DE1817568A1

DE1817568A1 - Steuerung fuer eine Betonpumpe

Info

Publication number: DE1817568A1
Application number: DE19681817568
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-12-31
Filing date: 1968-12-31
Publication date: 1970-07-09
Also published as: FR2027477A1; ES375084A1

Description

Patentanwalt

_Dip,,W HELMUT PFISTER 3aOEZ1968

Herrn Georg Stetter», Memmlngen/Allgäu, _tStrigelstr. 5

Steuerung für eine Betonpumpe

Die Erfindung "betrifft eine Steuerung fiir eine Betonpumpe <,

Es sind Betonpumpen bekannt₉ die im wesentlichen, aus zu&± Pumpkorben mit j© einem Pampgylinder bestehen» Der Antrieb Pumpkolben verläuft gegenläufig derart» daß dem Bruokhu einen Kolben der S&Mghwte des anderen KolbeJis ents-prioht Pumpkolben wtr«3aii.aiis demselben Betonvorratsbehälter und- arbeiten auoh &a£ di© gleiohe Druokl©itumg_e

ÖAD OWGlNAL

Die Puiipkolben dieser bekannten Betonpumpen sind in der Regel hydraulisch angetrieben, wobei es möglich ist, die beiden Pumpkolben durch mechanische Glieder miteinander zu verbinden.

Im allgemeinen arbeiten diese bekannten Betonpumpen in folgender Weises Während der eine Pumpkolben den Druckhub ausführt, saugt der andere Pumpkolben den Beton an. Dem ent-r spricht auch die Stellung der Schieber, die beispielsweise mechanisch oder auch hydraulisch angetrieben sein können. Hat der Pumpkolben, der den Druckhub ausführt, das Ende seines Hubes erreicht, entspricht dem auch das Ende des Saughubes des anderen Pumpkolbens. Nun werden sämtliche Schieber umgesteuert und beide Pumpkolben führen den anderen Hub aus. Anschließend wird wieder umgesteuert usw.

Bei einer solchen Arbeitsweise ist klar, daß am Ende des Druckluibs des einen Pumpkolbens der Druck in der Druckleitung abfällt, Auch bei einer sehr raschen Umsteuerung des Steuerschiebers ist es unvermeidbar, daß die Betonmenge in der Druckleitung bzw. die Betonsäule bei ansteigender Druckleitung zur Ruhe kommt. Der andere Pumpkolben muß daher zu Beginn jedes Druckhubes die ganze Betonmenge in der Druckleitung wieder beschleunigen, was sehr energieaufwendig ist und, bedingt durch die Besonderheiten des Betons, zu beträchtlichen Widerständen in der Druckleitung führt. Die Drücke, die zur raschen Wiederbeschleunigung der Betonsäule notwendig sind, sind beträchtlich.

Nun hai; sioh. gesseigt, daß auoh bei hinreichend stabiler Konstruktion der Betonpumpe, die aufzuwendenden Drücke nicht be-

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liebig gesteigert werden können. Wenn eine bestimmte Druckgrenze überschritten wird, nehmen die Verstopfungen beträchtlich zu, was offenbar darauf zurückzuführen ist, daß die gröberen Bestandteile des Betons nicht mehr durch die feineren Bestandteile voneinander getrennt werden. Wenn aber die gröberen Bestandteile des Betons gegeneinander drücken, sind Verklammerungserscheinungen unvermeidbar und das geringste Hindernis ist Ursache für Verstopfungen.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine Betonpumpe bzw. eine Steuerung für eine Betonpumpe zu schaffen, die die vorerwähnten Mangel nicht besitzt. Die Erfindung geht aus von einer Steuerung für eine Betonpumpe, welche Betonpumpe aus mindestens zwei Pumpkolben in je einem Pumpzylinder besteht, wobei die Pumpkolben gegenläufig angetrieben sind, mit Steuerschiebern sur wechselweisen Verbindung des Pumpzylinders mit dem Behälter für den Beton bzw. der Druckleitung. Die erfindungsgemäße Steuerung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhübe der einzelnen Pumpkolben einander zeitlich teilweise überschneiden.

Es ist klar, daß eine Koppelung der beiden Pumpkolben einer mit zwei Pumpzylindern ausgerüsteten Betonpumpe in der Weise, daß dem Druckhub des einen Kolbens der Saughub des anderen Kolbens entspricht, bei der Erfindung nicht mehr möglich ist. Beide Pumpkolben sind bei der Erfindung unabhängig voneinander , angetriebene Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Betonmenge in der Druckleitung weitgehend gleichmäßig weiter gefördert wird und zwar maatehängig davon, ob einer der beiden Kolben sieb, geraöe in einem Stadium-der Um--

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steuerung befindet, oder ob sich der eine Pumpkolben inmitten seines Druckhubs befindet. Die gleichmäßige Weiterförderung der Betonmenge in der Druckleitung führt nun dazu, daß ein Kontakt insbesondere der gröberen Zuschlagstoffe untereinander weitgehend vermieden wird. Die gröberen Zuschlagstoffe bleiben praktisch in jedem Stadium der Förderung eingehüllt von den feineren Bestandteilen des Betongemisches, also dem Zementanteil, den Zuschlagstoffen feinerer Körnung und dem Wasseranteil. Diese feineren Bestandteile wirken als eine Art Schmierung für die gröberen Bestandteile.

Die gleichmäßige Weiterförderung der Betonmenge hat ferner zur Folge, daß für die Förderung selbst nur verhältnismäßig geringe Drücke notwendig sind. Der Reibungswiderstand ist verhältnismäßig gering. Wenn aber für die Weiterförderung geringere Drücke notwendig sind, wird die Gefahr einer Verstopfung beträchtlich vermindert. Außerdem ergibt sich der Vorteil, daß auch sehr lange Förderwege bzw. größere Förderhöhen ohne Schwierigkeiten überwunden werden können.

Der erfindungsgemäße Steuerungsvorschlag läßt sich insbesondere dadurch ermöglichen, daß der Druckhub des einen vom Saughub auf den Druckhub umsteuernden Pumpkolbens schon zu der Zeit auf die Druckleitung wirkt, zu der die Druckwirkung des anderen, vom Druckhub auf den Saughub umsteuernden Pumpkolbens abzufallen beginnt.

Es ist klar, daß bei einer Betonpumpe mit drei Pumpzylindern der erfindungsgemäße Vorschlag verhältnismäßig einfach zu verwirklichen ist. Die Erfindung kann aber auch ohne weiteres bei

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Betonpumpen mit zwei Pumpzylindern angewandt werden. In diesem Falle sieht die Erfindung vor, daß die für den Saughub zur Verfügung stehende Zeit kürzer ist, als diejenige für den Druckhub. Dies "bedeutet, daß der Saughub wesentlich schneller ausgeführt werden muß. Da aber beim Saughub geringere Widerstände zu überwinden sind, läßt sich die schnellere Bewegung beim Saughub ohne weiteres verwirklichen.

Die Erfindung kann bei allen denjenigen Betonpumpen Anwendlang finden, bei denen jedem Pumpzylinder ein Zweiwegeschieber oder zwei Einwegschieber zugeordnet sind. Betonpumpen, die Zweiwegeschieb@r besitzen, die die beiden Einläßa oder die beiden Ausläße des Zylinderpaares .steuern, eignen sieh dagegen nicht für die Erfindung.

Insbesondere schlägt die Erfindung vor, daß jedem Zylinder ein Zweiwegeschieber zugeordnet ist, der den Betonvorratsbehälter mit dem Zylinder bzw. den Zylinder mit der Druckleitung verbindet und daß die beiden Zweiwegeschieber einer mit zwei Pumpzylindern versehenen Pumpe und die beiden Pumpkolben jeweils für sich und voneinander unabhängig angetrieben sind, daß jedoch die einzelnen Antriebe d©r Pumpkolb'en und der Steuerschieber mittels einer folgesteuerung miteinander v®v-■ bunden sind_s

In denjenigen Fällen/ in denen jedem Pumpzylinder swei Einwegschieber zugeordnet sind, ist @s günstig, die beiden Ein» wegschieber jedes Pumpsyliaders und die Pumpkolben unabhängig anzutreiben ₉ jedoch üi® einzelnen Antriebe der kolben und d@r Süfe.ie'b©^ mittel© tia@r Folgesteuerung ander zu verfeinden» B©i <ä@3? Euordauag von aw©i

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üu jedem Pumpzylinder ist es dabei möglich, die Antriebe übt beiden Einwegschiebern miteinander zu koppeln.

Die Anwendung einer Folgesteuerung in der vorbeschriebenen Weise sichert eine gewisse Elastizität der Einwirkung der Betonpumpe auf die zu fördernden Betonmenge in der Druckleitung. Wenn aus irgend welchen Gründen der Widerstand in der Druckleitung vorübergehend zunimmt, kann sich der jeweilige Druckhub diesen Verhältnissen anpassen. Dies bedeutet aber, daß der Druckhub etwas langsamer abläuft. Die Folgesteuerung sorgt jedoch dafür, daß auch in die§en Fällen der Grundgedanke der Erfindung verwirklicht wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht bzw. ein schematischer Längsschnitt durch eine Betonpumpe, bei der die erfindungsgemäße Steuerung angewandt wird,

Flg.· 2 bis fig. 5 schematische Darstellungen der verschiedenen Betriebstellungen einer mit einer erfindungsgemäßen Steuerung versehenen Betonpumpe mit zwei Pumpzylindern.

In der Fig. 1 ist mit 1 ein Pumpzylinder gezeigt, in dem ein Pumpkolben 3 von der Kolbenstange 5 hin und her bewegt wird. Beim Saughub in Richtung dea Pfeiles 11 saugt der Pumpkolben 3 Beton aus dem Vorratsbehälter 12 an, der beim Druckhub in Richtung des Pfeiles 13 in die Druckleitung 9 gedrückt wird. Der Antrieb des Pumpkolbens 3, der am Ende 19 der Kolbenstange

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5 angreift, ist nicht näher dargestellt.

In der Pig«. 1 ist diejenige Stellung des Steuerschiebers 7 dargestellt, die dem Druckhub zugeordnet ist. Der Steuerschieber 7 wird mittels der Kurbel 14 und der Kolbenstange

15 vom Steuerkolben 16" im Steuerzylinder 17 bewegt. Die Hydraulikanschlüsse für die Betätigung de® Steuerkolbens

16 sind mit 18 bezeichnete

Die Anordnung der Figo 1 ist nur sch'ematieoh zu verstehen* Wenn in der Regel, auch di© liegend© Anordnung des Pumpzylin ders 1 zu bevorzugen ist_s so kann doch gegebenenfalls auch davon abgegangen werden₀

Parallel, zum Zylinder 1 ist ein wei.terer₉ in der I¹Ig. 1 nicht dargestellter Pumpzylinäer vorgesehen} der ebenfalls mit einem Steuerschieber versehen ist und Beton aus dem Torratsbehälter 12 ansaugt und in die zugeordnet® Druckleitung drückt. Aus den Fig. 2 bis 5 gehen solche Anordnungen hervor«, Die fig. 2 bis 5 sind jedoch ebenfalls nur als schematische Darstellungen au verstehen, an Hand derer die Erfindung erläutert werden soll«

Der dem weiteren Pumpzylinder 2 zugeordnet® Pumpkolben ist mit Bezugsziffer 4 bezeichnet^ die zugehörige Kolbenstange mit 6, der Steuerschieber mit 8 und der zugeordnete Teil der Druckleitung mit 1o, Beide Druckleitungen sind gur gemeinsamen Druckleitung 2o zusammengeführt.

In der Darstellung der Fig. 2 ist davon ausgegangen, daß der Pumpkolben 3 den Druckhub ausführt. Der Stauerschieber 7 ver-

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bindet den Pumpzylinder 1 mit der Druckleitung 9, schließt jedoch die Verbindung zum Vorratsbehälter 12 ab.

Der Steuerschieber 8 befindet sich in der Saugstellung für den Pumpzylinder 2. Der Pumpkolben 2 führt seinen Saughub aus und saugt Beton aus dem Vorratsbehälter 12.

In der Darstellung der Fig. 3 Ist gezeigt, daß der Pumpkolben 3 noch nicht ganz seine Endlage erreicht hat, daß Jedoch in dieser Stellung bereits der Druckhub des Pumpkolbens 1 beginnt, welchem Druckhub auch die Umsteuerung des Steuerschiebers 8 aus der Saugphase in die Druckphase entspricht. Der beginnende Druckhub des Pumpkolbens 4 führt dazu, daß das in den Pumpzylinder 2 eingesaugte Material vorverdichtet wird. Die Vorverdichtung beseitigt beispielsweise Hohlräume die entstanden sind, weil das zähflüssige Material dem Saughub des Kolbens ¹I nur ungenügend gefolgt ist. Mit dem Umsteuern des Steuerschiebers 8 erfaßt die Vorverdichtung dann auch das· Material in der Druckleitung 10. Es wird ein Druck aufgebaut, der beginnt, das Material in der Druckleitung 10

in Bewegung zu setzen. Zu beachten ist, daß alle diese Vorgänge zu einem Zeitpunkt erfolgen, zu dem der Pumpkolben 3 noch nicht seine Endlage erreicht hat.

Kurze Zeit später erreicht der Pumpkolben 3 diese Endlage. Dies ist in der Fig. 4 dargestellt. Der Steuerschieber 8 ist in die Stellung gelangt, in der der Vorratsbehälter 12 ganz

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abgeschlossen ist, während der Steuerschieber 7 nunmehr in die Saugstellung versehwenkt werden kann. Pumpkolben H wirkt voll auf den Beton in der Druckleitung 20, der durch den Umsteuerungsvorgang nicht zur Ruhe gekommen ist»

Die Pig, 5 entspricht einer Betriebsstellung_s die symmetrisch ist zur Betriebsstellungs die in der Pig» 2 dargestellt ist. In der Fig._: 5 führt der Pumpkolben 3 den Saughub aus_s während der Pumpkolben 4 den Druekhub durchführt.■Bevor der Pumpkolben 4 §§in§ Hubendlege ©?p®iQhfe hat, wipd äsi³ Pumpkslbia 3 mife dem Durekhub beginnen, der Steuerschieber 7 wird umgesteuert

Es ist klar, daß jeweils das Material in den kursen Druckleitungen 9 bzw. 10 zur Ruhe kommt. Diese Materialmenge ist jedoch relativ gering, sodaß deren Wiederbeschleunigung keine besonderen Nachteile nach sich zieht. Es ist ferner klar, daß durch besondere konstruktive Ausbildung die Länge dieser Durckleitungen 9 und 10 möglichst kurz gehalten wird»

Zu erwähnen ist noeh_s daß der Pumpkolben k grundsätslieh gleichartig angetrieben ist, wie der Pumpkolben 2o Auch der Steuerschieber 8 besitzt einen Antrieb _s ύ®τ ä@m Antrieb des Steuerschiebers 7 entspricht« ■

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7 Ui:/.J Ö und auch den Antrieben für die Pumpkolben 3 und 4 zufließt, jeweils durch Magnete gesteuert sind. Eine Polgesteuerung kann beispielsweise dadurch erhalten werden, daß jeweils elektrische Schalter vorgesehen werden, die nach Ausführung einer bestimmten Bewegung der hydraulisch angetriebenen T_eile die Hydraulikflüssigkeit für die weiteren Schritte steuern.

In den Zeichnungen ist eine Konstruktion mit zwei Zweiwegeschieber gezeigt. Eine gleichartige Steuerung kann auch dadurch verwirklicht werden» daß zwischen dem Vorratsbehälter 12 und dem Pumpzylinder 1 bzw. 2 jeweils ein Einwegschieber vorgesehen wird, während ein weiterer Einwegeschieber jeweils die Verbindung zwischen dem Pumpzylinder und der Druckleitung steuert.

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Claims

' )>atentanwaU ipUng. HELMUT PFISTER 3(UEZ 1968 MEMMlNGEN/BAYERN Bwoober Straße? / Telefon 08331/3183 AA Pat entansprüche

1. Steuerung für eine Betonpumpe, "bestehend aus mindestens zwei Pumpkolben in je einem Pumpzylinder, wobei die Pump-' kolben gegenläufig angetrieben sind? mit Steuerschiebern zur wechselweise!! Verbindung des Pumpzylinders mit dem Vorratsbehälter für den Beton bzw. der Druckleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhübe der einzelnen Pumpkolben (3, 4) einander teilweise überschneiden»

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckhub des einen, vom Saughub auf den Druckhub umsteuernden Pumpkolbens (3 bzw. 4) schon zu der Zeit auf die Druckleitung (2o) wirkt, zu der die Druckwirkung des anderen, vom Druckhub auf den Saughub umsteuernden Pumpkolben (4 bzw. 3) abzufallen beginnt.

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3. Steuerung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Saughub zur Verfügung stehende Zeit kürzer ist, als diejenige für den Druckhub.

4. Steuerung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Zylinder (1, 2) ein Zweiwegeschieber (7, 8) zugeordnet ist, der den Betonvorratsbehälter (12) mit dem Zylinder bzw. den Zylinder mit der Druckleitung (2o) verbindet und daß die beiden Zweiwegeschieber einer mit zwei Pumpzylindern versehenen Pumpe und die beiden Pumpkolben jeweils für sich und voneinander unabhängig angetrieben sind, daß jedoch die einzelnen Antriebe der Pumpkolben und der Schieber mittels einer Folgesteuerung miteinander verbunden sind.

5. Steuerung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Pumpzylinder zwei Einwegschieber zugeordnet sind und daß jeweils die beiden Einwegschieber jedes Pumpzylinders und die Pumpkolben mit voneinander unabhängigen Antrieben versehen sind, daß jedoch die einzelnen Antriebe der Pumpkolben und Schieber mittels einer Folgesteuerung miteinander verbunden sind.

6. Steuerung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Zuordnung von zwei Einwegschiebern zu jedem Pumpzylinder die Antriebe der beiden Einwegschieber miteinander gekoppelt sind. '

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