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    • 专利摘要:
    Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer bzw. eine Antriebseinrichtung für eine Zweizylinderdickstoffpumpe bzw. eine Antriebseinrichtung für eine Zweizylinderdickstoffpumpe mit zwei mittels eines Fluids betätigten Arbeitszylindern (1, 2), die über eine Rohrweiche (RW) abwechselnd, insbesondere mittelbar, über angetriebene Förderzylinder (FR, FL) eine gemeinsame Förderleitung mit Dickstoff, insbesondere Beton, beschicken, wobei die Rohrweiche ebenfalls mittels eines Fluids über einen Stellzylinder (SZ) betätigt wird und wobei bereits während der Endbewegung des Kolbens jedes Antriebszylinders im Kolbenhub vor Erreichen der Endlage zumindest ein Teil des für die Betätigung des Antriebszylinders bereitgestellten Fluidstroms zur Betätigung des Stellzylinders verwendet wird.
    公开号:DE102004025910A1
    申请号:DE200410025910
    申请日:2004-05-27
    公开日:2005-12-22
    发明作者:Georg Müller；Joseph-Friedrich Dipl.-Ing. Schnittker；Manfred Dipl.-Ing. Schwarz
    申请人:Schwing GmbH；Friedrich Wilhelm Schwing GmbH；
    IPC主号:F04B7-00
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einerZweizylinderdickstoffpumpe bzw. eine Antriebseinrichtung für eine Zweizylinderdickstoffpumpenach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. dem Oberbegriff des Anspruchs8.
    [0002] Zweizylinderdickstoffpumpenwerden beispielsweise zur Förderungvon Beton eingesetzt. Hierbei wird der Beton z. B. über entsprechendeVerteilermaste übererhebliche Höhenund Entfernungen gepumpt. Bei derartigen Zweizylinderdickstoffpumpensind die Förderzylinder über eineWeiche, insbesondere eine Rohrweiche an eine gemeinsame Förderleitungangeschlossen, wobei die Weiche abwechselnd den einen oder anderenFörderzylinder mitder Förderleitungverbindet, so dass sich insgesamt ein nahezu kontinuierlicher Flussdes Dickstoffmaterials bzw. Betons ergibt.
    [0003] Durchden unvermeidlichen Anschlusswechsel der Förderzylinder an die gemeinsameFörderleitungmittels der Weiche ergeben sich jedoch bei den Schaltvorgängen kurzfristigeFörderunterbrechungen.
    [0004] Diesist beispielsweise aus dem Blockschaltbild der 2 zuerkennen, welches einen Hydraulikantrieb für eine Zweizylinderdickstoffpumpemit einer Rohrweiche zeigt. Bei dem gezeigten Blockschaltbild handeltes sich um ein sog. Einkreissystem, bei dem die Antriebszylinder 1, 2 derFörderzylinderFR, FL sowie der Stellzylinder SZ der Rohrweiche nur mittels einerVersorgungseinrichtung mit Hydrauliköl versorgt werden bzw. derArbeitsdruck erzeugt wird. Diese einzige Versorgungseinrichtung weistzwei Pumpen P1 und P2 auf, die überdie ÖlleitungenL1 und L2 mit einem Schaltblock 3 verbunden sind, der jenach Betriebszustand das von den Pumpen P1 und P2 geförderte Öl über LeitungenL4 dem einen Antriebszylinder 1 oder dem Antriebszylinder 2 für die FörderzylinderFR und FL oder überweitere Leitungen L4a dem Stell- bzw. Schwenkzylinder SZ der RohrweicheRW zur Verfügungstellt.
    [0005] Hierkommt es jedoch zu relativ langen Schaltvorgängen, da erst nach Beendigungeines Kolbenhubs des Antriebszylinders 1 oder 2 derSteuerblock 3 so geschaltet wird, dass die gesamte Förderleistungder Pumpen P1 und P2 dem Stell- bzw. Schwenkzylinder SZ zur Verfügung gestelltwird.
    [0006] Erstnach dem Verschwenken der Rohrweiche durch Betätigung des Stell- bzw. SchwenkzylindersSZ wird dann durch ein Umschalten im Steuerblock 3 diegesamte Förderleistungder Pumpen P1 und P2 wieder den Antriebszylindern 1 oder 2 zur Verfügung gestellt.
    [0007] Umderartige lange Schaltzeiten zu vermeiden, ist es aus dem Standder Technik bekannt, ein sog. Zweikreissystem zu verwirklichen (s. 3),bei dem die Pumpen P1 und P2 getrennt für die Antriebszylinder 1 und 2 derFörderzylinderFR und FL einerseits sowie fürden Stell- bzw. Schwenkzylinder SZ der Rohrweiche RW andererseitsvorgesehen sind. Somit sind hier zwei unabhängige Pumpeinrichtungen mitjeweils mindestens einer Pumpe P1 und P2, also ein sog. Zweikreissystemvorgesehen. Damit ist es möglich,die Förderzy linderund den oder die Stellzylinder zeitparallel zu betätigen umdie Förderunterbrechungzu verkürzen.
    [0008] Allerdingsbesteht hierbei der Nachteil darin, dass zwei getrennte Pumpeinrichtungenvorhanden sein müssen,wobei insbesondere die Pumpe P1 entsprechend groß ausgelegt werden muss, umden nötigenHydraulikölvolumenstromfür denBetrieb der Antriebszylinder 1 und 2 zur Verfügung stellenzu können.
    [0009] Esist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine schnelle Umschaltungder Weiche für dieAnbindung der zwei Förderzylinderan die gemeinsame Förderleitungzu gewährleisten,wobei der schaltungstechnische Aufwand und der Aufwand für den Hydraulikantriebder Antriebs- bzw. Förderzylinderund des Stellzylinders fürdie Weiche möglichst geringgehalten werden soll.
    [0010] DieseAufgabe wird gelöstdurch ein Verfahren bzw. eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen derAnsprüche1 bzw. 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
    [0011] DieErfindung geht aus von der Erkenntnis, dass bei einem Antrieb derAntriebszylinder bzw. Förderzylindereiner Zweizylinderdickstoffpumpe mittels eines Fluids, insbesondereeines Hydrauliköls,im Endbereich der Kolbenbewegung, also am Ende eines Kolbenhubsnicht mehr die volle Antriebsleistung benötigt wird. Aufgrund dieserErkenntnis ist es dann möglichdurch Verwendung der nicht mehr benötigten Antriebsleistung dieSchaltzeit dadurch zu verkürzen,dass die nicht mehr benötigteAntriebsleistung bereits fürdie Betätigungder Weiche, insbesondere fürden Antrieb eines Schwenk- bzw. Stellzylinders für eine Rohrweiche Verwendungfinden kann. Damit muss nicht mehr abgewartet werden, bis der Kolbenhubim Antriebs- bzw. Förderzylinderbeendet ist, sondern es kann der Schaltvorgang und somit die Betätigung derRohrweiche bereits vor Ende eines Kolbenhubs eingeleitet werden.
    [0012] Zudiesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen,die Stellung des Kolbens im Antriebszylinder bzw. Förderzylinderzu überwachenbzw. zu ermitteln und zumindest in einer be stimmten Stellung kurzvor dem Erreichen der Endstellung festzustellen, so dass ausgehendvon dieser Information ein Teil des Fluidvolumenstroms, vorzugsweiseHydraulikölvolumenstromsfür dieBetätigungdes Stell- bzw. Schwenkzylinders der Weiche zur Verfügung gestellt werdenkann.
    [0013] Diedafür verwendeteErmittlungseinrichtung kann mechanischer, elektrischer oder hydraulischer Artsein, wobei sich letzteres insbesondere anbietet, wenn die gesamteSteuerung des Antriebs weitgehend mittels eines Fluids bzw. Hydrauliköls erfolgt. Eskönnendann nämlichin einfacher Weise entsprechende Schaltventile eingesetzt werden,die überbekannte hydraulische Steuerleitungen angesteuert werden.
    [0014] Fernerkann bei einer bevorzugten Ausführungsformeine entsprechende Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Kolbenlagedes Stellzylinders der Rohrweiche vorgesehen sein, um diese Informationfür denSchaltvorgang zu nutzen.
    [0015] Vorzugsweisekann die hydraulische Schaltung so aufgebaut sein, dass zwei Pumpeinrichtungenzur Bereitstellung eines entsprechenden Fluidstroms bzw. Betriebsdruckseingesetzt werden, die vergleichbar dem Zweikreissystem primär unabhängig einerseitsfür denAntrieb der Antriebszylinder und andererseits für den Antrieb des Stell- bzw. Schwenkzylindersfür dieWeiche eingesetzt werden. Auf Grund der erfindungsgemäßen Idee,dass kurz vor dem erforderlichen Schaltvorgang der Weiche die Antriebsleistungfür dieAntriebs- bzw. Förderzylinder nichtmehr 100 % betragen muss, könnendie beiden unabhängigenPumpeinrichtungen in der Weise miteinander kombiniert werden, dasswährenddes Kolbenhubs des Antriebszylinders bzw. Förderzylinders die zweite Pumpeinrichtungihre Förderleistungfür dieAntriebs- bzw. Förderzylinderzur Verfügung stellt,währendkurz vor dem Schaltvorgang die zweite Pumpeinrichtung ausschließlich für die Betätigung desStell- bzw. Schwenkzylindersder Weiche eingesetzt wird. Auf diese Weise ist es möglich, diePump- bzw. Förderleistungdes Antriebs effektiv einzusetzen bzw. Komponenten mit geringererLeistung zu verwenden.
    [0016] Vorzugsweiseist der Antrieb so gestaltet, dass der Betriebsdruck insbesondereder zweiten Pumpeinrichtung währenddes gesamten Betriebes an dem Stell- bzw. Schwenkzylinder ansteht.
    [0017] DieUmlenkung des Fluidvolumenstroms kann in einfacher Weise durch einentsprechendes Schaltventil realisiert werden, so dass der schaltungstechnischeAufwand insgesamt sehr gering gehalten werden kann.
    [0018] Obwohldie Erfindung nachfolgend am Beispiel eines Hydraulikantriebs mitHydraulikölals Fluid beschrieben ist, ist es selbstverständlich, dass die Erfindungauch mit anderen geeigneten Fluiden und entsprechenden Einrichtungenzur Druckerzeugung und/oder Förderungdes Fluids möglichist.
    [0019] WeitereVorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werdenbei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispielsanhand der beigefügtenZeichnungen deutlich. Die Zeichnungen zeigen dabei in rein schematischerWeise
    [0020] 1 einBlockschaltbild einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung;
    [0021] 2 einBlockschaltbild eines bekannten Einkreissystems; und in
    [0022] 3 einBlockschaltbild eines bekannten Zweikreissystems.
    [0023] 1 zeigtein Blockschaltbild eines Hydraulikantriebs einer Zweizylinderdickstoffpumpemit einem ersten Antriebszylinder 1 und einem zweiten Antriebszylinder 2,die überdie entsprechenden Kolben mit einem ersten Förderzylinder FR und einem zweitenFörderzylinderFL verbunden sind.
    [0024] DieFörderzylinderFL und FR werden über eineRohrweiche RW an eine gemeinsame Förderleitung angeschlossen,so dass durch den abwechselnden Hub der Förderzylinder FL und FR einenahezu kontinuierliche Förderleistungfür denDickstoff erzielt wird. Zu diesem Zweck muss die Rohrweiche RW über einenStell- bzw. Schwenkzylinder SZ abwechselnd in eine Verbindungsstellungzwischen erstem FörderzylinderFR und gemeinsamer Förderleitung bzw.zweitem FörderzylinderFL und gemeinsamer Förderleitunggebracht werden.
    [0025] ZurVersorgung des Hydraulikantriebs sind zwei Pumpeinrichtungen P1und P2 vorgesehen, die jeweils fürsich ein oder mehrere parallel geschaltete Pumpen aufweisen können. Imgezeigten Blockschaltbild ist fürjede Pumpeinrichtung jeweils nur eine Pumpe dargestellt. Die PumpeinrichtungenP1 und P2 sind überdie Versorgungsleitungen L1 und L2 mit dem Steuerblock 3 verbunden,in dem Schaltventile 3.1 und 3.2 aufgenommen sind,die wiederum mit den Hydraulikleitungen L4 und L4a verbunden sind.
    [0026] Zwischenden Versorgungsleitungen L1 und L2 ist eine Zwischenleitung zurgegenseitigen Verbindung vorgesehen, in der ein Schaltventil 6 eingebaut ist,so dass Hydrauliköl,das in der Versorgungsleitung L1 durch die erste PumpeinrichtungP1 gefördertwird in die zweite Versorgungsleitung L2 gepumpt werden kann. Insbesonderehat das Schaltventil 6 jedoch die Aufgabe, dass Hydrauliköl, das vonder zweiten Pumpeinrichtung P2 in der Versorgungsleitung L2 gepumptwird, zur Aufrechterhaltung eines ausreichenden Ölstroms zur Betätigung der Antriebszylinder 1 und 2 indie erste Versorgungsleitung L1 übertretenkann.
    [0027] DasHydraulikölin der Versorgungsleitung L1 wird dann durch das Schaltventil 3.2 jeweilsabwechselnd überdie Versorgungsleitungen L4 dem ersten Antriebszylinder 1 bzw.dem zweiten Antriebszylinder 2 zur Verfügung gestellt, um über diesedie FörderzylinderFR und FL zu betätigen. Über dieLeitung L9 erfolgt der Ölrückfluss.
    [0028] Anden Antriebszylindern 1 und 2 sind SchaltventileVFR und VFL vorgesehen, mittels der die abwechselnde Hubbewegungder Antriebszylinder 1 und 2 gesteuert wird. Wegender abwechselnden Hubbewegung der Antriebszylinder 1 und 2 sind diesehydraulisch überdie Steuerleitungen SL5, SL6, SL7 und SL9 miteinander gekoppelt.
    [0029] DieSchaltventile VFR und VFL bilden gleichzeitig auch sog. Näherungsschalter,mittels derer die Kolbenstellung in den Antriebszylindern 1 und 2 ermitteltwerden kann. Gleichzeitig werden durch die entsprechenden Stellungendes Kolbens in den Antriebszylindern 1 und 2 diean den Schaltventilen VFR und VFL angeschlossenen SteuerleitungenSL8 und SL10 entsprechend beaufschlagt, die wiederum die Schaltventile 3.1 und 3.2 imSteuerblock 3 bzw. das Umschaltventil 6 entsprechendansteuern.
    [0030] Dieserfolgt in der Weise, dass bei einem Wechsel des Förderhubsvom FörderzylinderFR zum FörderzylinderFL oder umgekehrt auch die Rohrweiche entsprechend durch den Stell- bzw. SchwenkzylinderSZ betätigtwerden muss. Zu diesem Zweck wird der Stellzylinder SZ über dasSchaltventil 3.1 durch die zweite Pumpeinrichtung P2 und dieVersorgungsleitungen L2 und L4a mit entsprechendem Hydrauliköl versorgtbzw. mit Druck beaufschlagt. Um eine möglichst schnelle Schaltungzu ermöglichen,wird überdas Schaltventil 6 vor Erreichen der jeweiligen Kolbenendstellungdes Antriebszylinders 1 oder 2 ausgelöst durchdie hydraulischen Signale mittels der Steuerleitungen SL8 und SL10,das Schaltventil 3.1 und das Umschaltventil 6 entsprechendgeschaltet.
    [0031] DasUmschaltventil 6 sperrt hierbei die Verbindungsleitungzwischen den Versorgungsleitungen L1 und L2 in der Weise ab, dasskein Ölstrommehr von der Versorgungsleitung L2 in die Versorgungsleitung L1und damit zur Versorgung der Antriebszylinder 1 und 2 gelangenkann. Vielmehr wird die Förderleistungder zweiten Pumpeinrichtung P2 vollständig dem Schwenkzylinder SZbereitgestellt, wobei durch die entsprechenden hydraulischen Steuerleitungen SL18und SL19 auch das Schaltventil VSZ zur Steuerung des Stell- bzw.Schwenkzylinders SZ betätigt wirdbzw. dieses entsprechende Steuersignale an das Umschaltventil 6 abgibt.
    [0032] Durchden Einsatz des Umschaltventils 6 kann der Ölvolumenstrom,der durch die zweite Pumpeinrichtung P2 üblicherweise für die Betätigung der Antriebszylinder 1 und 2 mitverwendet wird, in der Endbewegung der jeweiligen Antriebszylinder 1 und 2,in der dieser Volumenstrom nicht unbedingt erforderlich ist, frühzeitigfür eineBetätigungdes Schwenkzylinders eingesetzt werden, so dass die Förderunterbrechungder Dickstoffpumpe verringert wird.
    [0033] Dadarüberhinaus die zweite Pumpeinrichtung P2 über die VersorgungsleitungL2 direkt mit dem Schaltventil 3.1 bzw. über dieHydraulikleitungen L4a mit dem Schwenk- oder Stellzylinder SZ verbundenist, steht der Betriebsdruck der zweiten Pumpeinrichtung P2 während desgesamten Betriebs unmittelbar dem Schwenkzylinder SZ zur Verfügung.
    [0034] Beidem gezeigten Ausführungsbeispielhandelt es sich somit um eine vorteilhafte Kombination eines Einkreis-und eines Zweikreissystems, bei dem die Förderleistung der zweiten Pumpeinrichtungvariabel sowohl fürdie Betätigungder Antriebszylinder 1 und 2 als auch des Schwenk-bzw. Stellzylinders SZ Verwendung findet. Insbesondere am Ende einer Hubbewegung,bei dem nicht die gesamte Förderleistungder Pumpeinrichtungen fürdie Betätigung desAntriebszylinders bis in die Endstellung erforderlich ist, ergibtsich somit die vorteilhafte Möglichkeit bereitseinen Teil des Ölvolumenstromsfür dieBetätigungdes Stell- bzw. Schwenkzylinders der Rohrweiche bereitzustellen,um damit eine Verkürzung derFörderstromunterbrechungauf ein Minimum zu bewirken.
    权利要求:
    Claims (13)
    [1] Verfahren zum Betreiben einer Zweizylinder-Dickstoffpumpemit zwei mittels eines Fluids betätigten Antriebszylindern (1, 2),die übereine Weiche (RW), insbesondere Rohrweiche abwechselnd, insbesonderemittelbar überangetriebene Förderzylinder(FR, FL) eine gemeinsame Förderleitungmit Dickstoff, insbesondere Beton beschicken, wobei die Weiche ebenfallsmittels eines Fluids übereinen Stellzylinder (SZ) betätigtwird, dadurch gekennzeichnet, dass bereits während derEndbewegung des Kolbens jedes Antriebszylinders (1, 2)im Kolbenhub vor Erreichen der Endlage zumindest ein Teil des für die Betätigung desAntriebszylinders bereitgestellten Fluidstroms zur Betätigung desStellzylinders (SZ) verwendet wird.
    [2] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass der Fluidstrom im Bewegungsendbereich des Kolbens jedes Antriebszylinderszur Versorgung des Antriebszylinders (1, 2) unddes Stellzylinders (SZ) aufgeteilt wird.
    [3] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass der Fluidstrom von einer oder zwei Pumpeinrichtungen(P1, P2) mit jeweils einer oder mehreren Pumpen erzeugt wird.
    [4] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das Fluid Hydrauliköl ist.
    [5] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Steuerung der Antriebszylinder (1, 2),des Stellzylinders (SZ) und/oder der für den Betrieb erforderlichen Schaltventilehydraulisch erfolgt.
    [6] Antriebseinrichtung für eine Zweizylinder-Dickstoffpumpemit zwei mittels eines Fluids betätigten Antriebszylindern (1, 2),die übereine Weiche (RW), insbesondere Rohrweiche abwechselnd, insbesonderemittelbar überangetriebene Förderzylinder (FR, FL)eine gemeinsame Förderleitungmit Dickstoff, insbesondere Beton beschicken, wobei die Rohrweicheebenfalls mittels eines Fluids übereinen Stellzylinder (SZ) betätigtwird, insbesondere zur Durchführungdes Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mitmindestens einer Pumpeinrichtung (P1, P2), mittels der das Fluid über Versorgungsleitungenunter Arbeitsdruck den Antriebszylindern und dem Stellzylinder zurVerfügunggestellt wird, wobei eine Umschalteinrichtung (6) zur Umlenkungzumindest eines Teils des von der mindestens einen Pumpeinrichtungerzeugten Fluidstroms auf den Stellzylinder und eine Ermittlungseinrichtung (VFR,VFL) zur Feststellung zumindest einer Kolbenlage jedes Antriebszylindersvorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungseinrichtungso ausgestaltet ist, dass die Kolbenlage im Bewegungsendbereichvor Erreichen der Endstellung im Kolbenhub ermittelt wird und nachErmittlung der Kolbenlage die Umschalteinrichtung betätigt wird.
    [7] Antriebseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,dass eine einzige Pumpeinrichtung mit einer oder mehreren Pumpenzur Versorgung der Antriebszylinder und des Stellzylinders vorgesehen ist.
    [8] Antriebseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,dass zwei Pumpeinrichtungen (P1, P2) mit jeweils einer oder mehrerenPumpen vorgesehen sind, wobei die erste Pumpeinrichtung über eineerste Versorgungsleitung primärzur Versorgung der Antriebszylinder und die zweite Pumpeinrichtung über einezweite Versorgungsleitung primärzur Versorgung des Stellzylinders vorgesehen ist, wobei zwischenerster und zweiter Versorgungsleitung eine Verbindungsleitung mitder Umschalteinrichtung vorgesehen ist, wobei die Umschalteinrichtungeine Versorgung der Antriebszylinder durch die zweite Pumpeinrichtungund/oder eine Versorgung des Stellzylinders durch die erste Pumpeinrichtungermöglicht.
    [9] Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid Hydrauliköl ist.
    [10] Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungseinrichtung (VFR,VFL) einen oder mehrere mechanische, elektrische oder hydraulischeSensoren zur Ermittlung der Kolbenlage aufweist.
    [11] Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis10, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (VSZ)zur Erfassung der Kolbenlage des Stell- bzw. Schwenkzylinders derRohrweiche einen oder mehrere mechanische, elektrische oder hydraulischeSensoren zur Ermittlung der Stell- bzw. Schwenkzylinderlage aufweist.
    [12] Antriebseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,dass die Antriebszylinder (1, 2) hydraulisch gekoppeltsind, so dass nur ein oder zwei Sensoren an einem der Antriebszylinderzur Bestimmung der Kolbenlage in den jeweiligen Antriebszylindernvorgesehen sind.
    [13] Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis11, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung hydraulischgesteuert ist und insbesondere ein Schaltventil (6) umfasst.
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-12-22| OM8| Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law|
    2006-08-24| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2009-11-12| 8364| No opposition during term of opposition|
    2011-03-24| 8339| Ceased/non-payment of the annual fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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