verschwenkenden Druckzylindern (20,20') angeordnete Umsteuerventil (18) hydraulisch über an den Stellzylinder (6) angeschlossene Leitungen (8,17:8' .17') geschaltet wird. (Fig. 1) 2. Zweizylinder-Kolbenpumpe nach Anspruch 1, d a d u r c h gek e n n z e i c h ne t , daß der Stellzylinder (6) beidseitig des Kolbens (61) je eine Kammer (63,63') aufweist, in denen je eine auf den Kolben (61) wirkende Feder (62,62') angeordnet ist, und daß die Erregerspulen der Proportionalmagnete des 4/3-Vorsteuerventils (9) in einem ein Schrittschalterrelais (24) aufweisenden Stromkreis liegen, der mittels eines Endlagenschalters (15) geschlossen wird, der von einem Schalthebel (14) betätigt wird, auf den die Kolben (2,2') der Förderzylinder (1,1') in ihrer Umkehrstellung einwirken.

3. Zweizylinder-Kolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kammern (63,63') des Stellzylinders (6) über das 4/3-Vorsteuerventil (9) mit einer mit der Hydropumpe (4) verbundenen Hilfspumpe (12) verbunden sind.

4. Zweizylinder-Kolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in den zu dem Umsteuerventil (18) führenden Leitungen (17,17') ein wahlweise magnet- oder handbetätigtes Rückförderventil (19) eingebaut ist.

Nebenansprüche 5. Zweizylinder-Kolbenpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Schaltung des in den Zuleitungen zu den die Rohrweiche verschwenkenden Druckzylindern (20,20') angeordneten, hydraulisch geschalteten Umsteuerventils (18) über mit der Hydropumpe (4) verbundene Leitungen (52,52', 53,31,32) erfolgt, die in der zu den Antriebszylindern (3,3') führenden Leitungen (5,5') angeordnete 2/2-Wegesitzventile (50,51) aufweisen.

6. Zweizylinder-Kolbenpumpe nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in der von der Hydropumpe (4) zu dem Umsteuerventil (18) führenden Leitung ein Verzögerungsventil (54) angeschlossen ist.

7. Zweizylinder-Kolbenpumpe nach den Ansprüchen 5 und 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Verzögerungsventil (54) über eine Verstelldrossel (55) mittels des auf den einen Druckzylinder (20) wirkenden Druckes und über eine Festdrossel mittels des auf den anderen Druckzylinder (20') der Rohrweiche wirkenden Drucks geschaltet wird.

8. Zweizylinder-Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die eine (32) der beiden von dem Verzögerungsventil (54) zu dem Umsteuerventil (18) führenden Leitungen an den Tank 33 und die andere (31) an eine mit der Hydropumpe (4) verbundene Hilfspumpe (12) angeschlossen ist.

9. Zweizylinder-Kolbenpumpe nach den Ansprüchen 5 und 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in von den Druckzylindern (20,20') zu dem Verzögerungsventil (54) führenden Leitungen (57,58) je eine Verstelldrossel (55,56) und in Parallelschaltung zu den Verstelldrosseln je ein Rückschlagventil (71,71') angeordnet ist.