DE60207670T2

DE60207670T2 - System zur automatischen Einstellung des Betätigungsdrucks eines S-Ventils einer Betonpumpe

Info

Publication number: DE60207670T2
Application number: DE60207670T
Authority: DE
Inventors: Maurizio Baldinucci; Davide Cipolla
Original assignee: CIFA SpA
Current assignee: CIFA SpA
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2022-10-24
Also published as: ES2254607T3; EP1306550B1; ITMI20012246A1; SI1306550T1; EP1306550A1; DE60207670D1; CY1104976T1; ATE311535T1; DK1306550T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bei Betonpumpen, um deren Arbeitsweise automatisch einzustellen und um die besten Leistungsmerkmale bei einer Veränderung der Betriebsbedingungen bereitzustellen. Mehr im einzelnen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Verbesserung in dem Betriebssystem des S-Ventils der Pumpeinheit.
Wie allgemein bekannt ist, ist bei sogenannten Betonpumpen eine Pumpeinheit vorhanden, die von einer Aufgabeeinrichtung versorgt wird, sowie eine Leitung, um den Beton zu einer Arbeitsstelle zu transportieren und dort abzugeben. Im allgemeinen weist die Pumpeinheit ein Paar von Zylindern auf, die in der Lage sind, den Beton zu pumpen, und die durch ein Paar Hydraulikzylinder abwechselnd bewegt werden, und ein spezielles Ventil oder S-Ventil, welches die den Beton transportierende und abgebende Leitung abwechselnd mit einem der beiden Pumpzylinder verbindet, während der andere den Beton aus der Aufgabeeinrichtung abzieht, und umgekehrt.
Eine solche Pumpe ist beispielsweise aus den italienischen Patenten Nr. 1 301 562 und Nr. 1 301 562 und Nr. 1 301 563 im Namen des vorliegenden Anmelders bekannt, wobei hier auf diese Patente Bezug genommen wird.
Dadurch, daß die Bewegung des S-Ventils mit der Bewegung der Pumpzylinder kombiniert wird, wird eine mehr oder weniger konstante Strömung von Beton entlang der transportierenden und abgebenden Leitung für das Material gefördert. Die genannte Strömung ist in der Lage, in beiden Richtungen durch die Leitung zu verlaufen; die eigentliche Pumpwirkung tritt ein, wenn die Strömung von der Pumpeinheit in Richtung auf das Auslaßende der Abgabeleitung gefördert wird, während die Saugwirkung eintritt, wenn die Strömung in der entgegengesetzten Richtung gefördert wird.
Im allgemeinen wird die abwechselnde oszillierende Bewegung des S-Ventils mit Hilfe von einem oder mehreren Aktuatoren erhalten, die einen Druck auf das Ventil ausüben, so daß die erforderlichen Beschleunigungen und Geschwindigkeiten sichergestellt sind, die benötigt werden, um die richtige Synchronizität zwischen der Pumpe und der Abgabeleitung zu erhalten, und auch eine in höchstem Maße regelmäßige Pumpenströmung.
Bei einer bekannten Technik wird der Druck, der durch die Aktuatoren ausgeübt wird, dadurch voreingestellt, daß er entsprechend den Spezifikationen des dickflüssigsten Betons geplant wird, der voraussichtlich gepumpt werden muß, d.h. auf der Grundlage der angenommenermaßen härtesten Arbeitsbedingungen.
Ein Beispiel für einen solchen Stand der Technik ist in der JP-A1-02061372 beschrieben, in der ein Steuerungssystem offenbart ist, um den hydraulischen Druck in einem Arbeitsölspeicher einzustellen, der die Zylinder versorgt, die das Betonventil antreiben.
Aus diesem Grunde erzeugt dann, wenn ein Beton gepumpt werden soll, der unterschiedliche Eigenschaften aufweist, der beispielsweise weniger dickflüssig als vorgesehen ist, der überschüssige Druck, der durch die Aktuatoren auf das S-Ventil ausgeübt wird, Klappern und übermäßige Geräusche, wobei auch Trägheitskräfte und Schwingungen erzeugt werden, die die gesamte Struktur beeinflussen und unnötige Energieverluste mit sich bringen.
In manchen Fällen hat der Anwender die Möglichkeit, diesen Parameter auf der Basis des mittleren Kraftaufwands, der vermutlich von der Pumpe von ihrer Arbeit aufgewendet wird, von Hand einzustellen. Es besteht allerdings das Erfordernis, in der Lage zu sein, den Betrieb des S-Ventils kontinuierlich einzustellen, auf eine automatische Weise und auch während ein und dieselbe Charge von Beton gepumpt wird, deren Eigenschaften oder Zustand sich während des Betriebs verändern kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, diesen Bedürfnissen genüge zu tun und die Probleme des bekannten Stands der Technik zu lösen, indem eine Pumpeinheit bereitgestellt wird, bei der die Aktuatoren des S-Ventils die Möglichkeit haben, einen Druck aufzubringen, entsprechend den speziellen momentanen Bedingungen des Betons, der gepumpt wird, so daß jegliche nutzlose Energieverluste und die sich als Folge ergebenden Fehlfunktionen, auf die weiter oben hingewiesen worden ist, vermieden werden können.
Dies wird mit Hilfe einer Betonpumpe erreicht, wie sie kurz und grundsätzlich in dem beigefügten Hauptanspruch beschrieben ist.
Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Weitere Merkmale und Vorteile der Betonpumpe nach der vorliegenden Erfindung werden sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform davon ergeben, bei der auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:
1 eine allgemeine schematische Darstellung einer Betonpumpe zeigt, auf die die vorliegende Erfindung angewendet ist; und
2 schematisch erläutert, wie die Erfindung auf eine Betonpumpe angewendet wird, die in 1 dargestellt wird.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen besteht eine Betonpumpanlage im wesentlichen aus einer Pumpeinheit 1, die über eine Aufgabeeinrichtung 2 versorgt wird, und aus einer nicht dargestellten Leitung, um den Beton zu einer Arbeitsstelle zu transportieren und dort abzugeben. Die Pumpeinheit 1 besteht aus einen Paar von Zylindern 3, die in der Lage sind, den Beton zu pumpen und die abwechselnd durch ein Paar von Hydraulikzylinder 4 bewegt werden, die in beiden Richtungen durch eine Rückströmungspumpe 5 gesteuert werden, die durch einen Motor 6 betrieben wird, und aus einem speziellen S-Ventil 7, welches die transportierende und abgebende Leitung mit einem der beiden Pumpzylinder 3 verbindet, während der andere Zylinder 3 den Beton aus der Aufgabeeinrichtung 2 abzieht. Das S-Ventil 7 wird abwechselnd durch einen Aktuator 8 bewegt, beispielsweise durch ein zweites Paar von Hydraulikzylindern, die durch eine Hydraulikschaltung mit einem Speicher 9 versorgt werden und durch eine Gruppe von Solenoidventilen 10 gesteuert werden.
Die Bewegung des S-Ventils 7 in Kombination mit der Bewegung der Pumpzylinder 3 erzeugt einen Strom von Beton, der entweder gepumpt oder gesaugt wird, und der auf eine praktisch kontinuierliche Weise durch die transportierende und abgebende Leitung strömt.
Ein elektronischer Steuerkasten 11 steuert den Betrieb der unterschiedlichen Vorrichtungen gemäß den gewünschten Gesetzmäßigkeiten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Steuerschaltung für den Aktuator 8 ferner ein elektroproportionales Druckreduzierventil 16 und einen Sensor 15 für den Arbeits- oder Betriebsdruck auf.
Mit der Bezeichnung „Arbeits- oder Betriebsdruck" ist ein Druck gemeint, der in irgendeiner Weise mit der Arbeit korreliert ist, die benötigt wird, um den speziellen Beton zu pumpen, wobei diese wiederum eine Funktion der Dickflüssigkeit des jeweiligen Betons ist. Beispielsweise kann, wie in 2 erläutert ist, der Arbeitsdruck als der hydraulische Druck betrachtet werden, der innerhalb des Paars von Pumpzylindern 3 wirkt.
In dem elektronischen Steuerkasten 11 wird das Signal, das von dem Drucksensor 15 abgegeben wird, als ein Parameter verwendet, um den Betrieb des elektroproportionalen Druckreduzierventils 16 einzustellen, und auf diese Weise den Beladungsdruck des Speichers 9. Dies gibt die Möglichkeit, die Druckkraft des Aktuators 9 entsprechend dem Arbeitsdruck, der durch den Drucksensor 15 erfaßt worden ist, einzustellen.
In der Praxis ist es so, daß je dickflüssiger und zäher der Beton ist, um so größer der Pumpdruck ist, der von dem Sensor 15 erfaßt wird, und um so mehr die Druckkraft des Aktuators 8, der auf das S-Ventil 7 einwirkt, eingestellt werden muß; umgekehrt ist es so, daß je mehr der Beton verdünnt ist, um so niedriger die Druckkraft des Aktuators 8 sein muß, der auf das S-Ventil 7 einwirkt.
Dank der Verwendung eines Sensors 15 für den Arbeitsdruck und einer Vorrichtung, die es ermöglicht, die Druckkraft des Aktuators 8 einzustellen, ist es möglich, momentan und automatisch die Bewegung des S-Ventils 7 zu steuern, so daß die besten Arbeitsbedingungen entsprechend der Art des Betons, der gepumpt wird, erreicht werden, und so daß dadurch Energieverluste, Geräusch und Klappern vermieden werden.
Es versteht sich allerdings selbstverständlich, daß andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich sind, ohne daß dadurch der Schutzbereich der Erfindung verlassen wird.
Insbesondere kann der Arbeitsdruck in einer unterschiedlichen Weise gegenüber dem, was vorstehend beschrieben ist, erfaßt worden, beispielsweise also in einer unterschiedlichen Position.
Ein Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet ist darüber hinaus in der Lage, die vorliegend gegebene technische Lehre auf einen anderen Typ eines Aktuators für die Bewegung des S- Ventils anzuwenden, beispielsweise auf einen Druckluftaktuator oder einen elektrisch gesteuerten Aktuator, indem das Steuerungssystem in geeigneter Weise modifiziert wird, um die Erfindung an die spezielle Anwendung anzupassen.

Claims

Betonpumpe der Bauart, die ein Paar von Pumpzylindern (3) aufweist, die abwechselnd arbeiten, um den Beton von einer Aufgabeeinrichtung (2) abzuziehen und ihn mittels eines oszillierenden S-Ventils (7) in eine Leitung einzuführen, die das Material transportiert und abgibt, wobei die Bewegung des genannten S-Ventils (7) durch ein Stellglied (8) gesteuert wird, das von einer Steuereinheit betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner einen Sensor (15) für den Arbeitsdruck der Pumpe aufweist, sowie Mittel zum Einstellen der Druckkraft des genannten Stellglieds (8), wobei die genannte Steuereinheit die Betätigung des genannten Einstellmittels auf der Basis eines Signals veranlaßt, das von dem Drucksensor (15) abgegeben wird, wobei dieses Signal von dem Typ des Betons, der gepumpt wird, abhängt.
Betonpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Sensor (15) für den Arbeitsdruck den Druck einer Schaltung erfaßt, die die genannten Pumpzylinder (3) steuert.
Betonpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Stellglied (8) von hydraulischer oder pneumatischer Bauart ist, und daß das genannte Einstellmittel aus einem Druckreduzierventil (16) besteht, welches dafür geeignet ist, den Ladedruck eines Druckspeichers (9) des genannten Stellglieds (8) einzustellen.
Arbeitsverfahren für eine Betonpumpe, bei dem ein Wechselpumpsystem abwechselnd mit einer Beton transportierenden und abgebenden Leitung verbunden wird, mittels eines oszillierenden Ventils (S-Ventil 7), wobei die Bewegung des genannten S-Ventils (7) durch ein Stellglied (8) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck, mit dem das genannte Stellglied (8) auf das genannte Ventil (7) einwirkt, auf der Basis eines Signals eingestellt wird, welches von einem Sensor (15) für den Arbeitsdruck abgegeben wird.
Arbeitsverfahren für eine Betonpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Arbeitsdruck der Druck einer Schaltung ist, die das Pumpsystem steuert.