EP0668441A1

EP0668441A1 - Einrichtung zur Antriebssteuerung einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe

Info

Publication number: EP0668441A1
Application number: EP95101113A
Authority: EP
Inventors: Bruno Neuburger
Original assignee: Putzmeister Werk Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Putzmeister Concrete Pumps GmbH
Priority date: 1994-02-03
Filing date: 1995-01-27
Publication date: 1995-08-23
Anticipated expiration: 2015-01-27
Also published as: DE59500057D1; ATE146257T1; EP0668441B1; DE4403213A1

Abstract

Bei einer Einrichtung zur Antriebssteuerung einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe (10), deren Pumpenkolben (11 und 12) mittels je eines Antriebszylinders (13,14), die hydraulisch in Reihe geschaltet sind, antreibbar sind, ist zur zyklischen Steuerung der im Gegentakt erfolgenden Füll- und Förderhübe ein hydraulisch ansteuerbares Umschaltventil (48) mit zwei Steuerkammern (49 und 51) vorgesehen, durch deren über je ein Vorsteuerventil (66 und 67) alternierend erfolgende Beaufschlagung mit Steuerdruck und Druckentlastung das Umschaltventil (48) in alternative Funktionsstellungen 0 und I schaltbar ist. Die Vorsteuerventile (66 und 67) sind als durch die Kolben (16,17) der beiden Antriebszylinder (13,14) in Endstellungen desselben betätigbare 2-Stellungsventile ausgebildet, die in der durch die mechanische Betätigung eingenommenen Schaltstellung (I) hydraulisch verriegelbar sind. Die hydraulische Verriegelung des jeweils mechanisch betätigten Vorsteuerventils (66 oder 67) erfolgt über einen in der Grundstellung (0) des jeweils anderen Vorsteuerventils (67 oder 66) freigegebenen Durchflußpfad (79 oder 78). Durch die mechanische Betätigung des jeweils einen Vorsteuerventils (67 oder 66) wird die hydraulische Verriegelung des anderen Vorsteuerventils aufgehoben, das dann durch die Wirkung einer Ventilfeder in seine Grundstellung gelangt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Antriebssteuerung einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe, deren Pumpenkolben zu im Gegentakt erfolgenden Füll- und Förderhüben mittels je eines Antriebszylinders antreibbar sind, die hydraulisch in Reihe geschaltet sind, und mit den weiteren, im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten, gattungsbestimmenden Merkmalen.
Eine derartige Einrichtung zur Antriebssteuerung ist in Verbindung mit einer Betonpumpe durch die DE 38 14 824 A1 bekannt.
Bei der bekannten Antriebs-Steuerungseinrichtung ist zur zyklischen Steuerung der von den beiden Förderzylindern alternierend ausgeführten Füll- und Förderhübe ein hydraulisch ansteuerbares Umschaltventil vorgesehen, das durch alternierende Beaufschlagung mit Steuerdruck und Druckentlastung zweier Steuerkammern zwischen alternativen Funktionsstellungen 0 und I umschaltbar ist, in denen der Kolben jeweils eines der Antriebszylinder den dem Füllhub des durch diesen angetriebenen Förderzylinders und der Kolben des anderen Antriebszylinders den dem Förderhub des durch diesen angetriebenen Förderzylinders entsprechenden Arbeitshübe ausführen.
Zur diesbezüglichen Druckbeaufschlagung der Steuerkammern des Umschaltventils sind zwei ihrerseits druckgesteuerte Vorsteuerventile vorgesehen, die alternierend einen Steuerdruck-Impuls an eine der beiden Steuerkammern des Haupt-Umschaltventils abgeben, wann immer der Kolben eines der beiden Antriebszylinder in seine dem Ende des Füllhubes des von ihm angetriebenen Förderzylinders oder dem Ende des Förderhubes dieses Förderzylinders entsprechende Endstellungen einläuft. Diese Steuerdruck-Impulse sind dem Pegel nach durch die Druckdifferenz bestimmt, die in der jeweiligen Endstellung des Antriebszylinderkolbens zwischen dem bodenseitigen und dem stangenseitigen Antriebsdruckraum des jeweiligen Antriebszylinders abgreifbar ist, sobald und solange der Antriebszylinderkolben eine Position zwischen radialen Druck-Sensierungsbohrungen einnimmt, deren eine jeweils von dem Kolben überfahren werden muß. Damit das Umschaltventil zwischen jeweils nacheinander erzeugten Umschalt-Druckimpulsen in seiner für die jeweilige Betriebsphase der Dickstoffpumpe vorgesehenen Schaltstellung 0 oder I bleibt, ist eine Rasteinrichtung vorgesehen, deren Haltekraft durch die Beaufschlagung der Steuerkammern mit den Steuerdruck-Impulsen jeweils überwunden werden muß.
Die bekannte Antriebs-Steuereinrichtung ist aufgrund ihres insoweit geschilderten Aufbaus und der sich daraus ergebenden Funktion mit zumindest den folgenden Nachteilen behaftet:

Wird die Dickstoffpumpe auf relativ niedrigem Antriebsdruck-Niveau betrieben, was der Fall ist, wenn das Fördermedium relativ niederviskos ist und/oder nur geringfügige Höhenunterschiede zu überwinden sind, wie es z.B. beim Verpumpen von Fließestrich oder Mörtel üblich ist, mit der Folge, daß die Druckdifferenz zwischen boden- und stangenseitigem Antriebsdruckraum des jeweiligen Antriebszylinders entsprechend niedrig bleibt, können Schaltfehler auftreten, deren Vermeidung zusätzlichen technischen Aufwand, z.B. eine Überwachung der Kolbenpositionen mittels elektrischer Endschalter erfordert.

Nachteilig ist weiter, daß es, um in den beiden möglichen Endstellungen des Kolbens desjenigen Antriebszylinders, der zur Hub-Überwachung ausgenutzt wird, die Druckdifferenz zwischen seinem bodenseitigen und seinem stangenseitigen Antriebsdruckraum zu erfassen, erforderlich ist, daß der Antriebskolben jeweils eine radiale Gehäusebohrung überfahren muß, was zwangsläufig zu einem Verschleiß der Kolbendichtungen führt, der nur durch Verwendung teurer und aufwendiger Kolbendichtungen leidlich gering gehalten werden kann, um vertretbare Standzeiten des Antriebszylinders zu erzielen. Gleichwohl sind relativ häufige Auswechslungen solcher aus widerstandsfähigem und relativ hartem Material bestehender Kolbendichtungen erforderlich, was zusätzlichen Arbeitsaufwand und unerwünschte Ausfallzeiten der Pumpe bedingt.
Es kommt hinzu, daß solche, relativ harte Dichtungen, verglichen mit sogenannten Weichdichtungen, eine schlechtere Dichtwirkung haben, mit der Folge, daß das Volumen des Schaukelöls, das zwischen den durch die hydraulische Hintereinanderschaltung miteinander in ständig kommunizierender Verbindung stehenden Antriebsdruckräumen der beiden Antriebszylinder sich relativ stark verändern kann, vorwiegend durch einen Übertritt von Hydrauliköl aus den im Betrieb unter dem höheren Druck stehenden stangenseitigen Antriebsdruckräumen der beiden Antriebszylinder in deren bodenseitige Antriebsdruckräume, so daß entsprechend häufig eine Nacheinstellung des optimalen Schaukelölvolumens oder zusätzlicher Aufwand für eine automatische Volumenkorrektur erforderlich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine zur Antriebssteuerung einer Dickstoffpumpe geeignete Einrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß bei gleichwohl einfachem Aufbau derselben eine erhöhte Funktionszuverlässigkeit der Dickstoffpumpe erzielt und das Erfordernis von Wartungsarbeiten deutlich reduziert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Hiernach sind die zur Ansteuerung des Umschaltventils vorgesehenen Vorsteuerventile als durch den/die Kolben mindestens eines der beiden hydraulischen Antriebszylinder mechanisch gegen die von einem Rückstellelement entfaltete Rückstellkraft, die das jeweilige Vorsteuerventil in dessen Grundstellung drängt, betätigbare 2-Stellungs-ventile ausgebildet, die in der durch die mechanische Betätigung durch den Antriebszylinderkolben eingenommene Schaltstellung durch Druckbeaufschlagung einer Steuerkammer hydraulisch verriegelbar sind.
Zusätzlich zu der hydraulischen Verriegelung kann eine deren Funktion unterstützende, mit mäßiger Haltekraft wirksame, mechanische Rasteinrichtung vorgesehen sein, die eine kraft-formschlüssige Fixierung der hydraulisch verriegelten Schaltstellung vermittelt.
Hierdurch wird, mechanisch gleichsam zwangsgesteuert und daher unabhängig von dem sich einstellenden Betriebsdruck, eine zuverlässige Umschaltung der Vorsteuerventile und damit auch Umschaltung des die Antriebsdruckversorgung der beiden hydraulischen Antriebszylinder vermittelnden Umschaltventils erzielt und damit eine weitgehende Sicherung gegen Fehlschaltungen gewährleistet. Da eine Sensierung der Druckdifferenz zwischen dem jeweils stangenseitigen Antriebsdruckraum und dem bodenseitigen Antriebsdruckraum des jeweiligen Antriebszylinders nicht erforderlich ist, mithin von den Kolbendichtungen zu überfahrende Mündungsöffnungen radialer Gehäusekanäle nicht vorhanden sind, können als Kolbendichtungen ohne weiteres Dichtungen aus relativ weichem Material verwendet werden, die eine erhöhte Dichtwirkung entfalten können, so daß auch insoweit eine erhöhte Funktionszuverlässigkeit der Dickstoffpumpe insgesamt erzielt wird, da Korrekturen des Schaukelölvolumens weniger häufig erforderlich sind und auch die Zeitspannen, nach denen die Kolbendichtungen ausgewechselt werden müssen, wesentlich vergrößert werden.
Die hydraulische Verriegelung und Entriegelung der Vorsteuerventile wird auf einfache Weise dadurch erzielt, daß die Druckbeaufschlagung der Steuerkammer des jeweils zu verriegelnden Vorsteuerventils über einen in der Grundstellung des jeweils anderen Vorsteuerventils freigegebenen Durchflußpfad erfolgt, über den der Ausgangsdruck des Druckversorgungsaggregats in die Steuerkammer des zu verriegelnden Ventils einkoppelbar ist, und daß die Druckentlastung der Steuerkammer desjenigen Vorsteuerventils, in dessen Grundstellung die Steuerkammer des zu verriegelnden Vorsteuerventils mit Steuerdruck beaufschlagt ist, über einen Durchflußpfad des zu verriegelnden bzw. verriegelten Vorsteuerventils erfolgt, der in der durch die mechanische Betätigung dieses Vorsteuerventils freigegeben wird.
In der durch die Merkmale des Anspruchs 2 angegebenen Bauweise der Vorsteuerventile und Art der Betätigung derselben sind diese in einer für die Montage günstigen Position außerhalb des Gehäuses der/des Antriebszylinder(s) am Boden und/ oder der stangenseitigen Endstirnwand des Zylindergehäuses montierbar.
Wenn die beiden Vorsteuerventile jeweils an der Außenseite des Bodens des jeweiligen Antriebszylinders montiert sind, können diese, wie gemäß Anspruch 4 vorgeschlagen auch mit dem Umschaltventil und/oder einem zur Einleitung und Beendigung des Förderbetriebes der Dickstoffpumpe vorgesehenen EIN-/AUS-Schaltventil zu einem Steuerventilblock zusammengefaßt sein, der als schon vormontierte Baueinheit an die beiden Antriebszylinder ansetzbar ist. Entsprechendes gilt sinngemäß, wenngleich mit der Einschränkung eines verringerten Montageraumes für eine Anordnung einer solchen Steuerventil-Einheit an derjenigen Stirnseite der Antriebszylinder, an der die Kolbenstangen aus dem Zylindergehäuse austreten.
Alternativ hierzu kann auch die durch die Merkmale des Anspruchs 5 angegebene Anordnung beider Steuerventile an einem Antriebszylinder zweckmäßig sein, z.B. dann, wenn die Pumpe auf einem Fahrzeug montiert ist und die hydraulischen Steuerelemente von einer Fahrzeugseite her zugänglich sein sollen.
In Kombination mit der durch die Merkmale des Anspruchs 6 angegebenen, einfachstmöglichen und funktionssicheren Gestaltung des Umschaltventils ist die gemäß Anspruch 7 vorgesehene hydraulische Funktionskopplung der Vorsteuerventile besonders einfach und zweckmäßig.
In Kombination mit der hierzu alternativen Gestaltung des Umschaltventils gemäß dem Merkmal des Anspruchs 8 mit zwei Steuerkammern, die die Verwendung einer Rückstellfeder mit relativ geringer Vorspannung und Federrate zur Auswahl der Anfahrstellung des Umschaltventils erlaubt, ist die gemäß Anspruch 9 vorgesehene hydraulische Funktionskopplung der Vorsteuerventile besonders geeignet.
Für beide Einsatzfälle sind einfache, als 3/2-Wege-Ventile desselben Typs ausgebildete Vorsteuerventile geeignet.
Ein gemäß Anspruch 11 gestaltetes EIN-/AUS-Schaltventil ist sowohl als handgesteuertes Ventil wie auch als elektrisch ansteuerbares Ventil für eine Integration in eine die Vorsteuerventile und das Umschaltventil umfassende Steuerventil-Einheit geeignet.
Entsprechendes gilt sinngemäß für eine durch die Merkmale des Anspruchs 12 der Funktion nach umrissene, durch die Merkmale der Ansprüche 13 und 14 in konstruktiven und hydraulisch-schaltungstechnischen Einzelheiten näher spezifizierte Ausgleichsventilanordnung, mittels derer auf einfache Weise - durch Handbetätigung - im Betrieb der Dickstoffpumpe die Einstellung des optimalen Schaukelöl-Volumens möglich ist.
Ein aus Sicherheitsgründen generell zweckmäßiges, zu der Druckversorgungspumpe hydraulisch parallel geschaltetes Druckbegrenzungsventil kann auch zu einer bedarfsgerechten Einspeisung von Schaukelöl ausgenutzt werden, die derart erfolgt, daß eine maximale Menge von Schaukelöl in die miteinander hydraulisch verbundenen Antriebsdruckräume der Antriebszylinder eingespeist wird, so daß die Kolben beider Antriebszylinder ihre hiermit verknüpften Endstellungen erreichen und anschließend einer der beiden Antriebszylinder derart mit Antriebsdruck beaufschlagt wird, daß der von ihm aufgenommene Anteil des Schaukelöls über das Druckbegrenzungsventil in den Vorratsbehälter des Druckversorgungsaggregats zurückverdrängt wird.
Auch von einer Einrichtung zur Antriebssteuerung einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 16 ausgehend, bei der gleichsam das Druckversorgungsaggregat die Funktion des Umschaltventils mit übernimmt und seinerseits mit einer Stelleinrichtung versehen ist, durch deren Ansteuerung mit den Druck-Ausgangssignalen der Vorsteuerventile die Förderrichtung des Druckversorgungsaggregats zum einen oder anderen Antriebszylinder der Dickstoffpumpe hin bestimmbar ist wird die der Erfindung zugrunde liegende, eingangs genannte Aufgabe durch die den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 entsprechende Merkmalskombination gelöst. Bei dieser Antriebssteuerung kann in Sinngemäßer Abwandlung derselben auch ein einfach wirkender Hydrozylinder als Stelleinrichtung für die als Betriebsdruckquelle vorgesehene Reversierpumpe eingesetzt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele sowohl dem Grundgedanken nach als auch hinsichtlich baulicher und funktioneller Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Antriebssteuerung betreibbare Zweizylinder-Dickstoffpumpe in schematisch vereinfachter Draufsicht, teilweise im Schnitt längs einer die zentralen Achsen ihrer Antriebs- und Förderzylinder enthaltenden Längsmittelebene und
Fig. 2 und 2a das Hydraulikschaltbild des hydraulischen Antriebs-und Steuerteils der Dickstoffpumpe gemäß Fig. 1 in verschiedenen Konfigurationen der Funktionsstellungen von Steuerventilen und Antriebskolben, zur Erläuterung der Funktion der Einrichtung zur Antriebssteuerung der Dickstoffpumpe gemäß Fig. 1 und
Fig. 3 das Hydraulikschaltbild des hydraulischen Antriebs- und Steuerteils eines weiteren Ausführungsbeispiels, bei dem als Druckversorgungsaggregat eine in zwei alternativen Förderrichtungen betreibbare Verstellpumpe vorgesehen ist, deren Förderrichtungen mittels eines hydraulisch ansteuerbaren Stellzylinders einstellbar sind.

Die in der Fig. 1 insgesamt mit 10 bezeichnete Dickstoffpumpe ist als Kolben-Pumpe mit zwei linearen Förderzylindern 11 und 12 ausgebildet, zu deren Antrieb zwei als doppelt wirkende Differentialzylinder ausgebildete hydraulische Antriebszylinder 13 und 14 vorgesehen sind, deren Kolben 16 und 17 über Kolbenstangen 18 und 19 mit dem Kolben 21 und 22 der Förderzylinder 11 und 12 - je einzeln - starr verbunden sind.
Die Förderzylinder 11 und 12 der Dickstoffpumpe 10 sind mittels der hydraulischen Antriebszylinder 13 und 14 derart - im "Gegentakt" - antreibbar, daß ihre Kolben 21 und 22 abwechselnd Füll- und Förderhübe ausführen, durch die aus einem nicht dargestellten Material-Aufgabebehälter das Fördergut - z.B. Beton - in die Pumpenkammern 23 und 24 der Förderzylinder 11 und 12 übernommen und aus diesen in eine einzige Förderleitung 26 verdrängt wird, die z.B. über eine lediglich schematisch angedeutete Rohrweiche 27 im Takt der Förderhübe mit den Pumpenkammern 23 und 24 der beiden Förderzylinder 11 und 12 in kommunizierende Verbindung gelangt. Ein während des Füllhubes des jeweiligen Förderzylinders 11 oder 12 die kommunizierende Verbindung seiner Pumpenkammer 23 oder 24 mit dem Materialaufgabebehälter vermittelndes, während des Förderhubes des jeweiligen Förderzylinder 11 oder 12 diese Verbindung wieder absperrendes Schieberelement und die Rohrweiche 27, die ihrerseits die kommunizierende Verbindung der Förderleitung 26 mit jeweils der Pumpenkammer 23 oder 24 desjenigen Förderzylinders 11 oder 12 vermittelt, dessen Kolben 21 oder 22 den Förderhub ausführt, können hierbei gemeinsam angetrieben sein, z.B. mittels eines weiteren, nicht dargestellten, doppelt wirkenden Antriebszylinders. Die beiden Förderzylinder 11 und 12 können aber auch in der Art von Kolbenpumpen gestaltet sein, die mit je einem Eingangs- und einem Ausgangs-Rückschlagventil versehen sind, die als Kugel- oder Teller-Rückschlagventile ausgebildet sein können.
Zwischen den Förderzylindern 11 und 12 und deren Antriebszylindern 13 und 14, die mit parallelem Verlauf ihre jeweils gemeinsamen zentralen Längsachsen 28 und 29 unmittelbar nebeneinander angeordnet sind, ist ein von freien Abschnitten 18' und 19' der Kolbenstangen durchsetzter Wasserkasten 31 angeordnet, inerhalb dessen sich Fördergut, das aufgrund von unvermeidbaren Undichtigkeiten der Kolben 21 und 22 der Förderzylinder 11 und 12 in den von den Kolbenstangen 18 und 19 durchsetzten Raum der Förderzylinder 11 und 12 übergetreten sein kann, absetzen kann und, sofern es an den Kolbenstangen 18 und 19 hängen geblieben sein sollte, durch deren Bewegungen innerhalb des im Wasserkasten 31 enthaltenen Wasser abgespült werden kann, wodurch zuverlässig vermieden wird, daß Fördergut in die stangenseitigen Antriebskammern 32 und 33 der Antriebszylinder 13 und 14 "eingeschleppt" werden kann. Durch diesen Wasserkasten 31 wird auch eine Schmierung der Kolben und eine Kühlung sowohl der Antriebszylinder 13 und 14 als auch der Förderzylinder 11 und 12 erzielt.
Zur Antriebs-Steuerung der Antriebszylinder 13 und 14 der Dickstoffpumpe 10 ist eine in der Fig. 1 lediglich schematisch, in schaltungstechnischen Einzelheiten in der Fig. 2, auf die nunmehr ebenfalls Bezug genommen sei, dargestellte, insgesamt mit 34 bezeichnete hydraulische Steuereinheit vorgesehen, die, im Sinne einer Folgesteuerung selbsttätig einen periodisch wechselnden Anschluß der stangenseitigen Antriebskammern 32 und 33 der Antriebszylinder 13 und 14 an den Hochdruck- ausgang 36 einer Druckversorgungspumpe 37 und deren drucklosen Vorratsbehälter 38 vermittelt, derart, daß während die eine stangenseitige Antriebskammer 32 oder 33 des jeweiligen Antriebszylinders 13 oder 14 dem hohen Ausgangsdruck der Druckversorgungspumpe 37 ausgesetzt ist, die stangenseitige Antriebskammer 33 oder 32 des jeweils anderen Antriebszylinders 14 oder 13 zum drucklosen Vorratsbehälter 38 des Druckversorgungsaggregats hin druckentlastet ist.
Die bodenseitigen Antriebskammern 39 und 41 sind durch eine Druckleitung 42 permantent miteinander kommunizierend verbunden, wobei die Mündungsöffnungen 43 und 44, über die die Druckleitung 42 in die bodenseitigen Antriebskammern 39 und 41 der beiden Antriebszylinder 13 und 14 mündet, in unmittelbarer Nähe des jeweiligen Zylinderbodens 46 und 47 oder am Zylinderboden selbst angeordnet sind und von den Kolben 16 und 17 der beiden Antriebszylinder 13 und 14, wenn diese in ihre bodenseitigen Endstellungen einlaufen, nicht überfahren werden können.
Durch diese hydraulische Verbindung der beiden Antriebszylinder 13 und 14 sind diese hydraulisch in Reihe geschaltet, so daß zur Antriebssteuerung beider Antriebszylinder 13 und 14 ein einziges Umschaltvenil 48 genügt.
Dieses Umschaltventil 48, über das im Förderbetrieb der Dickstoffpumpe 10 deren im wesentlichen aus den beiden Antriebszylindern 13 und 14 bestehender hydraulischer Leistungskreis versorgt wird, ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel als druckgesteuertes 4/2-Wege-Ventil ausgebildet, das durch alternative und im Takt der Füll- und Förderhübe der Förderzylinder 11 und 12 und deren Antriebszylinder 13 und 14 alternierende Druckbeaufschlagung und -entlastung zweier Steuerkammern 49 und 51 zwischen seinen möglichen Funktionsstellungen 0 und I umschaltbar ist; in die eine dieser Funktionsstellungen, die auch als Grundstellung 0 für den Anfahrbetrieb der Dickstoffpumpe 10 genutzt ist, wird das Umschaltventil 48 durch eine Ventilfeder 52 gedrängt, die nur eine relativ schwache (Rück-)Stellkraft zu entfalten vermag, die gegenüber der aus einer Beaufschlagung der einen, gemäß Fig. 2 linken Steuerkammer 51 des Umschaltventils 48 mit dem Ausgangsdruck der Pumpe 37 resultierenden Stellkraft, durch die das Umschaltventil 48 in seine Funktionsstellung I umschaltbar ist, zwar klein ist, jedoch dem Betrage nach ausreicht, um das Umschaltventil in der Funktionsstellung 0 zu halten, solange die beiden Steuerkammern 49 und 51 drucklos oder mit demselben Steuerdruck beaufschlagt sind, wobei die aus einer Beaufschlagung der anderen, rechten Steuerkammer 49 des Umschaltventils 48 mit dem Ausgangsdruck der Druckversorgungspumpe 37 resultierende Stellkraft, die das Umschaltventil 48 in dessen Funktionsstellung 0 drängt, dem Betrage nach etwa der aus der Druckbeaufschlagung der linken Steuerkammer 51 resultierenden Stellkraft entspricht und daher ebenfalls groß gegen diejenige der Ventilfeder 52 ist.
Zur Sicherung des Umschaltventils 48 gegen ein Ausrücken aus seiner jeweils eingenommenen Funktionsstellung 0 oder I für den Fall eines Druckabfalls in der jeweils mit Steuerdruck beaufschlagten Steuerkammer 51 oder 49 können nicht dargestellte Rasteinrichtungen vorgesehen sein, die kraft-formschlüssig wirken und eine mäßige Haltekraft entfalten, die nur einem Teil der maximalen Rückstellkraft der Rückstellfeder 52 entspricht.
In der Grundstellung 0 des Umschaltventils 48 ist der am Hochdruckausgang 36 der Druckversorgungspumpe 37 bereitstellbare Antriebsdruck über einen in dieser Grundstellung 0 freigegebenen, den P-Versorgungsanschluß 53 des Umschaltventils 48 mit dessen B-Ausgang 54 verbindenden Durchflußpfad 56 und eine den B-Ausgang 54 des Umschaltventils 48 mit der stangenseitigen Antriebskammer 32 des gemäß Fig. 2 rechten Antriebszylinders 13 verbindende Druckmittel-Leitung 57 in die stangenseitige Antriebskammer 32 des Antriebszylinders 13 einkoppelbar und gleichzeitig die stangenseitige Antriebskammer 33 des gemäß Fig. 2 linken Antriebszylinders 14 über eine zweite Druckmittelleitung 58 und einen den A-Ausgang 59 des Umschaltventils 48 mit dessen drucklosem T-Anschluß 61 verbindenden Durchflußpfad 62 zum drucklosen Vorratsbehälter 38 der Druckversorgungspumpe 37 hin druckentlastet.
Diese Funktionsstellung 0 des Umschaltventils 48, die auch seine federzentrierte Grundstellung ist, ist demjenigen Betriebszustand der Dickstoffpumpe 10 zugeordnet, in welcher deren einer, "rechter" Antriebszylinder 13 seinen Einzugshub und damit der eine Förderzylinder 11 seinen Füllhub ausführt, während der Kolben 17 des gemäß Fig. 2 linken Antriebszylinders 14 seinen Auswärtshub und damit der mit diesem bewegungsgekoppelte Kolben des anderen Förderzylinders 12 seinen Förderhub ausführt.
In der Schaltstellung I, die das Umschaltventil 48 einnimmt, wenn seine gemäß Fig. 2 linke Steuerkammer 51 dem hohen Ausgangsdruck der Druckversorgungspumpe 37 ausgesetzt und seine rechte Steuerkammer 49 druckentlastet ist, ist über einen in dieser Funktionsstellung I freigegebenen Strömungspfad 63 des Umschaltventils 48 die stangenseitige Antriebskammer 33 des linken Antriebszylinders 14 mit dem hohen Ausgangsdruck der Druckversorgungspumpe 37 beaufschlagbar, während die stangenseitige Antriebskammer 32 des rechten Antriebszylinders 13 über den in dieser Funktionsstellung I des Umschaltventils freigegebenen weiteren Strömungspfad 64 druckentlastet ist. Diese Funktionsstellung I des Umschaltventils 48 ist demjenigen Betriebszustand der Dickstoffpumpe 10 zugeordnet, in welcher deren "linker" Antriebszylinder 14 seinen Einzugshub und der durch diesen angetriebene Förderzylinder 12 seinen Füllhub ausführt, während der rechte Antriebszylinder 13 seinen Auswärtshub und der durch den rechten Antriebszylinder 13 angetriebene Förderzylinder 11 seinen Förderhub ausführt.
Zur hydraulischen Ansteuerung des Umschaltvenils 48 durch alternative Druckbeaufschlagung und -entlastung seiner Steuerkammern 49 und 51 sind zwei, diesen sowie den beiden Antriebszylindern 13 und 14 je einzeln zugeordnete Vorsteuerventile 66 und 67 vorgesehen, die mechanisch durch die Kolben 16 und 17 der beiden Antriebszylinder betätigbar, d.h. aus einer federzentrierten Grundstellung 0 gegen die Rückstellkraft einer Ventilfeder 68 bzw. 69 in eine Schaltstellung I umschaltbar sind und in dieser Schaltstellung I hydraulisch verriegelbar sind. Zusätzlich zu der hydraulischen Verriegelung kann eine deren Funktion unterstützende, mit mäßiger Haltekraft wirksame, mechanische Rasteinrichtung vorgesehen sein, die eine kraft-formschlüssige Fixierung der hydraulisch verriegelten Schaltstellung vermittelt. Diese Vorsteuerventile 66 und 67 sind beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 außenseitig an die Zylinderböden 46 und 47 der Antriebszylinder 13 und 14 montiert und sind mit axial in die bodenseitigen Antriebsdruckräume 39 und 41 der Antriebszylinder 13 und 14 hineinragenden Betätigungsstö- ßeln 71 bzw. 72 versehen, die durch zentrale Bohrungen 73 bzw. 74 des jeweiligen Zylinderbodens 46 bzw. 47 druckdicht verschiebbar hindurchtreten. Die Umschaltung des jeweiligen Vorsteuerventils 66 und 67 aus dessen Grundstellung 0 in seine Schaltstellung erfolgt somit jeweils dann, wenn der Kolben 16 bzw. 17 des rechten Antriebszylinders 13 oder des linken Antriebszylinders 14 sich seiner bodenseitigen Endstellung nähert, hierbei auf den Ventilbetätigungsstößel 71 oder 72 auftrifft und diesen zur Umschaltbetätigung des jeweiligen Vorsteuerventils 66 bzw. 67 axial verschiebt, wobei die Endstellung erreicht wird, sobald das jeweilige Vorsteuerventil geschaltet hat und dadurch das Umschaltventil zur Bewegungsumkehr der Antriebszylinderkolben 16 und 17 umgeschaltet hat.
Die hydraulische Verriegelung des jeweiligen Vorsteuerventils 66 oder 67 in der durch die Umschaltung eingenommenen Schaltstellung I erfolgt durch Einkopplung von Steuerdruck in je eine Steuerkammer 76 bzw. 77 des jeweiligen Vorsteuerventils 66 bzw. 67.
Die Vorsteuerventile sind als 3/2-Wege-Ventile ausgebildet, in deren Grundstellung 0 ein Strömungspfad 78 bzw. 79 freigegeben ist, über den der hohe Ausgangsdruck der Druckversorgungspumpe 37 zum einen in eine der beiden Steuerkammern 49 oder 51 des Umschaltventils 48 eingekoppelt ist, wodurch dieses in seine Funktionsstellung 0 bzw. seine Schaltstellung I umschaltbar ist, und zum anderen in die Steuerkammer 76 bzw. 77 des jeweils anderen Vorsteuerventils 66 bzw. 67 eingekoppelt ist, wodurch dieses Vorsteuerventil 66 oder 67 jeweils in seiner Schaltstellung I verriegelt ist.
In der Schaltstellung I des jeweiligen Vorsteuerventils 66 bzw. 67 sind die über dieses ansteuerbare Steuerkammern 49 bzw. 51 des Umschaltventils 48 sowie die Steuerkammer 77 bzw. 76 des jeweils anderen Vorsteuerventils 67 bzw. 66 druckentlastet, wodurch das jeweilige Vorsteuerventil wieder in seine Grundstellung 0 gelangt und somit wieder auf eine mechanische Umschaltung gleichsam vorbereitet ist.
Zum Ein- und Ausschalten des Förderbetriebes der Dickstoffpumpe 10 ist ein von Hand umschaltbares oder elektrisch ansteuerbares EIN-/AUS-Schaltventil 81 vorgesehen, das als 2/2-Wege-Ventil mit offener Grundstellung 0 und sperrender Schaltstellung I ausgebildet ist, wobei in der Grundstellung 0 dieses Schaltventils 81 der Hochdruck- Ausgang 36 der Druckversorgungspumpe 37 mit dem drucklosen Vorratsbehälter 38 verbunden ist, so daß die Pumpe 37 in der Grundstellung 0 des Schaltventils 81 im Umlaufbetrieb arbeitet und die Antriebszylinder 13 und 14 nicht mit Antriebsdruck beaufschlagbar sind, während in der sperrenden Schaltstellung I des Schaltventils 81 der Ausgangsdruck der Hochdruckpumpe 37 am P-Anschluß 53 des Umschaltventils 48 ansteht und über die Vorsteuerventile 66 und 67 auch in jeweils eine der Steuerkammern 49 oder 51 des Umschaltventils 48 sowie eine der Steuerkammern 76 und 77 der Vorsteuerventile 66 und 67 eingekoppelt ist.
Zur Erläuterung der Funktion der insoweit anhand der Figuren 1 und 2 ihrem Aufbau nach beschriebenen Dickstoffpumpe 10 sei als Ausgangszustand, aus dem heraus der Förderbetrieb der Dickstoffpumpe 10 beginnen soll, der durch die Fig. 2 repräsentierte Funktionszustand ihrer hydraulischen Antriebs-Einrichtung angenommen, in dem das Umschaltventil 48 und die Vorsteuerventile 66 und 67 ihre dargestellten Grundstellungen 0 einnehmen, in denen die Steuerkammern 49 und 51 des Umschaltventils 48 sowie die Steuerkammern 76 und 77 der Vorsteuerventile 66 und 67 drucklos sind. Für die Antriebskolben 16 und 17 der beiden Antriebszylinder 13 und 14 ist jeweils eine Position zwischen ihren möglichen Endstellungen angenommen. Die Hochdruckpumpe 37 sei schon im Betrieb, wobei sich jedoch das Ein-/Aus-Schaltventil 81 noch in seiner Grundstellung 0 befindet, in der die Pumpe 37 im Umlaufbetrieb arbeitet und somit auch am P-Anschluß des Umschaltventils kein Antriebsdruck ansteht.
Durch das Umschalten des EIN-/AUS-Schaltventils 81 in dessen sperrende Funktionsstellung I wird der Umlaufbetrieb der Druckversorgungspumpe 37 beendet und deren Druckversorgungs-Betrieb eingeleitet in dem der am Hochdruck-Ausgang 36 der Pumpe 37 sich aufbauende hohe Druck am P-Anschluß 53 des Umschaltventils 48 ansteht und über dessen Durchflußpfad 56 und die Druckmittelleitung 57 in die stangenseitige Antriebskammer 32 des einen "rechten" Antriebszylinders 13 eingekoppelt ist, und die stangenseitige Antriebskammer 33 des anderen - "linken" - Antriebszylinders 14 über die Druckmittelleitung 58 und den anderen, in der Grundstellung 0 des Umschaltventils 48 freigegebenen Durchflußpfad 62 mit dem Tank-Anschluß 61 des Umschaltventils und über die Rücklaufleitung 82 mit dem drucklosen Vorratsbehälter 38 des Druckversorgungsaggregats 37, 38 verbunden ist. Der Kolben 16 des rechten Antriebszylinders 13 führt den mit dem Füllhub des Förderzylinders 11 verknüpften, zum Boden 46 des Antriebszylinders 13 hin gerichteten Einzugshub aus, wodurch aus der bodenseitigen Antriebskammer 39 dieses Antriebszylinders 13 Druckmedium über die Druckleitung 42 in die bodenseitige Antriebskammer 41 des anderen Antriebszylinders 14 verdrängt wird, dessen Kolben 17 dadurch seinen mit dem Förderhub des Förderzylinders 12 verknüpften Auswärtshub ausführt.
Über die zunächst in ihrer Grundstellung 0 befindlichen Vorsteuerventile 66 und 67 sind über deren Durchflußpfade 78 und 79 zunächst auch beide Steuerkammern 49 und 51 mit dem sich am Druckausgang 36 der Hochdruckpumpe 37 aufbauenden Druck beaufschlagt, wobei das Umschaltventil jedoch - im wesentlichen - durch die Wirkung der Ventilfeder 52 in seiner Grundstellung 0 verharrt. Gleichzeitig sind auch die Steuerkammern 76 und 77 beider Vorsteuerventile 66 und 67 mit dem hohen Ausgangsdruck der Pumpe 37 beaufschlagt, mit der Folge, daß die beiden Vorsteuerventile 66 und 67 in ihre Schaltstellungen I umschalten, wodurch die Steuerkammern 49 und 51 des Umschaltventils 48 wieder druckentlastet werden, desgleichen auch die Steuerkammern 76 und 77 der Vorsteuerventile 66 und 67, mit der Folge, daß in dieser Anlaufphase das Umschaltventil 48 in seiner Grundstellung 0 gehalten bleibt und die beiden Antriebszylinder 13 und 14 weiterhin ihren Einzugshub bzw. ihren Auswärtshub ausführen.
Durch das Einlaufen des Kolbens 16 des rechten Antriebszylinders 13 in seine bodenseitige Endstellung wird das an diesem Antriebszylinder 13 montierte Vorsteuerventil 66 in seine Schaltstellung I umgeschaltet, in der nunmehr die Steuerkammer 77 des am linken Antriebszylinder 14 bodenseitig montierten Vorsteuerventils 67 über einen in der Schaltstellung I des Vorsteuerventils 66 des rechten Antriebszylinders 13 freigegebenen Durchflußpfad 83 und eine Entlastungsleitung 84 zum Vorratsbehälter 38 hin druckentlastet ist und auch diejenige Steuerkammer 49 des Umschaltventils 48 druckentlastet ist, durch deren Druckbeaufschlagung eine mit der Kraft der Ventilfeder 52 gleichgerichtete Schaltkraft erzeugbar ist. Durch die Druckentlastung seiner Steuerkammer 77 wird das Vorsteuerventil 67 des linken Steuerzylinders 14 nunmehr durch seine Ventilfeder 69 sicher in seiner Grundstellung 0 gehalten, in der über den Durchflußpfad 79 dieses Vorsteuerventils 67 der Ausgangsdruck der Pumpe 37 auch in die Steuerkammer 76 des am rechten Antriebszylinder 13 montierten Vorsteuerventils 66 eingekoppelt, das hierdurch hydraulisch in seiner Schaltstellung I - gegen die Wirkung seiner Ventilfeder 68 - verriegelt wird. Des weiteren ist über das in seiner Grundstellung 0 befindliche Vorsteuerventil 67 nunmehr auch diejenige Steuerkammer 51 des Umschaltventils 48 mit hohem Druck beaufschlagt, wodurch das Umschaltventil 48 in seine Schaltstellung I umgeschaltet wird, in der nunmehr über dem in dieser Funktionsstellung I des Umschaltventils freigegebenen Durchflußpfad 63 des Umschaltventils 48 die stangenseitige Antriebskammer 33 des linken Antriebszylinders 14 dem hohen Ausgangsdruck der Druckversorgungspumpe 37 ausgesetzt ist und die stangenseitige Antriebskammer 32 des rechten Antriebszylinders 13 über die Druckmittelleitung 57 und den zweiten in der Schaltstellung I des Umschaltventils 48 freigegebenen Durchflußpfad 64 zum Vorratsbehälter 38 des Druckversorgungsaggregats 37, 38 druckentlastet ist, mit der Folge, daß nunmehr der linke Antriebszylinder 14 seinen mit dem Füllhub des einen Förderzylinders 12 verknüpften Einzugshub ausführt und der Kolben 16 des rechten Antriebszylinders, angetrieben durch das aus der bodenseitigen Antriebskammer 41 des linken Antriebszylinders 14 und die Druckleitung 42 in die bodenseitige Antriebskammer 39 des rechten Antriebszylinders 13 verdrängte Schaukelöl, seinen mit dem Förderhub des mit ihm verbundenen Förderzylinders 11 verknüpften Auswärtshub ausführt.
Die mit diesem Funktionszustand der Dickstoffpumpe 10 verknüpfte Konfiguration der Schaltstellungen des Umschaltventils 48 und der beiden Vorsteuerventile 66 und 67 sowie die Positionen der Antriebszylinderkolben 16 und 17 unmittelbar nach der Bewegungsumkehr, wobei der Kolben 16 des rechten Antriebszylinders 13 von dem Betätigungsstößel 71 des an ihm montierten Vorsteuerventils 66 schon wieder abgehoben hat, das jedoch wegen der hydraulischen Verriegelung in seiner Schaltstellung I gehalten bleibt, ist in der Fig. 2a dargestellt.
Sobald nunmehr der Kolben 17 des linken Antriebszylinders 14 in seine bodenseitige Endstellung gelangt, wird das von ihm betätigbare Vorsteuerventil 67 in seine Schaltstellung I mechanisch umgeschaltet, in der nunmehr über den in dieser freigegebenen Strömungspfad 86 zum einen die Steuerkammer 76 des anderen Vorsteuerventils 66 druckentlastet ist, wodurch die zuvor bestehende hydraulische Verriegelung dieses Vorsteuerventils 66 in seiner Schaltstellung I aufgehoben wird und dieses Vorsteuerventil 66 in seine Grundstellung 0 zurückschaltet, in der über den in dieser Grundstellung 0 freigegebenen Strömungspfad 78 zum einen die Steuerkammer 77 des zuvor mechanisch betätigten Vorsteuerventils 67 mit hohem Druck beaufschlagt und dieses Vorsteuerventil 67 dadurch in seiner Schaltstellung I verriegelt ist und zum anderen diejenige Steuerkammer 49 des Umschaltventils 48 hohem Druck ausgesetzt ist, durch deren Druckbeaufschlagung das Umschaltventil 48 in seine Grundstellung 0 zurückschaltbar ist. Gleichzeitig ist auch die andere Steuerkammer 51 des Umschaltventils 48 über das am linken Antriebszylinder 14 montierte Vorsteuerventil 67 zum Vorratsbehälter 37 des Druckversorgungsaggregats hin druckentlastet, so daß das Umschaltventil 48 auch zuverlässig in seine Grundstellung 0 umschaltet, in der die beiden Antriebszylinder 13 und 14 nunmehr wieder mit umgekehrter Bewegungsrichtung ihrer Kolben 16 und 17 angetrieben sind. Das hydraulische Antriebssystem der Dickstoffpumpe 10 befindet sich nunmehr in seinem "eingeschwungenen" Betriebszustand, in dem die beiden Förderzylinder 11 und 12 periodisch alternierend ihre Füll- und Förderhübe ausführen, die durch die erläuterte hydraulische Folgesteuerung selbsttätig gesteuert sind.
Da die in den bodenseitigen Antriebskammern 39 und 41 eingeflossene Hydrauliköl-Menge, die als sogenanntes Schaukelöl im Betrieb der Dickstoffpumpe ständig von der einen zur anderen Kammer verdrängt wird, sich ändern kann, sei es im Sinne einer Vergrößerung, weil Hydrauliköl, das in den stangenseitigen Antriebskammern 32 und 33 der beiden Antriebszylinder 13 und 14 unter höherem Druck steht als in deren bodenseitigen Antriebskammern 39 und 41 und daher mit höherer Wahrscheinlichkeit in diese übertritt, sei es im Sinne einer Verringerung, die durch Leckölverluste oder durch schadensbedingte Undichtigkeiten im Schaukelölkreis zustande kommen kann, ist es erforderlich, derartige Mengen-Änderungen wieder ausgleichen zu können.
Diese Problematik ist dieselbe, wenn, wie gestrichelt angedeutet, die Antriebssteuerung der Antriebszylinder 13 und 14 über deren bodenseitige Antriebskammer 39 und 41 erfolgt, denen der Antriebsdruck über die Druckversorgungsleitungen 57' und 58' zuführbar ist und die stangenseitigen Antriebskammern 32 und 33 der beiden Antriebszylinder 13 und 14 über eine Druckleitung 42' permantent kommunizierend miteinander verbunden sind und das Schaukelöl zwischen diesen hin- und her verdrängt wird.
Zur diesbezüglichen Ein- und Nachstellung der jeweils benötigten Schaukelölmenge ist bei dem zur Erläuterung gewählten Ausführungsbeispiel ein von Hand umschaltbares Ausgleichsventil 87 vorgesehen, das als 3/3-Wege-Ventil ausgebildet ist, das als sperrende Neutralstellung 0 eine Mittelstellung hat und zwei alternative Schaltstellungen I und 11, in deren einer - der Schaltstellung I - Hydrauliköl mittels der Hochdruckpumpe 37 über eine Ausgleichsleitung 88, die an die Verbindungsleitung 42 angeschlossen ist, in die bodenseitigen Antriebskammern 39 und 41 der beiden Antriebszylinder 13 und 14 verdrängbar ist, und in deren anderer - der Schaltstellung 11 - Hydrauliköl aus den beiden bodenseitigen Antriebskammern 39 und 41 über die Ausgleichsleitung 88 und einen in dieser Schaltstellung 11 freigegebenen Durchflußpfad 89 zum drucklosen Vorratsbehälter 38 des Druckversorgungsaggregats 37, 38 hin ablaßbar ist.
Zwischen das Ausgleichsventil 87 und die Ausgleichsleitung 88 ist ein Rückschlagventil 91 geschaltet, das durch relativ höheren Druck am leitungsseitigen Anschluß 92 als in der Ausgleichsleitung 88 bzw. den bodenseitigen Antriebskammern 39 und 41 der beiden Antriebszylinder 13 und 14 in Öffnungsrichtung betätigbar ist und durch relativ höheren Druck in der Ausgleichsleitung 88 als an diesem Ventilanschluß 92 in seine Sperrstellung gedrängt ist und in der Schaltstellung 11 des Auslgeichsventils 87, in der Hydrauliköl aus dem Schaukelölkreis ablaßbar sein muß, mechanisch entsperrt ist.
Des weiteren ist ein zu der Hochdruckpumpe 37 hydraulisch parallel geschaltetes Druckbegrenzungsventil 93 vorgesehen, durch das der Ausgangsdruck der Pumpe 37 auf einen vorgegebenen Grenzwert von z.B. 200 bar begrenzt ist, bei dessen Überschreiten das Überdruckventil 93 einen zum Vorratsbehälter 38 führenden Entlastungs-Pfad 94 freigibt.
Nimmt die Menge des Schaukelöls, das in den bodenseitigen Antriebskammern 39 und 41 der beiden Antriebszylinder 13 und 14 enthalten ist, zu, so führt dies dazu, daß die Dickstoffpumpe 10 "irgendwann" stehenbleibt, da einer der beiden Antriebszylinderkolben 16 oder 17 nicht mehr so weit in die Nähe seiner bodenseitigen Endstellung gelangen kann, daß das jeweilige Vorsteuerventil 66 oder 67 noch betätigt werden kann. In diesem Fehlfunktionsfall kann davon ausgegangen werden, daß sich einer der beiden Antriebszylinderkolben 16 oder 17 in seiner bodenfernen Endstellung befindet. Zur Behebung dieses Fehlfunktionszustandes ist es dann lediglich erforderlich, während die Hochdruckpumpe 37 im Druckversorgungsbetrieb arbeitet, das Ausgleichsventil 87 so lange - von Hand - in seine Funktionsstellung 11 zu schalten, bis die Dickstoffpumpe 10 wieder anläuft.
Der andere mögliche Fehlfunktionsfall, daß die Schaukelölmenge, z.B. aufgrund einer Undichtigkeit im Schaukelölkreis abgenommen hat, ist daran erkennbar, daß die Förder- und Füllhübe der Dickstoffpumpe 10 dem Betrage nach geringer werden. Dieser Fehlfunktionsfall kann - während die Dickstoffpumpe 10 in Betrieb ist - dadurch beseitigt - kompensiert - werden, daß das Ausgleichsventil 87, gegebenenfalls mehrfach, für kurze Zeitspannen in seine Funktionsstellung I umgeschaltet wird, in der Hydrauliköl über einen in dieser Funktionsstellung I freigegebenen Durchflußpfad 96 über die Ausgleichsleitung 88 in die Verbindungsleitung 42 und über diese in die bodenseitigen Antriebskammern 39 und 41 der beiden Antriebszylinder 13 und 14 hinein verdrängt werden kann. Eine derartige Umschaltung des Ausgleichsventils 87 wird hierbei so oft wiederholt, bis wieder die Maximalwerte der Füll- und Förderhübe der Dickstoffpumpe erzielt werden.
Alternativ zu der insoweit geschilderten Gestaltung der Dickstoffpumpe 10, bei der die Vorsteuerventile 66 und 67 ihrer hydraulischen Antriebseinheit jeweils dann mechanisch betätigt und in der durch die mechanische Betätigung erreichten Funktionsstellungen hydraulisch verriegelt werden, wenn die Kolben 16 oder 17 der beiden hydraulischen Antriebszylinder 13 und 14 in ihre bodenseitige Einstellung einlaufen, ist auch eine Gestaltung der hydraulischen Antriebseinheit 13, 14, 48, 36 mit äquivalenter Funktion dahingehend möglich, daß die Vorsteuerventile 66 und 67 einem einzigen der Antriebszylinder 13 oder 14 zugeordnet sind und eines dieser beiden Vorsteuerventile dann betätigt wird, wenn der Antriebszylinderkolben 16 oder 17 in seine bodenseitige Endstellung einläuft und das andere der beiden Vorsteuerventile dann betätigt wird, wenn derselbe Antriebszylinderkolben 16 oder 17 in seine bodenferne Endstellung einläuft.
Wenn zum alternativen Anschluß der Förderzylinder 11 und 12 an die Förderleitung 26 eine Rohrweiche vorgesehen ist, wie eingangs erläutert, so kann auch diese Rohrweiche durch die Druckausgangssignale der Vorsteuerventile 66 und 67 gesteuert werden.
Zur Erläuterung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Einrichtung zur Antriebssteuerung einer ihrem grundsätzlichen Aufbau nach anhand der Fig. 1 erläuterten Zweizylinder-Dickstoffpumpe 10 sei nunmehr auf die Fig. 3 Bezug genommen, in der eine zu der hydraulischen Steuereinheit 34 gemäß Fig. 2 funktionsanaloge hydraulische Steuereinheit insgesamt mit 34' bezeichnet ist.
Soweit in der Fig. 3 dargestellte Bau- und Funktionselemente dieser hydraulischen Steuereinheit 34' sowie der Antriebszylinder mit denselben Bezugszeichen belegt sind wie in den Fig. 2 und 2a dargestellte Element der Steuereinheit 34, soll dies den Hinweis auf deren Bau- und Funktions-Gleichheit oder -Analogie und gleichzeitig auch den Verweis auf deren anhand der Fig. 1 bis 2a gegebene Beschreibung beinhalten, um Wiederholungen zu vermeiden und die Beschreibung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3 im wesentlichen auf dessen bauliche Unterschiede gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 beschränken zu können.
Bei der hydraulischen Steuereinheit 34' gemäß Fig. 3 ist die Druckversorgungspumpe 37' als reversierbare Verstellpumpe, z.B. als Schwenkscheiben-Axialkolbenpumpe ausgebildet, die, je nach Stellung ihrer durch den Pfeil 97 repräsentierten Schwenkscheibe in zwei alternativen Förderrichtungen betreibbar ist, in denen je einer der beiden Versorungsanschlüsse 36' und 36" den Hochdruck- ausgang und der jeweils andere den Rücklaufanschluß der Verstellpumpe 37' bilden.
Zur Einstellung der jeweiligen Förderrichtung ist ein als doppelt wirkender hydraulischer Linearzylinder ausgebildeter hydraulischer Stellzylinder 98 vorgesehen, dessen Kolben 99, der die axial bewegliche, druckdichte Abgrenzung der beiden Antriebskammern 101 und 102 des doppelt-wirkenden Stellzylinders 98 bildet, über eine oder beide seiner an den Stirnseiten des Zylindergehäuses austretenden und gegen dieses druckdicht verschiebbar abgedichteten Kolbenstangen 103 und 104, wie durch ein schematisch angedeutetes mechanisches Betätigungsglied 106 veranschaulicht, mit der Schwenkscheibe 97 der Verstellpumpe 37' bewegungsgekoppelt ist.
Hierbei sind mit Auslenkungen des Stellzylinderkolbens 99 nach rechts Auslenkungen der Schwenkscheibe 97 im Uhrzeigersinn verknüpft, wobei die Pumpe 37', wenn ihre Schwenkscheibe 97, von einer neutralen Mittelstellung, die durch die strichpunktiert eingezeichnete Referenzebene 107 markiert ist, einen im Uhrzeigersinn positiv gezählten Winkelabstand (+ q,) einnimmt, über ihren gemäß Fig. 3 rechten Versorgungsanschluß 36' und die Druckmittelleitung 57 Hydraulikflüssigkeit in den stangenseitigen Antriebsdruckraum 32 des rechten Antriebszylinders 13 verdrängt und über ihren linken Versorgungsanschluß 36" aus dem stangenseitigen Antriebsdruckraum 33 des linken Antriebszylinders 14 abströmende Hydraulik-Flüssigkeit zum Vorratsbehälter 108 des Druckversorgungsaggregats zurückleitet, und für den Fall, daß die Schwenkscheibe 97 von der Referenzebene 107 einen im Gegenuhrzeigersinn negativ gezählten Winkelabstand (- 4» einnimmt, über ihren linken Versorgungsanschluß 36" als Hochdruckausgang Hydraulikflüssigkeit über die Druckmittelleitung 58 zum stangenseitigen Antriebsdruckraum 33 des linken Antriebszylinders 14 verdrängt und vom rechten Antriebszylinder 13 abströmende Hydraulikflüssigkeit über ihren nunmehr als Rücklaufanschluß wirkenden Versorgungsanschluß 36' zum Vorratsbehälter 108 hin ableitet.
Durch die in ausgezogenen Linien dargestellte Position der Schwenkscheibe 97 und deren gestrichtelt eingezeichnete Schwenkposition, die durch den Pfeil 97' repräsentiert ist, sind dabei jeweils die Positionen mit maximalem Fördervolumen der Druckversorgungspumpe 37' markiert.
Zwischen die über eine Druckmittelleitung 109 permant miteinander verbundenen Eingangsanschlüsse 111 und 112 der beiden Vorsteuerventile 66 und 67, in deren jeweiliger Grundstellung 0 der jeweilige Eingangsanschluß 111 bzw. 112 über einen in dieser Grundstellung 0 freigegebenen Strömungspfad 78 bzw. 79 mit der Steuerkammer 77 bzw. 76 des jeweils anderen Vorsteuerventils 67 bzw. 66 verbunden ist und die beiden Druckmittelleitungen 57 und 58, über die der eine Versorgungsanschluß 36' der Druckversorgungspumpe 37' mit der stangenseitigen Antriebskammer 32 des rechten Antriebszylinders 13 bzw. der linke Versorgungsanschluß 36" der Druckversorgungspumpe 37' mit der stangenseitigen Antriebskammer 33 des linken Antriebszylinders 14 verbunden sind, ist je ein Rückschlagventil 113 bzw. 114 geschaltet, das durch relativ höheren Druck am Versorgungsanschluß 36' bzw. 36" der Druckversorgungspumpe 37' als an den Eingangsanschlüssen 111 und 112 der beiden Vorsteuerventile 66 und 67 in Öffnungsrichtung beaufschlagt und sonst sperrend ist. Durch diese beiden Rückschlagventile 113 und 114 wird erreicht, daß, unabhängig von der Förderdichtung der Druckversorgungspumpe 37' an beiden Eingangsanschlüssen 111 und 112 der Vorsteuerventile 66 und 67 der jeweilige Ausgangsdruck der Druckversorgungspumpe ansteht und als Steuerdruck für die hydraulische Verriegelung des jeweils zu verriegelnden Vorsteuerventils 66 oder 67 nutzbar ist.
Der mit der Steuerkammer 77 des linken Vorsteuerventils 67 verbundene Steuerausgang 116, der in der Grunstellung 0 des rechten Vorsteuerventils 66 mit dessen Eingangsanschluß 111 verbunden ist, ist über eine Steuerleitung 117 mit der gemäß Fig. 3 linken Antriebskammer 102 des Stellzylinders 98 verbunden, während der in der Grundstellung 0 des linken Vorsteuerventils 67 mit dessen Eingangsanschluß 112 kommunizierende Steuerausgang 118 des linken Vorsteuerventils 67 über eine weitere Steuerleitung 119 mit der gemäß Fig. 3 rechten Antriebskammer 101 des Stellzylinders 98 verbunden ist.
Durch eine schwach vorgespannte Stellfeder 121, deren Stellkraft deutlich geringer ist, als die durch eine Druckbeaufschlagung der rechten Antriebskammer 101 bei gleichzeitiger Druckentlastung der linken Antriebskammer 102 des Stellzylinders 98 bzw. durch eine Druckbeaufschlagung der linken Antriebskammer 102 und Druckentlastung der rechten Antriebskammer 101 erzeugbaren Stellkräfte, wird beim dargestellten Ausführungsbeispiel diejenige Schwenkstellung der Schwenkscheibe 97 der Druckversorgungspumpe 37' als Anfahrstellung ausgezeichnet, in der die Druckversorgungspumpe 37' beim Anfahren der Dickstoffpumpe 10 zunächst deren rechten Förderzylinder 11 seinen Füllhub ausführen läßt, d.h. der rechte Antriebszylinder 13 seinen Einwärtshub ausführt.
Im stationären Betrieb arbeitet das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, wie unmittelbar ersichtlich, völlig analog zum Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 und 2a.

Claims

1. Einrichtung zur Antriebssteuerung einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe, deren Pumpenkolben zu im Gegentakt erfolgenden Füll- und Förderhüben mittels je eines Antriebszylinders, die hydraulisch in Reihe geschaltet sind, antreibbar sind, zu deren zyklischer Steuerung ein hydraulisch ansteuerbares Umschaltventil vorgesehen ist, das mindestens eine Steuerkammer hat, durch deren alternierende Beaufschlagung mit Steuerdruck und Druckentlastung das Umschaltventil in alternative Funktionsstellungen 0 und I schaltbar ist, in denen der Kolben jeweils eines der Antriebszylinder den dem Füllhub des durch diesen angetriebenen Förderzylinders und der Kolben des anderen Antriebszylinders den dem Förderhub des durch diesen angetriebenen Förderzylinders entsprechenden Arbeitshub ausführen, wobei zur Steuerung der Druck-Beaufschlagung und -Entlastung der Steuerkammer des Umschaltventils zwei Vorsteuerventile vorgesehen sind, deren Umschaltung beim Einlaufen der Kolben der Antriebszylinder in deren alternative Endstellungen erfolgt, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) Die Vorsteuerventile (66 und 67) sind als durch den/die Kolben (16 und/oder 17) mindestens eines der beiden Antriebszylinder (13 und/oder 14) mechanisch gegen die von einem Rückstellelement entfaltete Rückstellkraft, die das jeweilige Vorsteuerventil (66, 67) in dessen Grundstellung (0) drängt, beätigbare 2-Stellungs-Ventile ausgebildet, die in der durch die mechanische Betätigung eingenommenen Schaltstellung (I) durch Druckbeaufschlagung einer Steuerkammer (76 oder 77) hydraulisch verriegelbar sind, wobei die hydraulische Verriegelung durch eine, eine mäßige Haltekraft vermittelnde, kraft-formschlüssig wirkende, mechanische Rasteinrichtung unterstützt sein kann;

b) die Druckbeaufschlagung der Steuerkammer (76 oder 77) des jeweils zu verriegelnden Vorsteuerventils (66 oder 67) erfolgt über einen in der Grundstellung (0) des jeweils anderen Vorsteuerventils (67 oder 66) freigegebenen Durchflußpfad (79 oder 78);

c) die Druckentlastung der Steuerkammer (76 oder 77) desjenigen Vorsteuerventils (66 oder 67), in dessen Grundstellung (0) die Steuerkammer (77 oder 76) des zu verriegelnden Vorsteuerventils (67 oder 77) mit Steuerdruck beaufschlagt ist, erfolgt über einen Durchflußpfad (79 oder 78) des zu verriegelnden bzw. verriegelten Vorsteuerventils (67 oder 66), der in der durch die mechanische Betätigung dieses Vorsteuerventils (67 oder 66) eingenommenen Funktionsstellung (I) desselben freigegeben wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Vorsteuerventile (66,67) über je einen axialen Stößel (71,72) betätigbar sind, die druckdicht - verschiebbar durch axiale Bohrungen der/des Zylindergehäuse(s) (73, 74), die an Endstirnwänden der/des Zylindergehäuse(s) angeordnet sind, hindurchtretend in durch die Kolben (16, 17) der Antriebszylinder (13,14) axial beweglich begrenzte Antriebsdruckräume (39,41 und/oder 32, 33) der Antriebszylinder (13,14) hineinragen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Vorsteuerventile (66,67) jeweils an der Außenseite des Bodens (46,47) des jeweiligen Antriebszylinders (13,14) montiert sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die beiden Vorsteuerventile (66,67) sowie das Umschaltventil (48) und vorzugsweise auch ein zur Einleitung und Beendigung des Förderbetriebes der Dickstoffpumpe (10) vorgesehenes EIN-/AUS-Schaltventile (81) zu einem Steuerventilblock zusammengefaßt sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Vorsteuerventile (66 oder 67) am Boden (46 oder 47) des Zylindergehäuses eines Antriebszylinders (13 oder 14) und das andere Vorsteuerventil (67 oder 66) an der die gehäusefeste axiale Begrenzung des stangenseitigen Antriebsdruckraumes (32 oder 33) desselben Antriebszylinders bildenden Endstirnwand angeordnet sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (48) als 4/2-Wege-Ventil ausgebildet ist, das nur eine Steuerkammer (51) hat, durch deren Druckbeaufschlagung das Umschaltventil (48) gegen die Rückstellkraft einer Ventilfeder (52) aus seiner dem Förderbetrieb des einen Förderzylinders (11 oder 12) zugeordneten Grundstellung (0) in seine dem Förderbetrieb des anderen Förderzylinders (12 oder 11) zugeordnete Schaltstellung (I) umschaltbar ist, wobei die Fixierung des Ventilkörpers des Umschaltventils (48) in seiner Funktionsstellung (I) durch eine, eine mäßige Haltekraft vermittelnde, kraft-formschlüssig wirkende, mechanische Rasteinrichtung unterstützt sein kann.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Grundstellung (0) des einen Vorsteuerventils (66 oder 67) der Hochdruckausgang (36) der Druckversorgungspumpe (37) sowohl in die Steuerkammer (51) des Umschaltventils (48) als auch in die Steuerkammer des anderen Vorsteuerventils (67 oder 66) eingekoppelt ist, in dessen Schaltstellung (I) das die hydraulische Verriegelung des die Druck-Ansteuerung des Umschaltventils (48) vermittelnden Vorsteuerventils aufgehoben ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (48) zwei Steuerkammern (49 und 51) hat, durch deren alternative Druckbeaufschlagung und -entlastung das Umschaltventil (48) in seine alternativen Funktionsstellungen (I und 0) umschaltbar ist, und daß eine das Umschaltventil in seine Grunstellung (0) drängende Ventilfeder (52) vorgesehen ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Grunstellung (0) des jeweiligen Vorsteuerventils (66 oder 67) je eine der Steuerkammern (49 bzw. 51) des Umschaltventils (48) mit der Steuerkammer (77 bzw. 76) des jeweils anderen Vorsteuerventils (67 bzw. 66) miteinander sowie mit dem Hochdruckausgang (36) der Pumpe (37) verbunden sind und diese Kammern in der Schaltstellung (I) des jeweiligen Vorsteuerventils (66 oder 67) druckentlastet sind.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsteuerventile (66,67) als 3/2-Wege-Ventile desselben Typs ausgebildet sind.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Einleitung des Förderbetriebes der Dickstoffpumpe (10) sowie zu dessen Beendigung vorgesehenes EIN-/AUS-Schaltventil als 2/2-Wege-Ventil ausgebildet ist, in dessen Grundstellung (0) der permanent an den Hochdruck (P)-Anschluß (53) des Umschaltventils (48) angeschlossene Hochdruck-Ausgang (36) der Druckversorgungspumpe (37) mit dem drucklosen Vorratsbehälter (38) des Druckversorgungsaggregats (37, 38) verbunden ist, und in dessen Schaltstellung (I) der Hochdruckausgang (36) der Pumpe (37) gegen den Vorratsbehälter (38) abgesperrt ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgleichs-Ventilanordnung (87,91) vorgesehen ist, mittels derer die in den hydraulisch miteinander verbundenen Antriebsdruckräumen (39, 41 oder 32,33) der beiden Antriebszylinder (13,14) enthaltene Schaukelölmenge einstellbar ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichs-Ventilanordnung (87,91) ein als 3/3-Wege-Ventil ausgebildetes, von Hand betätigbares Ventil (86) umfaßt, das aus einer sperrenden Grundstellung (0) in der eine Ausgleichsleitung (88), die mit den hydraulisch miteinander verbundenen Antriebsdruckräumen (39, 41 oder 32,33) der Antriebszylinder (13,14) in permanent kommunizierender Verbindung steht, sowohl gegen den Hochdruck-Ausgang (36) der Druckversorgungspumpe (37) als auch gegen deren drucklosen Vorratsbehälter (38) abgesperrt ist, in eine Schaltstellung (I) bringbar ist, in der der Hochdruck-Ausgang (36) der Druckversorgungspumpe (37) an die Ausgleichsleitung (88) angeschlossen ist, alternativ dazu in eine Schaltstellung (11) bringbar ist, in der diese Ausgleichsleitung (88) mit dem drucklosen Vorratsbehälter (38) des Druckversorgungsaggregats (37,38) verbunden ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsventilanordnung ein zwischen das 3/3-Wege-Ventil (87) und die Ausgleichsleitung (88) geschaltetes Rückschlagventil (91) umfaßt, das durch relativ höheren Druck am zylinderseitigen Ventilanschluß (92) des Ausgleichsventils (87) als in der Ausgleichsleitung (88) in Öffnungsrichtung beätigbar und durch relativ höheren Druck in der Ausgleichsleitung (88) als an dem leitungsseitigen Anschluß (92) des 3/3-Wege-Ventils in seine sperrende Stellung gedrängt ist, und daß dieses Rückschlagventil in der Schaltstellung (11), die dem Ablassen von Schaukelöl zugeordnet ist, mechanisch entsperrt ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu der Druckversorgungspumpe (37) hydraulisch parallel geschaltetes Druckbegrenzungsventil (93) vorgesehen ist.

16. Einrichtung zur Antriebssteuerung einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe, deren Pumpenkolben zu im Gegentakt erfolgenden Füll- und Förderhüben mittels je eines Antriebszylinders, die hydraulisch in Reihe geschaltet sind, antreibbar sind, zu deren zyklischer Steuerung eine in zwei alternativen Förderrichtungen betreibbare Verstellpumpe vorgesehen ist, zu deren Einstellung ein hydraulisch ansteuerbarer Stellzylinder vorgesehen ist, der mindestens eine Antriebskammer hat, durch deren alternierende Beaufschlagung mit Steuerdruck und Druckentlastung der Betrieb der Verstellpumpe in deren alternativen Förderrichtungen steuerbar ist, in denen der Kolben jeweils eines der Antriebszylinder den dem Füllhub des durch diesen angetriebenen Förderzylinders und der Kolben des anderen Antriebszylinders den dem Förderhub des durch diesen angetriebenen Förderzylinders entsprechenden Arbeitshub ausführen, wobei zur Steuerung der Druck-Beaufschlagung und -entlastung der Antriebskammer des Stellzylinders zwei Vorsteuerventile vorgesehen sind, deren Umschaltung beim Einlaufen der Kolben der Antriebszylinder in deren alternative Endstellungen erfolgt, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 5, 9, 10, sowie 11 bis 15, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) Die Vorsteuerventile (66 und 67) sind als durch den/ die Kolben (16 und/oder 17) mindestens eines der beiden Antriebszylinder (13 und/oder 14) mechanisch gegen die von einem Rückstellelement entfaltete Rückstellkraft, die das jeweilige Vorsteuerventil (66, 67) in dessen Grundstellung (0) drängt, beätigbare 2-Stellungs-Ventile ausgebildet, die in der durch die mechanische Betätigung eingenommenen Schaltstellung (I) durch Druckbeaufschlagung einer Steuerkammer (76 oder 77) hydraulisch verriegelbar sind;