EP1235982B1 - Thick matter pump - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dickstoffpumpe mit mindestens zwei sich im Pump- und Saugbetrieb abwechselnden Pumpeinheiten, einer Förderleitung, einer Saugleitung, und einem Umschaltventil zum Umschalten zwischen den Pumpeinheiten, wobei durch das Umschaltventil eine Pumpeinheit im Pumpbetrieb mit der Förderleitung und eine Pumpeinheit im Saugbetrieb mit der Saugleitung verbunden ist.The invention relates to a slurry pump with at least two alternating pumping and suction pumping units, a delivery line, a suction line, and a switching valve for switching between the pumping units, wherein the switching valve by a pump unit in pumping operation with the delivery line and a pump unit in the suction with the Suction line is connected.

Dickstoffpumpen werden in sehr vielen Fällen zum Fördern von Beton eingesetzt; jedoch können auch gleichartige Stoffe mit solchen Pumpeinheiten gefördert werden. Bekannt sind insbesondere Pumpenanordnungen, bei denen die Pumpeinheiten von Zylinder/Kolben-Pumpen gebildet werden, die abwechselnd über eine Rohrweiche mit einer Förderleitung bzw. mit einer Saugleitung verbunden werden. Es gibt Anordnungen, bei denen die Rohrweiche innerhalb eines Vorratsbehälters angeordnet ist und im Saugbetrieb die ZylinderlKolben-Pumpe den Dickstoff unmittelbar aus dem Vorratsbehälter ansaugt. Der Vorratsbehälter ist in den meisten Fällen oben offen, damit Dickstoff nachgefüllt werden kann.Slurry pumps are used in many cases for conveying concrete; However, similar substances can be promoted with such pumping units. In particular, pump arrangements are known in which the pump units of cylinder / piston pumps are formed, which are alternately connected via a diverter valve with a delivery line or with a suction line. There are arrangements in which the diverter valve is disposed within a reservoir and in the suction operation, the ZylinderlKolben pump sucks the thick matter directly from the reservoir. The reservoir is open at the top in most cases, so that thick material can be refilled.

Andere Pumpenanordnungen sind aus den Druckschriften FR 737 900 A und FR 42 578 E bekannt.Other pump arrangements are known from FR 737 900 A and FR 42 578 E.

In der Druckschrift FR 737 900 A wird eine Förderanlage für Dickstoff beschrieben, die aus mehreren Kammern besteht. Dickstoff wird mittels zwei Schnecken aus einem Vorlagebehälter in zwei Kompressionskammem gedrückt. Als Ventile zwischen dem Vorlagebehälter und den Kompressionskammern werden Kugeln eingesetzt. Die Kompressionskammem weisen je eine Membran auf, die über je einen Kolben bewegt wird. Bewegt sich die Membran in diese Kompressionskammer, so wird der in den Kompressionskammern enthaltene Dickstoff über mit Kugeln verschließbare Öffnungen in eine sogenannte Ausgleichskammer gepumpt. Dadurch wird in der Ausgleichskammer vorhandene Luft zusammengedrückt. Nach dem Verschließen des Durchgangs zwischen der Kompressionskammer und der Ausgleichskammer dehnt sich die Luft wieder aus und drückt den Dickstoff in die Förderleitung.The document FR 737 900 A describes a conveyor system for thick material, which consists of several chambers. Thick material is pressed by means of two screws from a storage container into two compression chambers. As valves between the storage tank and the compression chambers balls are used. The Kompressionskammem each have a membrane which is moved via a respective piston. If the membrane moves into this compression chamber, the thick matter contained in the compression chambers is pumped via openings closable with balls into a so-called compensation chamber. As a result, air present in the compensation chamber is compressed. After closing the passage between the compression chamber and the compensation chamber, the air expands again and pushes the thick matter into the delivery line.

In FR 42 578 E werden verschiedene Weiterentwicklungen der in der Druckschrift FR 737 900 A offenbarten Erfindung beschrieben. So wird offenbart, die als Ventil eingesetzten Kugeln wegzulassen, da diese ein Hindernis für den zu fördernden Dickstoff bilden. In einer weiteren Ausführungsform wird beschrieben, dass der Vorlagebehälter bzw. Fülltrichter erhöht gelagert ist. Die Kompression des Dickstoffs, bzw. die Förderungen in die Ausgleichskammer, erfolgt dann über das Eigengewicht des Dickstoffs, so dass keine Kompressionskammem mehr vorhanden sind. Es wird auch vorgeschlagen, eine Schnecke im Fülltrichter anzubringen, um die Kompression zu verbessern. Zum Befüllen der Ausgleichskammern werden verschiedene Hilfskonstruktionen vorgeschlagen, so ist zum einen offenbart, dass eine Zylinder-Kolben-Einheit Dickstoff aus dem Fülltrichter in die Ausgleichskammer pumpt. Zum Anderen wird vorgeschlagen, den Fülltrichter anzuheben und abzusenken, um so Dickstoff in die Ausgleichskammer zu drücken. Eine weitere Ausführungsform besteht darin, dass der Auslass des Fülltrichters ein flexibles Leitungsstück enthält, das durch verdrehen des Fülltrichters zugeschnürt wird und der darin enthaltene Dickstoff in die Ausgleichskammer gepresst wird. Weiterhin ist bekannt, dass das flexible Leitungsstück über eine Ersatzvorrichtung zusammengedrückt wird und so zu einer Kompression des Dickstoffs in die Ausgleichskammer führt.FR 42 578 E describes various developments of the invention disclosed in document FR 737 900 A. Thus, it is disclosed to omit the balls used as a valve, since they form an obstacle to the thick material to be conveyed. In a further embodiment, it is described that the storage container or hopper is mounted elevated. The compression of the thick matter, or the promotions in the compensation chamber, then takes place on the weight of the thick material, so that no Kompressionskammem are available. It is also proposed to place a screw in the hopper to improve the compression. For filling the compensation chambers different auxiliary structures are proposed, it is disclosed on the one hand that a cylinder-piston unit pumps thick matter from the hopper into the compensation chamber. On the other hand it is proposed to raise and lower the hopper, so as to press thick matter into the compensation chamber. A further embodiment consists in that the outlet of the filling funnel contains a flexible line piece, which is constricted by twisting the filling funnel and the thick material contained therein is pressed into the compensation chamber. Furthermore, it is known that the flexible line piece is compressed via a replacement device and thus leads to a compression of the thick matter in the compensation chamber.

Andere Pumpenkonstruktionen sehen vor, dass am unteren Ende eines Vorratsbehälters eine Saugleitung mündet, durch die der Dickstoff abgeführt wird. Hierdurch lässt sich im Vorratsbehälter auch ein Förderorgan z.B. eine Schnecke anordnen, damit eine bessere Füllung garantiert ist. An das andere Ende des vom Vorratsbehälter wegführenden Saugleitungsabschnitts schließt sich ein Rohrweichengehäuse an, was für eine geeignete Umschaltung zwischen den Pumpeinheiten und für eine Verbindung der Pumpeinheit entweder mit der Förderleitung oder mit der Saugleitung sorgt.Other pump designs provide that at the lower end of a reservoir, a suction line opens, through which the thick matter is discharged. As a result, a delivery member, e.g. arrange a snail, so that a better filling is guaranteed. At the other end of the leading away from the reservoir suction line section is followed by a diverter housing, which provides for a suitable switching between the pumping units and for a connection of the pump unit with either the delivery line or with the suction line.

Bei all diesen verschiedenen Pumpenkonstruktionen, gibt es Bestrebungen trotz des Umschaltvorgangs der Rohrweiche einen möglichst kontinuierlichen Pumpstrom zu erzeugen.With all these different pump designs, there are efforts despite the switching operation of the pipe switch to produce the most continuous pumping current.

Bei einer gattungsgemäßen Konstruktion, die in der DE 197 35 091 A1 offenbart ist, wird auf ein altbekanntes Ansteuerverfahren für die Pumpeinheiten zurückgegriffen und mit einer außerhalb des Vorratsbehälters angeordneten Rohrweichenvorrichtung in Anwendung gebracht. Bei diesem bekannten Verfahren arbeitet die Zylinder/Kolben-Pumpe im Saugbetrieb schneller als im Pumpbetrieb, wodurch der Saugvorgang der einen Pumpeinheit bereits abgeschlossen ist, während der Pumpbetrieb der anderen Pumpeinheit noch andauert. Anschließend wird mittels ebenfalls bereits bekannter Schieberelemente die mit der ersten Pumpeinheit in Kontakt stehende Dickstofffüllungen vom Vorratsbehälter abgetrennt. Anschließend erfolgt eine Vorkomprimierung des Dickstoffes mittels des Förderkolbens der ersten Pumpeinheit bis ein gewünschter Druck aufgebaut ist. Währenddessen befindet sich die zweite Pumpeinheit immer noch im Pumpbetrieb. Erst nach Aufbringung des Vorspanndruckes schaltet die Rohrweiche um. Das eine Ende der Rohrweiche ist ständig mit dem vom Vorratsbehälter wegführenden Saugleitungsabschnitt verbunden, wohingegen die Förderleitung ständig mit dem Hohlraum des Rohrweichengehäuses in Verbindung steht. Der vorgespannte Dickstoff kommt nunmehr mit dem unter Druck stehenden Dickstoff im Rohrweichengehäuse in Verbindung. Dieser Vorgang führt nicht zu einer Schwingung in der Fördersäule, da die Vorspannung bevorzugt auf dem Druckniveau in der Förderleitung liegt und daher ein Absacken der Dickstoffsäule in der Förderleitung nicht erfolgt. Sobald die zweite Pumpeinheit ihren Pumpbetrieb beendet hat, übernimmt die erste Pumpeinheit den Pumpbetrieb. Nachfolgend wird die zweite Pumpeinheit mittels der Rohrweiche und Öffnen des Schiebers mit dem Vorratsbehälter verbunden. Der Zyklus beginnt mit Vertauschung der Pumpeinheiten von neuem.In a generic construction, which is disclosed in DE 197 35 091 A1, resorting to a well-known driving method for the pumping units and brought into use with a arranged outside the reservoir diverter device in application. In this known method, the cylinder / piston pump operates in suction faster than in the pumping operation, whereby the suction of a pumping unit is already completed, while the pumping operation of the other pumping unit is still ongoing. Subsequently, by means of likewise already known slide elements, the high-pressure fillings in contact with the first pumping unit are separated from the storage container. Subsequently, a precompression of the thick material by means of the delivery piston of the first pump unit is carried out until a desired pressure is established. Meanwhile, the second pump unit is still in pump mode. Only after applying the preload pressure, the pipe switch switches. One end of the diverter valve is constantly connected to the leading away from the reservoir suction line section, whereas the delivery line is constantly in communication with the cavity of the diverter housing. The prestressed thick material now comes with the pressurized thick matter in the diverter housing in combination. This process does not lead to a vibration in the delivery column, since the bias is preferably at the pressure level in the delivery line and therefore a sagging of the thick matter column in the delivery line does not occur. As soon as the second pumping unit has finished its pumping operation, the first pumping unit takes over the pumping operation. Subsequently, the second pump unit is connected by means of the diverter valve and opening the slide with the reservoir. The cycle begins again with interchanging the pumping units.

Auch Konstruktionen, bei denen die Rohrweiche ständig mit der Förderleitung in Verbindung steht und der Saugleitungsabschnitt zum Rohrweichengehäuse führt, können mit solch einem Verfahren betrieben werden, wenn entsprechende Schieber eingesetzt sind. Siehe z.B. die Konstruktion der DE 196 41 771 A1.Even constructions in which the pipe switch is constantly connected to the delivery line and the suction line section leads to the diverter housing, can be operated with such a method, if appropriate slides are used. See, for example, the construction of DE 196 41 771 A1.

Nachteilig bei diesen Konstruktionen ist es jedoch, dass ein Teil des Fördervolumens der Pumpeinheiten durch diesen Vorspannvorgang verschenkt wird. Die Pumpeinheiten müssen deshalb größer ausfallen als notwendig wäre.A disadvantage of these constructions, however, is that a part of the delivery volume of the pumping units is given away by this biasing operation. The pumping units must therefore be larger than would be necessary.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dickstoffpumpe der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine verbesserte Ausgestaltung der Pumpeinheiten zulässt.It is therefore the object of the present invention to provide a slurry pump of the type mentioned, which allows an improved design of the pumping units.

Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass im Bereich der Saugleitung eine von den Pumpeinheiten getrennt wirkende, zum aktiven Bewirken einer Dickstoffvorverdichtung in der Endphase des Saugbetriebs separat betätigbare Ladedruckeinrichtung vorgesehen ist.For this purpose, the invention provides that in the region of the suction line is provided separately from the pumping units, for actively effecting a thick matter pre-compression in the final phase of the suction separately actuated boost pressure device is provided.

Das bedeutet, dass entweder unabhängig von der Pumpeinheit oder in Unterstützung eine separate Einrichtung vorgesehen ist, die von der Saugleitung her ein Nachdrücken des Dickstoffs zur Bereitstellung einer Vorverdichtung bewirkt. Bei Verwendung einer Zylinder/Kolben-Pumpe verringert sich hierdurch der erforderliche Weg für eine Vorverdichtung oder es wird überhaupt kein Weg benötigt, wenn die Ladedruckeinrichtung die Vorverdichtung komplett übernimmt. Die Pumpeinheiten müssen demnach genau dieses für die Vorkomprimierung benötigte Volumen weniger fördern. Dies führt zu einer Reduzierung der Größe der Pumpeinheiten. Darüber hinaus ergibt sich noch ein weiterer positiver Effekt. Durch das aktive Nachdrücken des Dickstoffs durch die Ladedruckeinrichtung erfolgt ein besseres Füllen der Pumpeinheit bzw. der Saugleitung. Bislang mussten z.B. für Beton die Öffnungsquerschnitte von Zylinder/Kolben-Pumpen eine bestimmte Größe aufweisen, damit durch die Unterdruckwirkung eine gute Füllung des Zylinders erzielt werden konnte. Die Größe dieser Öffnung lässt sich nunmehr aufgrund des Nachschiebens des Dickstoffs durch die Ladedruckeinrichtung reduzieren. Dies hat aber auch zur Folge, dass die Pumpeinheiten näher aneinander angeordnet werden können und sich somit die Umschaltzeiten, z.B. bei Verwendung einer Rohrweiche, beachtlich reduzieren lassen. Auch die an die Öffnungen anschließenden Elemente, wie Rohrweiche etc. können verkleinert werden, was insbesondere hinsichtlich der im System wirkenden Kräfte aufgrund des Dickstoffdruckes sehr vorteilhaft ist. Auch schwer ansaugbare Dickstoffe können mit einer Ladedruckeinrichtung problemlos gepumpt werden. Darüber hinaus kann die Pumpeinheit im Saugbetreib schneller betrieben werden, da die Saugwirkverluste durch die Ladedruckeinrichtung kompensiert werden können. Eine separate Ladedruckeinrichtung eignet sich auch hervorragend zum nachträglichen Umbau bestehender Dickstoffpumpen. Behält man bestehende Pumpeinheiten bei und verwendet nunmehr erfindungsgemäß zusätzlich die getrennt wirkende Ladedruckeinrichtung, lässt sich aufgrund der besseren Füllung der Pumpeinheit im Saugbetrieb der Pumpwirkungsgrad um bis zu 20 % verbessern.This means that either independently of the pumping unit or in support a separate device is provided, which causes a forcing of the thick material from the suction line to provide a pre-compression. When using a cylinder / piston pump thereby reduces the required path for a pre-compression or it is no way needed when the boost pressure device completely takes over the pre-compression. The pumping units must therefore promote exactly this required for Vorkomprimierung volume less. This leads to a reduction in the size of the pumping units. In addition, there is another positive effect. By actively pressing the thick matter through the boost pressure device, the pump unit or the suction line is filled better. So far, for example, the opening cross-sections of cylinder / piston pumps had to have a certain size for concrete, so that a good filling of the cylinder could be achieved by the negative pressure effect. The size of this opening can now be reduced due to the Nachschiebens thick matter through the boost pressure device. However, this also has the consequence that the pumping units can be arranged closer to one another and thus the switching times, for example when using a pipe switch, can be considerably reduced. The adjoining the openings elements such as pipe switch, etc. can be reduced in size, which is particularly in terms the forces acting in the system due to the thick matter pressure is very beneficial. It is also possible to pump difficult-to-suck thick materials with a boost pressure device. In addition, the pump unit can be operated faster in Saugbetreib, since the Saugwirkverluste can be compensated by the boost pressure device. A separate boost pressure device is also ideal for retrofitting existing slurry pumps. If existing pumping units are maintained and according to the invention now additionally use the separately acting boost pressure device, the pumping efficiency can be improved by up to 20% due to the better filling of the pumping unit in the suction mode.

Im Falle, dass die Pumpleistung der Ladedruckeinrichtung größer ist als die Saugleistung einer der Pumpeneinheiten, besteht noch zusätzlich der Vorteil, dass die Ladedruckeinrichtung ihren Vorverdichtungsvorgang schon während des Saugbetriebs, insbesondere in der Endphase, aufnehmen kann und diesen überlagert. In optimaler Weise ließen sich der Saugbetrieb und der Vorverdichtungsvorgang so aufeinander abstimmen, dass beide zur gleichen Zeit enden.In the event that the pumping power of the boost pressure device is greater than the suction power of one of the pump units, there is additionally the advantage that the boost pressure device can already record its precompression during the suction operation, in particular in the final phase, and superimposed on it. Optimally, the suction operation and the precompression operation could be coordinated so that both end at the same time.

Zwar ist aus der DE 2.040 400 bereits eine Dickstoffpumpe mit einem verbesserten volumetrischen Wirkungsgrad bekannt. Dies wird allerdings dadurch erreicht, dass in der Zuführleitung eine Fülleinrichtung in Form einer Schnecke angebracht ist, die den Dickstoff kontinuierlich aus einer Vorlage fördert und so ebenfalls für eine bessere Füllung der Pumpeinheit im Saugbetrieb sorgt. Der Pressdruck der Schnecke ist dabei so eingestellt, dass sie den im Rückhub zurückgehenden Kolben noch unter leichtem Druck hält. Das Umschalten zwischen den Pumpeinheiten erfolgt über ein sich selbstständig einstellendes Schwenkorgan.Although a slurry pump with improved volumetric efficiency is already known from DE 2,040,400. However, this is achieved in that in the supply line a filling device is mounted in the form of a screw, which continuously promotes the thick matter from a template and thus also ensures better filling of the pump unit in the suction mode. The pressing pressure of the worm is adjusted so that it keeps the piston going back in the return stroke under slight pressure. Switching between the pump units via a self-adjusting pivoting member.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Saugleitung einen elastisch verformbaren Abschnitt umfasst und die Ladedruckeinrichtung Quetschelemente aufweist, durch die der elastisch verformbare Abschnitt der Saugleitung für eine Druckerhöhung zusammendrückbar ist. Vorteilhafterweise kann ein solcher verformbarer Abschnitt sich an einen Vorratsbehälter anschließen. Geeignete Quetschelemente sorgen dann für ein Verschließen des elastisch verformbaren Abschnittes mit anschließendem Druckaufbau. Aufgrund der relativ geringen Kompressibilität des Dickstoffes müssen hauptsächlich Lufteinschlüsse überwunden werden. Der verformbare Abschnitt wird daher so weit verformt, bis sich der gewünschte Druckaufbau in der Saugleitung einstellt. Dies könnte auch durch mehrere Quetschelemente erfölgen. Auch kann ein Quetsch-Element von seiner Formgebung her so ausgestaltet sein, dass diese Funktion in einem Vorgang erfolgt.In an advantageous embodiment, it is provided that the suction line comprises an elastically deformable section and the boost pressure device comprises squeezing elements, by means of which the elastically deformable section of the suction line can be compressed for an increase in pressure. Advantageously, such a deformable section can be connected to a storage container. Suitable squeezing then ensure a closure of the elastically deformable portion with subsequent pressure build-up. Due to the relatively low compressibility of the thick material mainly air pockets must be overcome. The deformable section is therefore deformed until the desired pressure build-up in the suction line is established. This could also be achieved by several squeezing elements. Also, a squeeze element can be designed in terms of its shape so that this function takes place in one process.

Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, dass drehbar gelagerte Quetschelemente zuerst den verformbaren Abschnitt zusammendrücken und somit die Saugleitung verschließen und anschließend in Richtung Pumpeinheit verfahren werden. Dieser Vorgang erinnert an das Fördern von Medien mittels einer Schlauchpumpe. Aus diesem Grunde ist es gemäß einer Variante zusätzlich vorteilhaft, wenn der elastisch verformbare Abschnitt der Saugleitung ein Schlauchstück ist. Schlauchstücke, die entsprechend hohe Drücke aushalten, sind im Stand der Technik bestens bekannt. Zum Teil werden bereits Schlauchpumpen zum Fördern von Beton eingesetzt, so dass bezüglich der Werkstoffauswahl und Armierung des Schlauchstückes im Stand der Technik ausreichend Beispiele zu finden sind. Bevorzugt kann dieses Schlauchstück mittels geeigneter Kupplungselemente in die Saugleitung zwischengefügt werden, was einen schnellen Austausch im Reparatur- bzw. Verschleißfall ermöglicht und auch eine flexiblere Anordnung zulässt. Eine ausreichende Dauerhaltbarkeit geeigneter Schlauchstücke für derartige Quetschzwecke ist gegeben.In addition, there is also the possibility that rotatably mounted squeezing first squeeze the deformable portion and thus close the suction line and then moved in the direction of pumping unit. This process is reminiscent of the conveyance of media by means of a peristaltic pump. For this reason, it is according to a variant additionally advantageous if the elastically deformable portion of the suction line is a piece of hose. Hose pieces that withstand correspondingly high pressures are well known in the art. In some cases, peristaltic pumps are already being used to convey concrete, so that sufficient examples can be found with regard to the choice of material and the reinforcement of the hose piece in the state of the art. Preferably, this piece of hose can be interposed by means of suitable coupling elements in the suction line, which allows a quick replacement in case of repair or wear and also allows a more flexible arrangement. Sufficient durability of suitable pieces of hose for such crimping is given.

Bei einer besonders robusten und wartungsarmen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Ladedruckeinrichtung eine Zylinder/Kolbeneinheit umfasst. Diese Einheit könnte z.B. gleich oder ähnlich einer Pumpeinheit, bevorzugt mit kleineren Abmaßen, ausgestaltet sein und z.B. seitlich in die Saugleitung münden.In a particularly robust and low-maintenance embodiment, it is provided that the boost pressure device comprises a cylinder / piston unit. This unit could e.g. the same or similar to a pumping unit, preferably with smaller dimensions, be designed and e.g. Open laterally into the suction line.

Bevorzugt kann die Ladedruckeinrichtung Einstellmittel zum Einstellen der Dickstoffverdichtung umfassen. Günstigerweise könnte hierzu die Kraft ermittelt werden, mit der z.B. Quetschelemente auf ein Schlauchstück gedrückt werden. Hierdurch lassen sich auch ohne direkte Druckmessung in der Dickstoffleitung Rückschlüsse auf den dort vorherrschenden Druck ziehen. Durch die Druckeinstellung lässt sich das Pumpverhalten zur Reduzierung von Purnpstößen optimieren. Für die verschiedenen Dickstoffe können unterschiedliche Vorverdichtungsdrücke relevant sein.Preferably, the boost pressure device may comprise adjusting means for adjusting the thick matter compression. Conveniently, the force could be determined for this, be pressed with the example crimping on a piece of hose. This makes it possible to draw conclusions about the pressure prevailing there even without direct pressure measurement in the thick matter line. By adjusting the pressure, the pumping behavior can be optimized to reduce peak surges. For the different thicknesses may be different precompression pressures relevant.

Um Beschädigungen der Dickstoffpumpe zu vermeiden, kann die Ladedruckeinrichtung eine Überlastsicherung zum Begrenzen der maximalen Dickstoffvorverdichtung umfassen. Dies könnte bei Verstopfungen oder Schaltstörungen etc. von großem Vorteil sein, insbesondere um einen elastisch verformbaren Abschnitt der Saugleitung zu schützen.To avoid damage to the slurry pump, the boost pressure device may include an overload protection to limit the maximum thick matter pre-compression. This could be of great advantage in the event of blockages or switching faults, in particular in order to protect an elastically deformable section of the suction line.

Die Ladedruckeinrichtung kann selbsttätig arbeiten oder unmittelbar mit dem Antrieb der Pumpeinheiten gekoppelt sein. Von Vorteil ist es gemäß einer Variante, wenn die Quetschelemente der Ladedruckeinrichtung mittels einer Hydraulikeinrichtung betätigbar sind. Der Hydraulikkreislauf für die Quetschelemente kann unmittelbar mit einem Hydraulikkreislauf für die Pumpeinheiten gekoppelt werden, so dass eine direkte Abhängigkeit besteht. Jedoch sind auch alle anderen möglichen Ansteuerungskonstruktionen denkbar.The boost pressure device can work automatically or be coupled directly to the drive of the pumping units. According to a variant, it is advantageous if the pinch elements of the boost pressure device can be actuated by means of a hydraulic device. The hydraulic circuit for the squeezing elements can be coupled directly to a hydraulic circuit for the pumping units, so that there is a direct dependence. However, all other possible drive structures are conceivable.

Für Dickstoffe, wie Beton, haben sich insbesondere als Pumpeinheiten Förderzylinder mit Förderkolben bewährt, weshalb diese gemäß einer Ausführungsform bevorzugt eingesetzt werden. Mittels solcher Pumpeinheiten lassen sich die für die Betonförderung gewünschten Drücke zur Erzielung sehr großer Pumphöhen aufbringen.For thick materials, such as concrete, delivery cylinders with delivery pistons have proven particularly suitable as pumping units, which is why they are preferably used according to one embodiment. By means of such pumping units can be applied for the concrete pumping pressures desired to achieve very high pumping heights.

Auch haben sich für einen solchen Einsatz als Umschaltventil Rohrweichen mit Schwenkrohrkörper bewährt, da die diese sich relativ unempfindlich gegenüber dem zu pumpenden Medium geben. Eine Variante sieht eine entsprechende Anwendung vor.Also have proven suitable for such use as a reversing diverter valve with swivel tube body, as they give this relatively insensitive to the medium to be pumped. A variant provides for a corresponding application.

Die vorliegende Erfindung könnte auch bei innerhalb eines Vorratsbehälters angeordneten Rohrweichen Anwendung finden. Gemäß einer besonderen Ausgestaltung ist jedoch vorgesehen, dass die Rohrweiche ein den Schwenkrohrkörper zumindest bereichsweise im Abstand umgebendes Gehäuse umfasst, dass ein zwischen dem Gehäuse und dem Schwenkrohrkörper gebildeter Hohlraum Bestandteil der Förderleitung ist und der zwischen den Pumpeinheiten umschaltbare Schwenkkörper Bestandteil der Saugleitung ist. Durch diese Anordnung entstehen keine Dichtprobleme an dem Schwenkrohrkörper (insbesondere S-Rohr) und einer Brillenplatte. Auch sind nur geringe oder keine Reaktionskräfte an dem Schwenkrohrkörper (insbesondere S-Rohr) und dessen Lagerung vorhanden.The present invention could also be applied to pipe diverters disposed within a reservoir. According to a particular embodiment, however, it is provided that the pipe switch comprises a housing surrounding the pivot pipe body at least partially at a distance, that a formed between the housing and the pivot tube body cavity is part of the delivery line and the switchable between the pump units swivel body is part of the suction line. By this arrangement, no sealing problems arise on the pivot tube body (especially S-tube) and a spectacle plate. Also, little or no reaction forces on the pivot tube body (in particular S-tube) and its storage are available.

Eine weitere Ausführungform besteht darin, dass die Rohrweiche ein den Schwenkrohrkörper im Abstand umgebendes Gehäuse umfasst, das ein zwischen dem Gehäuse und dem Schwenkrohrkörper gebildeter Hohlraum Bestandteil der Saugleitung ist und der zwischen den Pumpeinheiten umschaltbare Schwenkrohrkörper Bestandteil der Förderleitung ist. Die bei einer solchen Variante vorherrschenden Bedingungen sind hinreichend aus üblichen Konstruktionen bekannt und beherrschbar. Darüber hinaus liegt beim Umschalten des Schwenkrohrkörpers eine gleiche Druckbedingung vor wie bei dem anderen Ausführungsbeispiel, da auch das Gehäuse durch die Ladedruckeinrichtung unter Druck steht.A further embodiment consists in that the pipe switch comprises a housing surrounding the pivot pipe body at a distance, that a cavity formed between the housing and the pivot pipe body is part of the suction line and the swivel pipe body switchable between the pump units is part of the conveyor line. The conditions prevailing in such a variant conditions are sufficiently known and manageable from conventional designs. In addition, when switching the swivel tube body is a same pressure condition as in the other embodiment, since the housing is also pressurized by the boost pressure device.

Aufgrund der Tatsache, dass die Innenwandung des Gehäuses ständig mit Dickstoff in Berührung steht und ein Schwenkrohrkörper an Teilen der Innenwandung entlanggleitet, ist es gemäß einer Variante vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Innenwandung des Gehäuses zumindest bereichsweise mit Verschleißelementen versehen ist. Diese können dann ausgetauscht werden.Due to the fact that the inner wall of the housing is constantly in contact with thick matter and a pivot pipe body slides along parts of the inner wall, it is provided according to a variant that at least a portion of the inner wall of the housing is at least partially provided with wear elements. These can then be exchanged.

Auch ist es sinnvoll, wenn gemäß einer Ausführungsform das Gehäuse mindestens eine verschließbare Wartungs- bzw. Reinigungsöffnung aufweist.It is also useful if, according to one embodiment, the housing has at least one closable maintenance or cleaning opening.

Bevorzugt kann ein Ende der Saugleitung an einen Vorratsbehälter angeschlossen sein. Schließlich besteht die Möglichkeit, das Umschaltventil flexibel an z.B. einem Betonmischfahrzeug anzuordnen. Auch kann durch diese Anordnung die Füllung der Saugleitung unterstützt werden, da der volle Druck des Dickstoffs aus dem Vorratsbehälter auf dieser lasten kann. Vorteilhafterweise kann der Vorratsbehälter höhenverstellbar und schwenkbar ausgestaltet sein. Dies ist insbesondere bei Ausführungsformen sehr einfach möglich, bei denen das Umschaltventil nicht unmittelbar im Vorratsbehälter selbst angeordnet ist. Durch die Höhenverstellung erhöht sich auch der Fülldruck der Saugleitung.Preferably, one end of the suction line can be connected to a storage container. Finally, there is the possibility of arranging the change-over valve flexibly on, for example, a concrete mixer truck. Also, the filling of the suction line can be supported by this arrangement, since the full pressure of the thick matter from the reservoir can load on this. Advantageously, the reservoir can be configured to be height-adjustable and pivotable. This is very easily possible in particular in embodiments in which the switching valve is not arranged directly in the reservoir itself. The height adjustment also increases the filling pressure of the suction line.

Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auch auf ein Saug-/Pumpverfahren einer Dickstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:

• Verbinden der Förderleitung mit einer ersten Pumpeinheit,
• Verbinden der Saugleitung mit einer zweiten Pumpeinheit,
• die erste Pumpeinheit schaltet auf Pumpbetrieb,
• die zweite Pumpeinheit schaltet auf Saugbetrieb.

Vorverdichten bzw. Nachdrücken des Dickstoffs in der Saugleitung in der Endphase des Saugbetriebs der zweiten Pumpeinheit mittels Betätigen einer von der ersten Pumpeinheit getrennt verdichtenden Ladedruckeinrichtung mit einer den Saugbetrieb der zweiten Pumpeinheit überlagernden Leistung bis die gewünschte Vorverdichtung bzw. Füllmenge in der zweiten Pumpeinheit erzielt ist.In addition, the invention also relates to a suction / pumping method of a slurry pump according to one of claims 1 to 12. The method comprises the following steps:

• Connecting the delivery line to a first pumping unit,
• Connecting the suction line to a second pumping unit,
• the first pump unit switches to pump mode,
• the second pump unit switches to suction mode.

Pre-compressing or pushing back the thick material in the suction line in the final phase of the suction operation of the second pumping unit by operating a supercharged from the first pumping unit boost pressure device with the suction of the second pumping unit superimposed performance until the desired pre-compression or filling in the second pump unit is achieved.

Das Verfahren hat entsprechend den Vorteil, dass auch separat von einer druckaufbringenden Pumpeinheit eine Vorverdichtung durch eine Ladedruckeinrichtung stattfinden kann. Die Ansteuerung der Pumpeinheit gestaltet sich wesentlich einfacher, da die Vorverdichtung maßgeblich von einer separaten Betätigung einer Ladedruckeinrichtung abhängt. Das Verfahren stellt daher einen kontinuierlicheren Förderstrom bereit. Die in Anspruch 13 wiedergegebenen Schritte laufen anschließend nach einem Umschaltvorgang jeweils für die andere Pumpeinheit (erste Pumpeinheit im Saugbetrieb, zweite Pumpeinheit im Pumpbetrieb) ab, bis der Zyklus dann von neuem beginnt. Der Ablauf der einzelnen Verfahrensschritte läuft teilweise gleichzeitig bzw. überschneidend ab. Insbesondere kann der Vorverdichtungs- bzw. Nachdrückvorgang nach Beenden des Saugbetriebs, überschneidend zum Saugbetrieb oder während des Saugbetriebs mit gleichzeitigem Ende erfolgen.The method has the advantage that a pre-compression by a boost pressure device can also take place separately from a pressure-applying pump unit. The control of the pump unit is much easier, since the pre-compression significantly depends on a separate operation of a boost pressure device. The method therefore provides a more continuous flow. The steps recited in claim 13 then run after a switching operation in each case for the other pump unit (first pump unit in the suction mode, second pump unit in the pumping mode), until the Cycle then starts anew. The sequence of the individual process steps is partly simultaneous or overlapping. In particular, the Vorverdichtungs- or Nachdrückvorgang after completion of the suction operation, overlapping to the suction operation or during the suction operation with simultaneous end.

Die größte Vereinfachung wird dann erzielt, wenn die erste Pumpeinheit beim Vorverdichtungsschritt durch die Ladedruckeinrichtung stillsteht bzw. den Saugbetrieb beendet. Die optimale Füllung der Pumpeinheit wird dann durch die Ladedruckeinrichtung bestimmt. Diese entspricht dann auch gleichzeitig der maximal möglichen Füllung, durch die sich der Wirkungsgrad der Pumpeinheiten beträchtlich erhöhen lässt.The greatest simplification is achieved when the first pump unit is stopped by the charge pressure device in the precompression step or ends the suction operation. The optimal filling of the pumping unit is then determined by the boost pressure device. This then also corresponds to the maximum possible filling, by which the efficiency of the pumping units can be increased considerably.

Eine weitere Verfahrensvariante besteht darin, dass in der Endphase des Saugbetriebs der zweiten Pumpeinheit die Ladedruckeinrichtung mit einer, den Saugbetrieb der zweiten Pumpeneinheit überlagernden Leistung zugeschaltet wird. Die Endphase wird demnach hauptsächlich von der Ladedruckeinrichtung bestimmt, die dann den Dickstoff nachdrückt. Gleichzeitig beendet jedoch die zweite Pumpeinheit ihren Saugbetrieb, um ihre maximale Füllstellung noch einzunehmen. Während dieses gesamten Vorgangs kann sich bereits die gewünschte Dickstoffverdichtung einstellen, obwohl die zweite Pumpeneinheit mit ihrem Saugbetrieb noch nicht gänzlich fertig ist.A further variant of the method is that in the final phase of the suction operation of the second pump unit, the boost pressure device is switched on with a power superimposed on the suction operation of the second pump unit. The final phase is therefore determined mainly by the boost pressure device, which then suppresses the thick matter. At the same time, however, the second pumping unit stops its suction operation to take its maximum filling position yet. During this entire process, the desired thick matter compression can already set, although the second pump unit is not completely finished with its suction operation.

Günstigerweise ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass die zweite Pumpeinheit den Saugbetrieb gleichzeitig mit dem Vorverdichtungs- bzw. Nachdrückvorgang beendet. Das bedeutet, dass sobald die zweite Pumpeinheit mit dem Saugbetrieb fertig ist, eine vollständig vorgespannte Dickstoffsäule vorhanden ist, die dann durch Umschalten in den Pumpbetrieb in die Förderleitung gedrückt werden kann. Zeitverluste durch die Vorverdichtung entstehen somit nicht.Conveniently, it is provided in this context that the second pumping unit terminates the suction operation simultaneously with the pre-compression or Nachdrückvorgang. This means that as soon as the second pumping unit is finished with the suction operation, there is a completely pre-stressed thick matter column, which can then be pushed into the delivery line by switching to pumping operation. Time losses due to pre-compression therefore do not arise.

Unstetigkeiten im Förderstrom, insbesondere durch Zurücksacken der Dickstoffsäule in der Förderleitung können gemäß einer Variante dadurch verringert werden, dass durch die Vorverdichtung ein Druck in der Saugleitung aufgebaut wird, der im Wesentlichen dem Druck in der Förderleitung während des Pumpbetriebs entspricht. Beim Umschaltvorgang von der einen auf die andere Pumpeinheit kommt der vorverdichtete Dickstoff mit dem Dickstoff in der Förderleitung in Verbindung. Da beide im Wesentlichen den gleichen Druck aufweisen, entstehen keine Schwingungen in der Dickstoffsäule.Discontinuities in the flow, in particular by back sinking of the thick matter column in the delivery line can be reduced according to a variant that is constructed by the pre-compression a pressure in the suction line, which substantially corresponds to the pressure in the delivery line during the pumping operation. When switching from one to the other pumping unit, the pre-compressed thick matter with the thick matter in the delivery line comes into connection. Since both have substantially the same pressure, there are no vibrations in the thick matter column.

Damit auch der Umschaltvorgang weiter optimiert werden kann, ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass während eines Umschaltvorgangs von der ersten auf die zweite Pumpeinheit beide Pumpeinheiten mit halbiertem Volumenstrom im Pumpbetrieb arbeiten. Überdeckungen, die beim Umschaltvorgang z.B. durch ein Umschaltventil vorhanden sind, werden hierdurch kompensiert. Als Ergebnis ist auch während des Umschaltvorgangs ein möglichst konstanter Förderstrom vorhanden.So that the switching process can be further optimized, it is provided according to a further embodiment that, during a switching operation from the first to the second pumping unit, both pumping units operate at half the volume flow in pumping operation. Overlaps that occur during the switching operation, e.g. are present by a switching valve, thereby compensated. As a result, as constant as possible flow is present even during the switching.

Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a bis 1d

eine schematische Ablauffolge des Pumpvorgangs bei einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe, und

Fig. 2a bis 2i

eine schematische Ablauffolge einer zweiten Ausführungsform bei einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe.

In the following, embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Show it:

Fig. 1a to 1d

a schematic sequence of the pumping operation in a two-cylinder slurry pump, and

Fig. 2a to 2i

a schematic sequence of a second embodiment in a two-cylinder slurry pump.

Nicht alle erwähnten Bauteile einer Dickstoffpumpe sind in Anspruch 1 angeführt, werden aber wegen der besseren Verständlichkeit im folgenden aufgeführt.Not all mentioned components of a slurry pump are recited in claim 1, but are listed below for the sake of clarity.

Der Aufbau der Pumpe ist in den Zeichnungen nur schematisch dargestellt. Für einige der Baugruppen gibt es jedoch im Stand der Technik genug Beispiele, wie diese im Detail aufgebaut sind.The structure of the pump is shown only schematically in the drawings. For some of the assemblies, however, there are enough examples in the art of how these are constructed in detail.

Die in den Fig. 1a bis 1d dargestellte Dickstoffpumpe dient vorrangig zum Fördern von Beton. Diese umfasst eine erste Pumpeinheit 1 und eine zweite Pumpeinheit 2. Es handelt sich bei den Pumpeinheiten 1 und 2 um Zylinder/Kolben-Pumpen, die mittels eines längsbeweglichen, hin und her fahrbaren Kolbens 3 und 4 den Dickstoff entweder ansaugen oder pumpen. Die Kolben 3 und 4 werden über geeignete Hydrauliksteuerungen angesteuert, so dass geeignete Pumpdrücke aufgebracht werden können. Der Querschnitt der Pumpeinheiten 1 und 2 ist kreisförmig, so dass an ihrem einen Ende jeweils kreisförmige Öffnungen 5 und 6 vorhanden sind. Die kreisförmigen Öffnungen münden in einem Rohrweichengehäuse 7 im Abstand zueinander. Im Wesentlichen senkrecht zu der dargestellten Ebene weist das Rohrweichengehäuse 7 eine weitere kreisförmige Öffnung 8 auf, an der ein nicht weiter dargestellter Förderleitungsstrang angeschlossen ist. Dieser Förderleitungsstrang steht somit mit dem Inneren des Rohrweichengehäuses 7 in direkter Verbindung. Den Pumpeinheiten 1 und 2 gegenüberliegend ist eine weitere Öffnung 9 im Rohrweichengehäuse 7 vorgesehen, die mit einem Saugleitungsabschnitt 10 in Verbindung steht.The slurry pump shown in FIGS. 1a to 1d serves primarily for conveying concrete. This comprises a first pumping unit 1 and a second pumping unit 2. The pumping units 1 and 2 are cylinder / piston pumps which either suck in or pump out the high-viscosity substance by means of a longitudinally movable piston 3 and 4 that can be moved back and forth. The pistons 3 and 4 are suitable Hydraulic controls controlled so that suitable pumping pressures can be applied. The cross-section of the pumping units 1 and 2 is circular, so that at their one end in each case circular openings 5 and 6 are present. The circular openings open into a diverter housing 7 at a distance from each other. Substantially perpendicular to the plane shown, the transfer tube housing 7 has a further circular opening 8, to which a delivery line section (not shown) is connected. This delivery line is thus in direct communication with the interior of the diverter housing 7. The pump units 1 and 2 opposite a further opening 9 is provided in the transfer tube housing 7, which communicates with a Saugleitungsabschnitt 10 in connection.

Die Öffnung 9 mündet nicht in das Innere des Rohrweichengehäuses 7, sondern ist Bestandteil eines S-förmigen Schwenkrohrkörpers 11. Die Schwenkachse bzw. Drehachse des Schwenkrohrkörpers 11 ist gleichzeitig die Mittenachse der Öffnung 9. Das gegenüberliegende Ende des Schwenkrohrkörpers 11 gleitet auf einer Brillenplatte 12, die Bestandteil des Rohrweichengehäuses 7 ist. Dieses gegenüberliegende Ende lässt sich zum einen mit der Öffnung 5 der ersten Pumpeinheit 1 oder mit der Öffnung 6 der zweiten Pumpeinheit 2 in Deckung bringen. In Abhängigkeit der Schaltstellung des Schwenkrohrkörpers 11 befindet sich demnach der Saugleitungsabschnitt 10 einmal mit der Pumpeinheit 1, wie in der Fig. 1a dargestellt, oder in der anderen Schaltstellung mit der Pumpeinheit 2 in Verbindung, wie in Fig. 1d dargestellt.The opening 9 does not open into the interior of the diverter switch housing 7, but is part of an S-shaped pivot tube body 11. The pivot axis or axis of rotation of the pivot tube body 11 is simultaneously the center axis of the opening 9. The opposite end of the pivot tube body 11 slides on a spectacle plate 12, which is part of the diverter housing 7. This opposite end can be on the one hand with the opening 5 of the first pump unit 1 or with the opening 6 of the second pump unit 2 in coincidence. Depending on the switching position of the pivot tube body 11 is therefore the Saugleitungsabschnitt 10 once with the pumping unit 1, as shown in Fig. 1a, or in the other switching position with the pumping unit 2 in combination, as shown in Fig. 1d.

Der Saugleitungsabschnitt 10 ist an seinem anderen Ende mit einem Vorratsbehälter bzw. Einfülltrichter 13 verbunden, in den der Dickstoff eingefüllt wird. Im Falle von Beton erfolgt dies z. B. mittels eines Betonfahrmischers.The Saugleitungsabschnitt 10 is connected at its other end to a reservoir or hopper 13, in which the thick material is filled. In the case of concrete, this is done z. B. by means of a concrete mixer.

Aus den Zeichnungen ist zu entnehmen, dass das Innere des Schwenkrohrkörpers 11 Bestandteil der Saugleitung ist, und dass der zwischen der Innenseite des Rohrweichengehäuses 7 und der Außenseite des Schwenkrohrkörpers 11 gebildete Hohlraum 14 Bestandteil der Förderleitung ist.From the drawings it can be seen that the interior of the pivot tube body 11 is part of the suction line, and that the cavity formed between the inside of the diverter housing 7 and the outside of the pivot tube body 11 14 is part of the delivery line.

Der Saugleitungsabschnitt 10 besteht zumindest zum Teil aus einem elastisch verformbaren Schlauchstück. Es handelt sich hierbei um einen hochfesten, bevorzugt mit einer Armierung versehenen Elastomerschlauch, wie er auch bereits bei Schlauchpumpen für die Dickstoffförderung eingesetzt wird. An der Außenseite des Saugleitungsabschnitts 10 sind zumindest an einer Stelle verfahrbare Quetschelemente 15,16 vorgesehen, die den Saugleitungsabschnitt 10 in radialer Richtung zusammendrücken können. Die Ansteuerung dieser Quetschelemente, bevorzugt Rollen, erfolgt mittels eines hydraulischen Antriebs, der mit dem Antrieb der Pumpeinheiten 1 und 2 gekoppelt sein kann. Es besteht auch die Möglichkeit, dass auch nur ein Quetschelement gegen einen Festanschlag, auf dem der Saugleitungsabschnitt 10 aufliegt, wirkt. Auch besteht die Möglichkeit, dass die Quetschelemente 15,16 neben ihrer radialen Betätigungsrichtung auch axial zum Saugleitungsabschnitt 10 verfahrbar sind. Sie rollen sich dann um Achsen an dessen Oberfläche, insbesondere in Richtung der Pumpeinheiten 1 und 2, ab.The suction line section 10 consists at least partially of an elastically deformable piece of hose. It is a high-strength, preferably provided with a reinforcement elastomer hose, as it is already used in peristaltic pumps for thick matter delivery. On the outside of the Saugleitungsabschnitts 10 movable squeezing 15,16 are provided at least at one point, which can compress the Saugleitungsabschnitt 10 in the radial direction. The control of these squeezing, preferably rollers, by means of a hydraulic drive, which may be coupled to the drive of the pumping units 1 and 2. There is also the possibility that even a squeezing against a fixed stop on which the suction line 10 rests acts. There is also the possibility that the squeezing elements 15, 16 can also be moved axially relative to the suction line section 10 in addition to their radial actuating direction. They then roll around axes on its surface, in particular in the direction of the pump units 1 and 2, from.

Anstelle des elastisch verformbaren Schlauchstücks und der Quetschelemente kann auch eine Zylinder/Kolbeneinheit eingesetzt werden.Instead of the elastically deformable tube piece and the squeezing elements, a cylinder / piston unit can also be used.

Im Folgenden wird die Funktionsweise der Dickstoffpumpe anhand der Fig. 1a bis 1d näher erläutert.The mode of operation of the slurry pump will be explained in more detail below with reference to FIGS. 1a to 1d.

Zunächst wird der Dickstoff, insbesondere Beton in den Vorratsbehälter 13 eingefüllt. Die Quetschelemente 15,16 der Ladedruckeinrichtung 17 sind dabei in ihrem geöffneten Zustand. Der Dickstoff fließt durch sein Eigengewicht und des zumeist höher angeordneten Vorratsbehälters 13 zumindest teilweise in den Saugleitungsabschnitt 10 hinein. Der Schwenkrohrkörper 11 befindet sich in der in Fig. 1a dargestellten Stellung und verbindet den Saugleitungsabschnitt 10 mit der Pumpeinheit 1. Zu Beginn befindet sich der Kolben 3 der Pumpeinheit 1 in der Nähe der Öffnung 5. In dieser Stellung startet der Saugbetrieb der Pumpeinheit 1 und der Kolben 3 fährt zurück. Durch den Unterdruck wird Dickstoff durch den Saugleitungsabschnitt 10 und den Schwenkrohrkörper 11 in die Pumpeinheit 1 eingesaugt.First, the thick matter, in particular concrete is filled into the reservoir 13. The squeezing 15.16 the boost pressure device 17 are in their open state. The thick matter flows through its own weight and the usually higher arranged reservoir 13 at least partially into the suction line section 10 inside. The swivel tube body 11 is in the position shown in Fig. 1a and connects the Saugleitungsabschnitt 10 with the pumping unit 1. Initially, the piston 3 of the pumping unit 1 is in the vicinity of the opening 5. In this position, the suction operation of the pumping unit 1 and starts the piston 3 moves back. The negative pressure causes thick matter through the suction line section 10 and the pivot pipe body 11 sucked into the pump unit 1.

Beim allerersten Hub ist selbstverständich der Luftanteil beim Ansaugvorgang etwas größer. Da die Funktion der Dickstoffpumpe im normalen Betrieb näher erläutert werden soll, soll für die folgenden Erläuterungen von einer normalen Füllung mit üblichem Luftanteil sowie bereits gefüllter Förderleitung ausgegangen werden.At the very first stroke, of course, the air content in the intake process is slightly larger. Since the function of the sludge pump is to be explained in more detail during normal operation, it should be assumed for the following explanations of a normal filling with normal air content and already filled delivery line.

Nachdem der Kolben 3 der Pumpeinheit 1 seine Endstellung erreicht hat bzw. kurz vorher, wird die Ladedruckeinrichtung 17 betätigt. Hierzu fahren die Quetschelemente 15 und 16 zusammen und drücken den flexiblen Saugleitungsabschnitt 10 zusammen bis dieser an der Quetschstelle verschlossen ist. Durch diesen Vorgang wird auch gleichzeitig Dickstoff in den Saugleitungsabschnitt 10 über den Schwenkrohrkörper 11 und in die Pumpeinheit 1 nachgedrückt, so dass eine Vorverdichtung stattfindet. Da der Dickstoff an sich relativ unkompressibel ist und hauptsächlich der prozentual viel geringere Luftanteil komprimiert werden muss, kann durch relativ geringe Verformung des Saugleitungsabschnittes 10 eine respektable Druckerhöhung des Dickstoffes erreicht werden. Sollte die reine radiale Verformung des Saugleitungsabschnitts 10 durch die Quetschelemente 15, 16 nicht ausreichen, können diese auch noch axial verfahren werden, so dass sich hierdurch der Druck weiter steigern lässt.After the piston 3 of the pump unit 1 has reached its end position or shortly before, the boost pressure device 17 is actuated. For this purpose, the squeezing elements 15 and 16 drive together and press the flexible suction line section 10 together until it is closed at the crimping point. Through this process, thick material is also simultaneously pressed into the suction line section 10 via the pivot pipe body 11 and into the pumping unit 1, so that pre-compression takes place. Since the thick material per se is relatively uncompressible and mainly the percentage much lower air content must be compressed, a respectable increase in pressure of the thick material can be achieved by relatively small deformation of the suction line section 10. Should the mere radial deformation of the suction line section 10 by the pinching elements 15, 16 not be sufficient, they can also be moved axially, so that the pressure can be further increased as a result.

Aufgrund des Nachdrückens des Dickstoffes in die Pumpeinheit 1 erfolgt eine optimale Füllung bei vollständig zurückgefahrenem Kolben 3. Dieser Zustand ist in Fig. 1c dargestellt. Während des gesamten Vorspannvorgangs fördert der Kolben 4 der Pumpeinheit 2 Dickstoff in die Förderleitung. Durch Vorbewegen des Kolbens 4 in Richtung des Rohrweichengehäuses 7 wird der sich darin befindliche Dickstoff in den Hohlraum 14 und aus der Öffnung 8 in den daran angeordneten Förderleitungsabschnitt gedrückt. Die Vorspannung des Dickstoffs in der Saugleitung erfolgt bevorzugt mit dem gleichen Druck, wie das Herausdrücken des Dickstoffs mittels des Kolbens 4. Anschließend erfolgt gemäß Fig. 1d ein Umschwenken des Schwenkrohrkörpers 11, so dass die Pumpeinheit 1 über die Öffnung 5 mit dem Hohlraum 14 des Rohrweichengehäuses 7 in Verbindung steht und die Pumpeinheit 2 mit der Saugleitung verbunden ist. Sobald der Schwenkrohrkörper 11 vollständig in seine zweite Stellung geschwenkt ist, öffnet die Ladedruckeinrichtung 17 durch Zurückfahren der Quetschelemente 15 und 16 (siehe Fig. 1d). Sobald beim Umschalten von der Stellung aus Fig. 1c in die Stellung aus Fig. 1d eine negative Überdeckung des Schwenkrohrkörpers 11 mit der Öffnung 5 stattfindet, steht der vorgespannte Inhalt der Pumpeinheit 1 sofort mit dem ebenfalls unter Druck stehenden Dickstoff in dem Rohrweichengehäuse 7 in Verbindung. Eine Kompression des Dickstoffs in der Pumpeinheit 1 aufgrund des nunmehr anliegenden Förderdrucks findet nicht statt, da dieser bereits entsprechend vorgespannt ist.Due to the Nachdrückens of the thick matter in the pumping unit 1 is an optimal filling in fully retracted piston 3. This state is shown in Fig. 1c. During the entire biasing process, the piston 4 of the pump unit 2 promotes thick matter in the delivery line. By advancing the piston 4 in the direction of the tube switch housing 7, the thick material located therein is pressed into the cavity 14 and out of the opening 8 in the conveying line section arranged thereon. The bias of the thick material in the suction line is preferably carried out at the same pressure as the pushing out of the thick material by means of the piston 4. Then takes place according to FIG. 1d, a pivoting of the pivot tube body 11, so that the pump unit 1 via the opening 5 with the cavity 14 of Diverter housing 7 is in communication and the pump unit 2 is connected to the suction line. As soon as the swivel tube body 11 is fully pivoted to its second position, the boost pressure device 17 opens by retracting the squeezing elements 15 and 16 (see Fig. 1d). As soon as a negative overlap of the swivel tube body 11 takes place with the opening 5 when switching from the position of Fig. 1c in the position of Fig. 1d, the prestressed content of the pump unit 1 is immediately with the also under pressure thick matter in the diverter housing 7 in connection , A compression of the thick matter in the pump unit 1 due to the now applied discharge pressure does not take place, since this is already biased accordingly.

Beim Umschaltvorgang gibt es zumindest zwei Ansteuerungsvarianten. Entweder beginnt der Kolben 3 mit seinem Pumphub erst, wenn der Schwenkrohrkörper 11 vollständig zur anderen Pumpeinheit 2 übergeschwenkt ist oder während des Umschaltvorgangs führen beide Kolben 3 und 4 einen Pumphub mit halber Fördergeschwindigkeit aus. Im zweiten Fall bedeutet dies, dass Kolben 3 seine Bewegung schon beginnt, wenn Kolben 4 seinen Pumphub noch gerade beendet.When switching, there are at least two control variants. Either the piston 3 starts its pumping stroke only when the pivoting tube body 11 is completely pivoted to the other pumping unit 2 or during the switching operation both pistons 3 and 4 perform a pumping stroke at half the conveying speed. In the second case, this means that piston 3 already begins its movement when piston 4 is just finishing its pumping stroke.

Nach vollständigem Umschalten gemäß der Fig. 1d fährt dann der Kolben 3 mit voller Geschwindigkeit, während der Kolben 4 seinen Saughub beginnt und Dickstoff über den Saugleitungsabschnitt aus dem Vorratsbehälter 13 ansaugt. Der Pumpvorgang setzt sich dann mit vertauschten Pumpeinheiten fort.After complete switching according to FIG. 1d, the piston 3 then moves at full speed, while the piston 4 begins its suction stroke and draws in thick matter from the storage container 13 via the suction line section. The pumping process then continues with reversed pumping units.

Durch das Erreichen einer optimalen Füllung der Pumpeinheiten beim Saugbetrieb und der zusätzlichen Vorspannung durch die Ladedruckeinrichtung 17 kann die Kapazität der Pumpeinheiten 1 und 2 vollständig ausgenutzt werden. Gegenüber gleichartigen Pumpeinheiten, bei denen die Komprimierung durch die Kolben 3 oder 4 selbst vorgenommen wird, ergibt sich eine Wirkungsgradverbesserung von bis zu 20 %.By achieving optimum filling of the pumping units in the suction mode and the additional bias voltage by the boost pressure device 17, the capacity of the pumping units 1 and 2 can be fully utilized. Compared with similar pumping units, in which the compression is carried out by the piston 3 or 4 itself, there is an improvement in efficiency of up to 20%.

Anhand der Fig. 2a bis 2i wird nunmehr eine Variante des vorangegangenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Der Unterschied besteht hauptsächlich in der Ansteuerung der Dickstoffpumpe und nicht in einem prinzipiell anderen Aufbau.A variant of the preceding exemplary embodiment will now be explained in more detail with reference to FIGS. 2a to 2i. The difference is mainly in the control of the slurry pump and not in a fundamentally different structure.

Sofern auf gleiche Bauelemente wie bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel zurückgegriffen wird, werden gleiche Bezugsziffem verwendet und auf die vorangegangene Bschreibung verwiesen.If reference is made to the same components as in the previous embodiment, the same reference numerals are used and referred to the preceding description.

Gemäß der Fig. 2a befindet sich die Pumpeinheit 1 im Saugbetrieb und die Pumpeinheit 2 im Pumpbetrieb. Die Ladedruckeinrichtung 17 ist offen, so dass ein Ansaugen aus dem Vorratsbehälter 13 in die Pumpeinheit 1 erfolgen kann. Anschließend wird gegen Ende des Saugbetriebs gemäß der Fig. 2b und 2c die Ladedruckeinrichtung 17 betätigt, so dass eine vollständige Füllung der Pumpeinheit 1 stattfindet und eine Vorspannung durch Drucksteigerung vorhanden ist. Während der Kolben 4 noch weiterfördert, schaltet der Schwenkrohrkörper 11 in eine mittlere Stellung. Gleichzeitig halbiert sich die Fördergeschwindigkeit des Kolbens 4 und der Kolben 3 startet mit halber Fördergeschwindigkeit seinen Pumpbetrieb. Beide Kolben 3 und 4 fördern demnach gleichzeitig; jedoch mit gleichem Volumenstrom wie zuvor.According to FIG. 2 a, the pump unit 1 is in the suction mode and the pump unit 2 is in pumping mode. The boost pressure device 17 is open, so that suction can take place from the reservoir 13 into the pump unit 1. Subsequently, towards the end of the suction operation according to FIGS. 2b and 2c, the boost pressure device 17 is actuated, so that a complete filling of the pumping unit 1 takes place and a pre-tension due to pressure increase is present. While the piston 4 further promotes the pivot tube body 11 switches to a middle position. At the same time, the conveying speed of the piston 4 is halved and the piston 3 starts its pumping operation at half the conveying speed. Both pistons 3 and 4 thus promote simultaneously; however with the same volume flow as before.

In dieser Zwischenstellung steht das an der Brillenplatte 12 anliegende Ende des Schwenkrohrkörpers mit keiner Öffnung 5 oder 6 der Pumpeinheiten 1 oder 2 in Verbindung. Die Ladedruckeinrichtung 17 öffnet durch radiales auseinander Fahren der Quetschelemente 15 und 16. Gemäß der Fig. 2e beendet der Kolben 4 seinen Pumphub und schließt im Wesentlichen eben mit der Brillenplatte 12 ab und verschließt demnach die Öffnung 6. Sobald der Kolben 4 seinen Pumphub stoppt, fährt der Kolben 3 mit normaler Fördergeschwindigkeit weiter, so dass der Volumenstrom, der aus der Öffnung 8 hinausgedrückt wird, aufrecht erhalten bleibt.In this intermediate position, the voltage applied to the spectacle plate 12 end of the pivot tube body with no opening 5 or 6 of the pumping units 1 or 2 in connection. According to FIG. 2e, the piston 4 stops its pumping stroke and closes off substantially flush with the spectacle plate 12 and therefore closes the opening 6. As soon as the piston 4 stops its pumping stroke, the charge pressure device 17 opens. the piston 3 continues to move at normal conveying speed, so that the volume flow, which is pushed out of the opening 8, is maintained.

Anschließend schaltet bzw. schwenkt der Schwenkrohrkörper 11 vollständig in seine zweite Stellung, in der er den Saugleitungsabschnitt 10 mit der Pumpeinheit 2 verbindet. Die Pumpeinheit 2 beginnt dann mit dem Saugbetrieb durch Zurückfahren des Kolbens 4. Der Umschaltvorgang aus der Stellung der Fig. 2e in die Stellung der Fig. 2f hat keinen Einfluss auf den Förderstrom, da der Kolben 4 einen Kurzschluss zwischen Schwenkrohrkörper 11 und Rohrweichengehäuse 7 verhindert.Subsequently, the pivot pipe body 11 completely switches or pivots into its second position, in which it connects the suction line section 10 to the pump unit 2. The pump unit 2 then starts the suction operation by returning The switching from the position of Fig. 2e in the position of Fig. 2f has no effect on the flow rate, since the piston 4 prevents a short circuit between the swivel tube body 11 and the diverter housing 7.

Gegen Ende des Saugbetriebs gemäß der Fig. 2g und 2h setzt dann die Ladedruckeinrichtung 17 wieder ein und sorgt für eine vollständige Füllung der Pumpeinheit 2 mit entsprechender Vorspannung. Der Vorspanndruck soll auch hier im Wesentlichen dem Förderdruck in der Förderleitung, insbesondere im Rohrweichengehäuse 7, entsprechen.Towards the end of the suction operation according to FIGS. 2g and 2h, the boost pressure device 17 then resumes and ensures complete filling of the pump unit 2 with a corresponding pretension. The biasing pressure should here also essentially correspond to the delivery pressure in the delivery line, in particular in the transfer tube housing 7.

In Fig. 2i ist wiederum der Umschaltvorgang in die andere Richtung äquivalent zur Fig. 2e dargestellt. Beide Kolben 3 und 4 befinden sich dann im Pumphub mit jeweils halber Geschwindigkeit.In Fig. 2i, in turn, the switching operation in the other direction equivalent to Fig. 2e is shown. Both pistons 3 and 4 are then in the pumping stroke at half the speed.

Dieses Verfahren ist auch bei einer Ausführungsform anwendbar, bei der der Schwenkrohrkörper 11 nicht mit dem Saugleitungsabschnitt, sondern mit der Förderleitung in ständiger Verbindung steht. Bei einer solchen Ausführungsform erfolgt die Ansaugung über das Rohrweichengehäuse. Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen können noch Einstellmittel zum Einstellen der Ladedruckeinrichtung vorgesehen sein, um unterschiedliche Dickstoffverdichtungen einjustieren zu können. Darüber hinaus kann auch eine Überlastsicherung zum Begrenzen der maximalen Dickstoffverdichtung und Vermeiden der Überlastung der Dickstoffpumpe vorhanden sein.This method is also applicable to an embodiment in which the pivot tube body 11 is not in constant communication with the suction line section but with the delivery line. In such an embodiment, the suction takes place via the diverter housing. Adjusting means for adjusting the boost pressure device can also be provided in the exemplary embodiments described in order to be able to adjust different thick matter densifications. In addition, an overload protection to limit the maximum thick matter compaction and avoid overloading the sludge pump may be present.

Die erfindungsgemäße Art der Ausgestaltung einer Dickstoffpumpe eignet sich auch hervorragende für Umrüstungen bei bestehenden Pumpanlagen. Selbst Dickstoffpumpen, die nicht über Pumpeinheiten verfügen, die gemäß der Variante der Fig. 2a bis 2i ansteuerbar sind, können mit einer Ladedruckeinrichtung nachträglich versehen werden, so dass sich auch hier ein kontinuierlicher Förderstrom einstellt. Das bedeutet, dass auch die einfachste Form von Dickstoffpumpen für größere Förderhöhen einsetzbar ist. Bei großen Förderhöhen entstehen Schwingungen, die aufgrund eines nicht kontinuierlichen Förderstroms, eine sehr große Rolle spielen. Insbesondere werden auch Kompressionsstöße, die durch schlagartiges Komprimieren des sich in einer Pumpeinheit befindlichen Dickstoffvolumens beim Umschalten durch die Vorspannung beseitigt.The inventive type of embodiment of a slurry pump is also excellent for conversions in existing pumping equipment. Even sludge pumps that do not have pumping units that can be controlled according to the variant of FIGS. 2a to 2i can be subsequently provided with a boost pressure device, so that a continuous delivery flow also sets here. This means that even the simplest form of thick matter pumps can be used for larger delivery heights. At high delivery heights vibrations, which play a very important role due to a discontinuous flow. In particular, compression shocks caused by sudden compression of the volume of slurry in a pumping unit when switching through the bias voltage are eliminated.

Weitere Varianten sehen z.B. vor, dass die Ladedruckeinrichtung eine Membran umfasst oder durch eine zylindrische Kolbeneinheit gebildet wird. Darüber hinaus kann auch die Pumpleistung der Ladedruckeinrichtung größer sein als die Saugleistung einer der Pumpeinheiten. Ein vorteilhaftes Gehäuse wird dadurch erzielt, dass zumindest ein Teil der Innenwandung des Gehäuses zumindest bereichsweise mit Verschleißelementen versehen sein kann. Darüber hinaus kann bei einer Variante das Gehäuse mindestens eine verschließbare Wartungs- bzw. Reinigungsöffnung aufweisen. Ein höhenverstellbar und schwenkbarer Vorratsbehälter bringt ebenfalls einige Vorteile bei einer Variante.Other variants see e.g. in that the boost pressure device comprises a membrane or is formed by a cylindrical piston unit. In addition, the pumping capacity of the boost pressure device may be greater than the suction power of one of the pumping units. An advantageous housing is achieved in that at least a part of the inner wall of the housing can be provided at least partially with wear elements. In addition, in one variant, the housing may have at least one closable maintenance or cleaning opening. A height-adjustable and swiveling reservoir also brings some advantages in a variant.

Claims (16)

1. A thick matter pump comprising at least two pump units (1, 2) alternating in the pump and suction mode, a delivery line, a suction line, and a switching valve (11) for switching between said pump units (1, 2), one pump unit (1,2) being connected in the pump mode by said switching valve (11) to said delivery line, and one pump unit (1, 2) being connected in the suction mode to said suction line, characterized in that in the area of said suction line a pressure boosting device (17) is provided which is operative independently of the pump units (1, 2) and is separately actuable for actively effecting a thick matter compression in the end phase of the suction mode.
2. The thick matter pump according to claim 1, characterized in that said pressure boosting device comprises a cylinder/piston unit.
3. The thick matter pump according to claim 1, characterized in that the pumping capacity of said pressure boosting device is greater than the suction capacity of one of said pump units (1, 2).
4. The thick matter pump according to claim 1, characterized in that said pressure boosting device (17) comprises adjusting means for adjusting the precompression of thick matter.
5. The thick matter pump according to claim 1, characterized in that said pressure boosting device comprises an overload protection for limiting the maximum precompression of thick matter.
6. The thick matter pump according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said pump units (1, 2) are delivery cylinders including delivery pistons.
7. The thick matter pump according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said switching valve is a pipe slide including a pivot pipe body (11).
8. The thick matter pump according to claim 7 , characterized in that said pipe slide comprises a housing (7) which surrounds said pivot pipe body (11) at least in portions at a distance, that a cavity (14) formed between said housing (7) and said pivot pipe body (11) is part of said delivery line, and said pivot pipe body (11) which is switchable between said pump units (1, 2) is part of said suction line.
9. The thick matter pump according to claim 8, characterized in that at least part of the inner wall of said housing (7) is provided at least in portions with wear elements.
10. The thick matter pump according to claim 8 or 9, characterized in that said housing (7) comprises at least one closable maintenance or cleaning opening.
11. The thick matter pump according to any one of claims 1 to 5, characterized in that an end of said suction line is connected to a supply container (13).
12. The thick matter pump according to claim 11, characterized in that said supply container (13) is vertically adjustable and pivotable.
13. A suction/pumping method of a thick matter pump configured according to any one of claims 1 to 12, the method comprising the following steps:

    connecting said delivery line to a first pump unit (1);

    connecting said suction line to a second pump unit (2);

    said first pump unit (1) switching to pump mode;

    said second pump unit (2) switching to suction mode,

    characterized in that

    precompressing and pressing said thick matter in said suction line in the end phase of the suction operation of said second pump unit (2) by activating a pressure boosting device (17) performing compression independently of said first pump unit (1) with a capacity superposing the suction mode of the second pump unit (2) take place until the desired precompression or filling amount is achieved in said second pump unit (2).
14. The method according to claim 13, characterized in that said second pump unit (2) terminates the suction mode at the same time with the precompressing and pressing operation.
15. The method according to any one of claims 13 or 14, characterized in that a pressure is built up in said suction line by precompression, said pressure being substantially identical with the pressure prevailing in said delivery line during the pump mode.
16. The method according to any one of claims 13 to 15, characterized in that both pump units (1, 2) operate with half the volume flow in the pump mode during a switching operation from said first to said second pump unit (1, 2).

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