一种稠物质活塞泵的制作方法

专利名称：一种稠物质活塞泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有专利权利要求1前序部分特征的稠物质泵。在更广泛的意义上，本发明也涉及这种稠物质泵的控制。
背景技术：
稠物质活塞泵长时间以来一直特别用于工地以输送混凝土。通常，其是以液压运转的活塞泵，大多数有两汽缸，通过软管或管输送混凝土。接下来，从简化的意义上只提及混凝土输送。本发明不局限于混凝土输送泵的应用，也可应用于所有类似稠物质的泵。
这种泵不得不通过两个选择填充的汽缸及相关联活塞填充单一送料管线(feed Line)。各自填充的汽缸通过一可移动的管道转换器与送料管线连接。随后，活塞推出混凝土(泵出冲程(pump stroke))，同时为了使汽缸再次充满混凝土(吸入冲程(suction stroke))，平行的活塞缩回。在每一冲程末端，汽缸活塞的运动方向倒转并且管道转换器转换，这样，泵出冲程及吸入冲程连续交替。所述两个泵活塞优选互相连结以液压驱动，这样，其基本上以抵消的方式运转。
普通的管道转换器(专利DE 29 33 128 C2)的排列可以使其在两个末端位置之间前后转换，其中，它们一方面在汽缸开口与送料管线之间，另一方面，在汽缸开口与预装容器之间选择地建立连接。这样就导致输送不连续。
专利US3663129描述了一连续输送的混凝土泵，其转换阀或管道转换器包括一所谓的滑动套。其腰部开口与作为下游出口与送料管线口连续但枢转地连接。其肾状的内接缝开口(进口，逆流)足够长以同时覆盖两个泵汽缸开口。在运转中，管道转换器做一连续振荡绕轴旋转运动，其轴与送料管线口同轴。管道转换器绕轴旋转的角度从中间往两侧大约为50°。
泵汽缸活塞的控制取决于管道转换器的瞬间位置，这样，当两个汽缸开口被套管开口覆盖的瞬间，一汽缸在末端，另一汽缸在泵出冲程的始点。由此，所述输送动作连续地从一汽缸转换至另一汽缸。在所述技术的情形，对每一汽缸吸入冲程及泵出冲程控制系统用的时间跨度相同。因此，两个汽缸没有同时输送。
由于所述技术情形中送料管线侧边上的管道转换器的一带边的轴承、而且封套支撑(enveloping support)及密封表面只围绕套管开口，所述技术情形中相当大的倾斜力矩的设计是不能完全被接受的。不能排除，由于缝隙的形成，相当大的泄漏损失会出现在管道转换器的套管开口和输送汽缸之间的密封部分，其反过来使真正连续的送动作不能实现。
英国专利1063020，作为所述技术一特性(gender)定义描述了一多汽缸稠物质及混凝土泵，在一实施例中的转换阀包括两个旋转滑片(也成形为套管阀)，每一滑片由其各自的升举汽缸控制。其出口端口与一普通Y形管连接，所述Y形管依次与送料管线下游连接。每一旋转滑片可与一个也可与两个泵汽缸一起运转。虽然提及了旋转滑片的同步控制，然而，在所述技术情形，泵及控制系统输送汽缸连续送料到普通送料管线是无法预期也是不可能的。
专利DE 30 06 542 C2描述了一用于两汽缸稠物质泵的闸刀状(guillotine)平阀。其包括一与控制杆稳固连接的闸刀状薄片，所述薄片可在引导壳或框两末端间交替地前后运动。所述技术情形中2/2情形的闸刀状阀也可安装在Y形管的边缘与入口管或出口管之间。在混凝土泵中，优选安装于预装容器底部与两汽缸活塞泵的排出管之间和/或送料管线与排出管之间。
此外，所述技术情形也涉及了此处所讨论种类的稠物质泵，带有一插入台，通过该插入台，可插入一清除未使用的稠物质的清洁体，所述清洁体保持在送料管线中。所述插入台包括，例如，一腔室滑片，靠一电动机或液压移动，带有至少两个相等横截面的腔室。在插入台的静止位置，一个腔室形成送料管线的一部分，而另一腔室可自由拆卸的(accessible)，所述的清洁体可以用手从外部插入后者。在清洁程序中，稠物质泵关闭，所述插入台被转换到一运转位置(working position)，其中，带有清洁体的腔室在送料管线内取代了另外的腔室。然后，所述清洁体可用压缩空气挤压通过输送管，由此推动在其前面的稠物质。这些所述技术情形，然而，插入台不得不另外设置于上述讨论的转换阀上。

发明内容
本发明的目的是提供一改良的稠物质泵及一种控制稠物质泵连续输送的方法。
依据本发明专利权利要求1及独立权利要求19的特征可实现上述目的的稠物质泵及控制方法。
与所述独立权利要求相联系的从属权利要求的特征提供了本发明的有益改进。
然而，依据上述美国及英国专利的泵，所述控制滑片通常以暴露的方式设置于稠物质容器处，通过提供带有两个可水平运动的、特别是直线引导的控制滑片的转换阀，可为优选的应用形成较少暴露于稠物质特别是混凝土的实施方式。一方面，这可应用于磨蚀性应用中，但也可用于在输送管或输送汽缸中通过动力压力装载。在控制滑片部分，不同于公知的套管滑片，稠物质在压力下未改变方向而基本上以直线方式流过管道部分。只有在收集管道中(也称Y形管)，源自输送汽缸的混凝土流混合在一起。这有助于充分地减轻滑片自身压力，而且不但减轻轴上的负载，也在转换控制滑片时减小了摩擦力。因此，所述设计方案显著地降低了转换阀中可移动及不可移动部件的机械磨损。
应该指出，虽然此处优选实施例中讨论的是两汽缸稠物质泵，依据本发明的设计也可变换为带有三个或更多汽缸的泵，其中，控制滑片得与每一输送汽缸连结。
并非绝对需要以严格直线的方式引导控制滑片，但依据本发明，也可提供一轻微的弧，由此，运动的主要部分保持水平。
虽然可以设想在互相面对的表面直接地支撑平行的控制滑片，然而，每一控制滑片的引导结构优选具有一专用滑轨以在运转周期中使控制滑片有更大的偏移。
可以应用公知的方式为具有滑轨的转换阀(引导结构及控制滑片)提供耐摩擦、耐磨损材料，以及耐磨部件，因此这不需要详细讨论。同样的情况也可应用于控制滑片与输送汽缸及收集管开口之间的密封。
依据本发明，当所述控制滑片能够占据三个不同位置转移位置、阻滞位置及进口位置时是有利的。设计对应这三个位置，或者控制滑片细分的三个不同部分，这意味着转移部分、阻滞部分及进口部分。所述部分或位置的名称是自身解释的(self explanatory)，并且将结合附图中的描述讨论。
也许作为单一模块提供/预制上述部分并且按照必需的顺序装配它们是有利的。总的说来，一带有必要阀程或功能的控制盒或控制笼产生了。该设计有利于可以被拆卸的单一、过早磨损或损坏部分的简单替换，特别是当其中有连接装置时。
可以理解，所述两个控制滑片方便地设置为彼此相同；当添加上各自的驱动系统时，可由于空间约束而产生变化。
依据本发明的方案的重要优点在于可简单地选择使用转换阀中的至少一个、也许两个控制滑片也作为清洁体的插入台。控制滑片的短管部分及送料管线在泵关闭运转过程中得被清洁，这意味着残留的稠物质或混凝土残留物得被清除。
为所述目的，本发明提供了控制滑片的入口，这可以通过，例如薄片来提供，所述薄片通常是关闭的，但打开后提供控制滑片的入口。
为此，可以提供一单独的控制滑片清洁或插入位置。然而依据一有利的改进，控制滑片的入口位置同时被用做清洁体的插入位置。这是可能的，因为在所述插入位置，控制滑片的管道横截面没有功能也没有压力。
基于最初讨论技术的情形，这样的结合既没有提供也不是很可能的。
控制滑片的驱动器优选使用液压定位的汽缸，然而，其它合适的驱动器，例如，可使用电动机、直线齿轮驱动器等。
在第一实际的实施例中，可以使用两个串联的(双方向运转)升举汽缸。在该构造中，每一汽缸的冲程相应于相连结的控制滑片从一位置到下一位置的移动距离。当两个汽缸都缩回时，控制滑片处于其最低位置(例如，进口位置)。当一汽缸伸展时，所述控制滑片移至其中间位置(例如，阻滞位置)。当第二个汽缸也充分伸展时，所述控制滑片达到其顶部位置(例如，转移位置)。
可以理解，使用一两阶段的升举汽缸(伸缩汽缸)，也可得到相同的效果，然而，为了保证控制滑片限定的移动位置，由此其中间位置得可确切地控制及锁定。
除了直接地及唯一地通过驱动器锁定控制滑片各自的位置外，当然也可设置专用的锁定装置，优选在引导结构及控制滑片之间直接接合。这些锁定装置也可遥控操作，这意味着接合及不接合。此外，也可设想在锁定方向触发装载(spring load)这样的锁定装置，这样，当控制滑片移至需固定的位置时，其可自身锁定。
如果上面提到的驱动升举汽缸与控制滑片不同轴，例如，由于空间限制，其可以在控制滑片旁边平行放置。在这种情形下，得在控制滑片与升举汽缸的杆末端片之间的垂直方向上设置一负荷转移装置，例如，一横梁或一托架。为此，必须为控制滑片设置引导结构各自的开口，这样，其能跟随滑片的横向运动。
取决于设置条件，如果一适当的杠杆或有角的齿轮系统可以安装以调节各自的控制滑片位置，所述升举汽缸也可以相对于控制滑片呈一角度放置。
由实施例的附图及下面的详细描述显然可以得到进一步的细节及有利条件。


在一高度简化及纯粹示意性的图中
图1为带有附加功能部件的稠物质泵装配的立体图；图2为依据本发明带有多个控制滑片转换阀的稠物质泵的侧剖视图；图3为沿图2(II-II线)的稠物质泵输送汽缸中间轴线的剖视图，以突出输送汽缸、转换阀及收集管的位置；图4为相对于带有两平行控制滑片的转换阀的图2(沿图1中III-III线切)旋转90°的正视图；图5为稠物质泵的两活塞阶段转换冲程相对于两控制滑片各自位置的时间-巨离图；图6为控制滑片的第一驱动变体，包括一前一后排列的两个液压升举汽缸；图7为控制滑片的第二驱动变体，包括一伸缩的汽缸，可在两阶段内延长；及图8为控制滑片的第三驱动变体，包括一单个的长冲程的升举汽缸。
具体实施例方式
图1显示了带有彼此相邻放置的两个平行输送汽缸3和5的稠物质泵1的立体轮廓图，一预装填容器7，一转换阀9，一收集器或一Y形管19及送料管线的简略部分。所述转换阀位于壳中，或在引导结构11中，延伸穿过预装满容器7的底部。靠近引导结构的底部，在朝向输送汽缸3及5的侧边上，设有一维护薄片13。在所述预装填容器上方，以类似展开图的方式显示了两控制滑片15及17，其意欲可移动地插入转换阀9的腔室形状的引导结构11中，形成其阀体。这会随后详细说明。
图2只显示了稠物质泵1的输送汽缸3，其位于该视图的前面，在其开口(排出)端部分。与其相连结的活塞没有显示。第二个输送汽缸5位于输送汽缸3的后面且在视图方向被遮盖了。其在图3的顶部又可见到。输送汽缸3及5的两个活塞彼此独立地被驱动(优选为液压地)并且原则上在其冲程及控制系统限制内能以任何相对位置或速度操作。然而，其也可能以液压连结的方式操作，两个汽缸及活塞有相同的直径，例如250mm。
漏斗状的预装满容器7，只有其较低的部分(底部)可见，在其顶部有开口且被拴在两个输送汽缸3及5的开口端，要由稠物质泵供应的稠物质从顶部灌注。两个输送汽缸3及5的开口在预装满容器7的较低的区域引出(exit)。由此，当稠物质被吸入输入汽缸时，稠物质的最大预填充水平保持在汽缸开口的上方。
在预填充容器7的底部，一标记为9的转换阀整体以公知的方式安放。只有通过所述转换阀9，稠物质到达输送汽缸3及5，且只有经由所述转换阀，所述输送汽缸将稠物质喷射入送料管线，图上未示出，将在后详细描述。
转换阀9包括一坚固地安装于预填充容器7上的不可移动的引导结构11。其一定程度地向上突出进入预填充容器，并且也向下到达其底部。
应该指出，在所述实施例中，只引用了引导结构的垂直安装，然而，这不是必须的。
原则上，引导结构11可以设置为开放的结构，特别是定形为架子状。优选为建造成一带有几个功能开口的基本上封闭的盒子，所述功能开口特别是位于所述预充填容器中的上部区域，为了使稠物质平稳地流入转换阀，也直接在预填充容器的底部，所述功能开口充分保持打开。由此，除了上部开口外，还有一开着的侧面，例如，向着输送汽缸是有利的，由此，不会危及在所述区域中对控制滑片的确切引导。
在引导结构11的较低部分，一通常关着的薄片13位于预填充容器7的外边。通过打开薄片13可以进入引导结构11的内部，其形状如实施例中显示的盒或腔室。
后者为两控制滑片15及17(后者在图1、图3及图4中可见，然而在图2中，其与输送汽缸5一起被覆盖)形成一直线引导装置。一方面，这些在输送汽缸及采集管19之间提供连接，另一方面，和与其相连的送料管线形成连接，此处未示出。送料管线19及送料管线道的起始点优选处于与输入汽缸3及5的轴相同的高度。
由于两个控制滑片优选等同，随后，在图2中以控制滑片15代替进行更详细的描述。其以“15”开始的部分以相同的方式在控制滑片17中呈现。
控制滑片15可定位在引导结构内，相对于其纵向延伸，在三个不同预先确定的转换位置；这是通过一随后将讨论的驱动系统完成的。其也包括三个不同的功能部分。在顶部是进口部分15E，其朝预填充容器及输送汽缸3开口，因此在其纵轴方向有一开口，且另一开口与其垂直。为了使稠物质改变90°方向从预填充容器进入输送汽缸，一输送滑片15S，这意味着插入一球形弯曲的凹槽部分。其自由的横截面优选与输送汽缸3的横截面大约相当并且优选形成一90°的(偏转)角。此处，可以设置一成适当角度的肘状管子，所述管子可能带有一如漏斗状张开的入口，并且所述管子与控制滑片结构成为一体。当在引导结构11内的控制滑片15被定位在其最低位置时，所述入口部分开始起作用。同时，入口部分15E在背离输送汽缸3的表面关闭，朝收集管19形成一密封表面15D。从而，其完成了，在控制滑片15的入口位置不存在与收集管的连接，或其也相对于预填充容器7保持关闭。如后述将会变得更清楚，这可使在一输送汽缸的再充填过程中，其余各个输送汽缸的输入操作在一定意义上是连续的输入。
在入口部分15E的下面有一控制滑片15的堵塞或阻滞部分15B。这仅仅有阻滞输送汽缸及收集管19之间连接的目的，在两侧面上转换阀的右边可见。当控制滑片在其三个位置的中间时，所述阻滞部分15B位于输送汽缸开口的前面。在填充稠物质后，其能完成一短的预压缩冲程，从而使新填充的稠物质的压力与和收集管相连的送料管线的压力相适应。同时，通过向着收集管19的密封表面15D避免了对送料管线内压力的反冲。
所述没有任何流程导向功能的阻滞部分，将被保持得尽可能地短，如果其确保所述输送汽缸的安全封锁，也有一实质预先压缩的压力。如果进一步设有确切定位能力，稍大于250mm的延伸(也比输送汽缸的直径稍大)应该是足够的。
在控制滑片15的最底部有一转移部分15L，优选地包括一短的，特别是直的管部分，在两边上的开口具有如输送汽缸3那样的相同内横截面。所述转移部分15L形状及尺寸的适配在图2及图3中能得到很好地反映。在所述转换阀及稠物质泵的运转过程中，其经常是充满稠物质的。
如上所述，所提及的部分可以考虑为单一的模块，其可以预制且可以装配在控制滑片中。
总体上，所述控制滑片与进口滑片、所述输送汽缸的开口、作为通道的收集管的开口及上述三个位置一起形成一3/3方式的阀。
在图3右侧，与输送汽缸(此处5)上面的控制滑片(此处17)的槽(17S)相邻接的入口部分(此处17E)的几何布置及在收集管19开口前面的密封表面17D的位置是可以辨认出的(recognized)。此处，所述稠物质可以只经由滑片17S从预填充容器7流入输送汽缸5的开口；相同部分支持(the same holds for)控制滑片15的各个入口位置。
此处也可看到控制滑片的侧壁15W及17W，这些控制滑片侧壁可以完全关闭且优选由适当的扁平材料制成。在各个部分之间的顶部及底部，为了将这些结合在一硬的盒中以形成控制滑片的框架和部件，在侧壁之间不得不设置十字组件(cross members)。所述框架，例如已经在实施例中所示了一约300mm×300mm的平面图，其高约为800-900mm。
因此，由输送汽缸的250mm的直径限定了大约300mm的宽度。通过3个部分中控制滑片的设计决定高度。为了为所述滑片提供一尽可能大的入口横截面，上述大约也为300mm的深度(输送汽缸纵向尺寸)可以依据各自的安装要求改变，然而，其不应小于输送汽缸本身的横截面。
此外，图3也示出了引导结构11、侧壁11W及中间边11M布置的一些设计细节。这些形成控制滑片15及17的引导表面或滑轨。所述引导构件细节的布置取决于本领域普通技术人员对适当的、抗磨的材料及形状的选择。
在该剖视图中，收集管19的形状及技术功能变得更清晰。其为公知的“Y”形管方式，其两支管各自与控制滑片15或17连接，并且其“嘴”或入口法兰与送料管线直接连接，更详细的情况未在图中示出。
在嘴区域送料管线的自由横截面比朝向控制滑片的入口区域小。
由于控制滑片的直接邻接，安装的紧密在图中清晰可见。在此引导结构11的剖视图中，控制滑片15及17在预填充容器7中不同的高度互相邻近，强调说明的是，引导结构11穿透后者的底部。底部11B位于预填充容器底部下边控制滑片的2/3高度处。引导结构的壁11W及其中间边在其完全展开时是可见的、其比控制滑片15及17本身约长2/3。
如果控制滑片的引导构件不要求，引导结构的壁可以不必须为完全封闭式。然而，为安全起见(外来物体渗入及防止人无意间触碰等意外风险)，使其保持封闭是有利的。
引导结构的底部11B也在此处以关闭状示出。然而，以穿孔的方式或者设置为具有倾斜薄片是有用的，从而排出渗入控制滑片及引导结构之间的水，以及在控制滑片向下行进的期间避免限制空气袋(pockets)的运动。
所述两个输入缸3及5纵向位于视图方向，被遮盖在引导结构11后面。控制滑片15在图2及图3中位于相同的高度，也就是位于其最大可能(转移)位置。图3中也示出了控制滑片17在其入口位置，其在引导结构11内最低可能的位置。
从而，控制滑片15的转移部分目前位于输送汽缸3开口的前面(位于其后且被遮盖)。后者以流动(fluidic)方式即刻与收集管19及送料管线相连接，这样其能喷射填入的预压的稠物质。
另一方面，控制滑片17的入口部分17E位于输送汽缸5开口的前面，这样所述输送汽缸5与预填充容器7相连接，这样其能被再充填。
图5中，将在后面讨论，这与转换阀运动阶段的阶段7相一致。
同时，控制滑片17的转移部分17L，在其最低位置，位于虚线圈所示(见图1)的薄片13的高度。此处应指出每一滑片15及17可以有滑片13，由于在引导结构内两控制滑片的紧密邻近所述滑片13也可形成用于两控制滑片15及17的一共同的维护及倾卸薄片。当然，其得足够宽以提供进入两控制滑片(或其各自的管道部分)的无限制的通路(尤其是用于插入清洁机构)。在通常的操作过程中，这些薄片上将不会被施加压力，这样其就不必很坚固，或不必特别密封。然而，如上所述，在转换阀9的操作中其可相对于开口安全锁定。
显然，通过定位引导结构11在预填充容器7底部的高度，可以获得有利条件，控制滑片的各个入口部分通过其自身渡过稠物质流的高度差异。如图2中清楚可见的那样，稠物质从顶部流入随重力下流，向一旁偏移入口部分的高度(约250-300mm)(经90°偏转后)进入输送汽缸。预填充容器的底部因此些微地位于输送汽缸3及5开口的上方，因此，为了促进再填充及吸入，基本上就利用汽缸开口区域的静态压力优势。
控制滑片的各个中间位置(“阻滞位置”)恰好位于控制滑片15及17的尽头位置的中间，如图3中所示。其可直接通过驱动器调整并固定，或如上所述的那样设置另外的机械锁定装置或以限定方式固定转换位置的其它装置。然而，此处未示出后者。
图4中，以高度示意性的方式也示出了上述不同的驱动器变体。在控制滑片15的左边，设有一前后升举汽缸组件21。在固定点23上安放了一第一升举汽缸25，其杆末端片带有另一升举汽缸27。后者杆末端片通过托架29相连，其与平的滑片15只是原则上示出。在引导结构11内肯定有一纵向的开口，其中托架29以滑动方式引导。两个升举汽缸以双动方式设置，升举汽缸27得配备柔软的送料管线。
显然，升举汽缸25及27的两个杆末端片充分伸展。通过回转横杆末端片之一，所述控制滑片15可以首先到达其中间位置(阻滞位置)。当第二横杆末端片也缩进时，控制滑片到达其较低位置(入口位置)。在相反的移动方向，杆末端片一个接一个地伸展，由此，升举汽缸25及27的冲程以一适当的设置共同限定扁平滑片的准确位置。
在右侧，扁平滑片17的驱动器被选择设置为双动的两阶段的伸缩汽缸31。其直接位于固定点33及托架35之间，这只在原理上示出，其与控制滑片17以固定的方式依次连接。其也可通过一纵向开口在引导结构11内移动。由于控制滑片17在其最低的(入口)位置，升举汽缸31也完全缩进。通过将其杆末端片延伸至第一阶段或升举位置，其将控制滑片17定位于其阻滞位置，在第二阶段，通过杆末端片的进一步延伸，控制滑片17到达其转移位置。
而且，参照图2，结合图2中控制滑片17的低位置，显然在打开薄片或薄片13后，仍然留在管部分15L或17L(后者以虚线示出)的稠物质可被轻易地除掉。在转换阀的通常操作中，其确实是不必要的，由于其量相对较小或稠物质柱状物在下一输送或喷射冲程中再被喷射入收集管及送料管线中。
由于此位置的转移部分与送料管线是完全分离，在其中没有上升的压力。此外，通过适当的方式可以确保在输送操作过程中当稠物质泵及转换阀运行时薄片13不能被打开，而且当薄片打开时转换阀不能转换。
在打开薄片13后，一清洁机构37(也在图2中以虚线示出)也可插入转移部分15L或17L(其事先以适当的方式手动净化)。在关闭薄片13后，其可通过将控制滑片在各个输送汽缸或收集管19开口之间转换而在转移部分中移动。随后，为了清除管线中留有的稠物质，其穿过收集管及送料管线运行，例如通过输送汽缸及控制滑片之间的一输送装置而提供的压缩空气，此处未示出。
通过将一清洁机构穿过所述收集管或Y形管19的两支管，所述两支管也被净化过，由此，通过清洁机构的两次穿过(连续地穿过所述收集管的两支管，然后穿过公共送料管线)所述送料管线清洁的彻底性可提高。可以理解，对两过程而言，相同的清洁机构可以使用两次，或可以使用不同的清洁机构。
通过连接区域收集管的适当形状及/或通过向收集管19两支管的同时加压，可以确保所述清洁机构基于其第二次穿过不会被卡在先前已经清洁过的收集管支管中。
参照图5，输送活塞的时间-距离图及转换阀9的控制滑片15及17的运动相图，在引入所述稠物质泵的所有主要部分及其外围设备后，详细说明并讨论了输送过程本身及稠物质泵及其转换阀的控制。输送汽缸3及5的两个活塞只在各图线的起点处以参考数字K3及K5表示。活塞K3的运动或运动周期以虚线示出，活塞K5的运动或运动周期以实线示出。
上述提及的转换阀的运动阶段，其简化的示意性的展示图与图4中的视图一致，通过数字1至8编号，以时间经历划分图而相互邻近地示出，且通过垂直线彼此分开。
在第一阶段，控制滑片15及17在“转移位置”，这意味着其转移部分15L及17L同时位于输送汽缸3及5的开口的前面(下面也是起始位置)。输送汽缸3及5都与收集管19及随后的送料管线也相连。没有输送汽缸与预填充容器7相通。
根据所述图的阶段1，输送汽缸3的活塞K3向吸入冲程的末端运动，而所述(刚填满的)汽缸5的活塞K5在预压缩后正好开始一个新的泵出冲程。两个活塞都以相对慢的速度在相同方向平行移动。这可称为“同步运动阶段”。
阶段2是输送汽缸3在泵出冲程及吸入冲程之间的过渡。控制滑片15，优选地在停止活塞K3后，向下移动其整个冲程的一半，而所述控制滑片17保持静止。输送汽缸3的开口被阻滞部分15B紧紧地密封，在变换其冲程方向之前(“过渡阶段”)其活塞K3短时间停留。输送汽缸3相对于收集管19完全封闭。控制滑片15的之间或支撑位置安全地避免了一泵出及另一吸入输送汽缸之间的任何流体短路(short cut)。
在这相对较短的阶段，控制滑片15能移动；或如所讨论的那样，在阻滞部分15b非常短的情况下，其可临时停止。
在此期间，活塞K5继续在其泵出冲程内，也如图中所示阶段2那样。但现在其运动的斜度更大，与之前的同步阶段1相比，这意味着其前进的速率被增至正常水平(例如两倍)。由此，与阶段1相比，可确保送料管线道中有一连续的稠物质流。
阶段3示出了两控制滑片的第一个末端(extreme)相对位置。控制滑片15通过其全部冲程(例如，全部稍多于500mm)向下移至。现其位于其进口位置；其滑片15S位于输入汽缸3开口的前面，同时，控制滑片17仍在其“转移位置”，且允许从输送汽缸5输送至所述输送管线中。
在阶段3中，图示出活塞K5仍以全速运行或具有完全的泵出功率，而活塞K3执行一吸入冲程，优选地具有温和的(soft)开始及结束，但总体上比在泵出冲程中具有更快的速度(“吸入阶段”)。通过所述预填充容器中稠物质的通常(重力)压力及滑片15S上其水力的有利引导，输送汽缸3以最佳的方式被填满。
在该阶段，控制滑片15的振荡运动的临时停止也是有利的，这样整个吸入冲程在输送汽缸3完全开着时可以完成。
在图5中，阶段4的转换阀9的位置与阶段2相一致。控制阀片15在其前半冲程从其入口位置而升高。现从图中可看出，输送汽缸3的活塞K3(由控制滑片15的阻滞部分15B再次结实的锁定)，可通过一很短的冲程预压缩稠物质，其恰好以低密度被摄入，优选地至所述送料管线道当前的操作压力(“预压缩阶段”)。这也被推荐用于与稠物质一起摄入的气体(气泡)及用于来自收集管19与送料管线道的反压力，从而当接下来阶段的所述汽缸开口从转移部分15L又连接到原料流时避免系统中的震动，此处所述控制滑片也可临时停止或至少减速。
活塞K5正好仍以全速运行至其泵出冲程的结束阶段。
阶段5与阶段1在转换阀9的位置方面恰好相一致(起始位置“同步阶段”)。图也示出在阶段5活塞K3及K5交换作用后(相对于阶段1)，立刻重新开始其阶段转换操作，同时减速进行泵出输送。下面控制滑片17的运动周期开始。
阶段6是阶段2的镜像；现只有活塞K3以全速泵出，而控制滑片17的阻滞部分17B紧紧密封输送汽缸5，且根据图中阶段6，其活塞K5静止。控制滑片17向下移动其全部冲程的一半。
阶段7是阶段3的镜像。如上所述，图4也示出了该阶段。控制滑片17已到达其最低位置。输送汽缸5被再次填充。根据图中阶段7其活塞K5返回其起点位置，且稠物质经过滑片17S流入输送汽缸5。同时，输送汽缸3提供全部泵出功率，其活塞K5全速向前。
在阶段8中，其是阶段4的镜像，活塞K5预压缩新填充的稠物质，而活塞K3到达其泵出冲程的末端。在图中，所述两个汽缸的稠物质泵的一完全操作周期现在完成了，进一步的操作又继续阶段1。
为强调所述稠物质泵在连续输送操作过程中的速率、压力及力，应该提及阶段1-8的整个过程是仅仅在6秒内发生的，如图下方通过时间轴所标示的那样。因此，所述输送汽缸的活塞得经过约一米长的冲程，而所述控制滑片的整个冲程在500mm-600mm的范围之间。
为进一步说明图5中的图，首先应该再指出在阶段1及5中，两活塞同时将稠物质泵出到收集管19及送料管线道。在这些阶段，其速率相互相应调整，这样其总输入量与单一活塞以通常向前速率的输入量相一致。由此，与新的起始活塞压缩阶段一起，完成所述稠物质抽吸的实际上无震动的持续输入量。
在所有其它阶段中，只有一个活塞泵出运转，然后其优选地以不变的速度运行。收集管19的各个非移动支管的静止压力然后与送料管线道的压力相一致。其被所述控制滑片在其阻滞及/或入口位置的密封表面15D或17D安全接受。
与一活塞单一泵出功率相比，依据本发明所述转换阀的设计及所述输送活塞的专门的向前运动的控制使其可能在共同的泵出冲程阶段完成稠物质泵的持续输出，由此，在所述送料管线道中实际上消除稠物质流的震动。这特别由阶段4及阶段8中稠物质的预压缩所促进，由此，避免了刚填充的输入气缸3或5的打开，或与所述送料管线道无压力(“缓冲”)连接。就所述缓冲效果而言，所述“恢复”转移部分15L或17L中稠物质的体积可以忽略。
虽然通过预压缩步骤(阶段4及8)，相当大的力被施加给了滑片15及滑片17，然而，其通过在引导结构11内的坚固且相对简单的线性滑动轴承能容易地被接受且被转移。因此，还显示出基本上平动的滑动轴承的优点以及与所述送料管线固定连接的收集管19的顺流端的优点。
在一有利的方式中，稠物质的重量能经由向着待输入的气缸开口的控制滑片的滑片而支持快速进给。
活塞K3与K5及控制滑片15与17的瞬间位置能通过适当的传感器(远程传感器、位置传感器、压力传感器)而检测，可能直接在各个驱动器上。所述传感器优选地提供其位置信号至所述稠物质泵的中央控制装置，其反过来控制输入活塞K3与K5及转换阀9的驱动器。
尤其是，在从两个输送汽缸的同时输送的瞬间，其控制两汽缸向前速度的减少。两个活塞不一定得被控制至半速，但原则上一个活塞可被控制至全速的1/3而另一活塞可被控制至全速的2/3(假定相等的直径及整个冲程)。目标是尽可能地保持所述送料管线中稠物质原料流的连续。
此外，在所述时间间隔，当刚填充的输送汽缸被连接的控制滑片15或17的阻滞部分锁定时，所述控制装置得一方面停止转换阀或调整其至慢速行进，另一方面得控制所述连接活塞的预压缩冲程。这可能需要一可以位于所述活塞中的汽缸里的附加的压力传感器，或在所述收集管19加压的支管中。控制滑片15及17的阻碍，通过在预压缩中增加压力可以通过一压力限制器将其排除。
在其它的阶段，例如，所述同步阶段、过渡阶段及进口或吸入阶段，控制滑片15/17的减小的速度或甚至停止在逆转点之间的其瞬间的停止也可以是有利的。总体上，得仔细在所述控制滑片静止时间及运动时间之间衡量，这样一方面所述可利用的流体横截面通过阻滞部分与输送汽缸开口的交叠不会减少太多，在另一方面不需要过分的滑行速度。
对于稠物质泵的连续操作，不减慢或停止，以不变的速度流经各个滑片位置也是有益的。
图6在左侧更详细地再阐述了图4示出的带有前后升举汽缸的滑片驱动器21的控制。此外，可以看出带有一接合处(优选在转换阀9的壳上)及升举汽缸25及27的固定点23，两个汽缸都连续排列在彼此的顶部，及控制滑片的托架29，此处未示出。升举汽缸25及27此处以示意性的剖示图示出，这样所述驱动概念的三个运动阶段自右至左变得很明显在最左边，两个升举汽缸装载在其杆边上且在各自最低的位置。因此，所述控制滑片在其入口位置。在中间阶段，较低的升举汽缸25装载于所述活塞边上且在其上边位置中，而随之移动的上边的升举汽缸仍装载在杆边上(所述控制滑片的阻滞位置)。第三阶段示出了活塞处于装载的完全延伸的位置(所述控制滑片的转移位置)的两个升举汽缸。为降低后者，所述阶段以相反的方向执行。参照前图中分别讨论过的所述控制机构的位置，图6-图8中的三个阶段以字母E(入口位置)、B(支撑位置)及L(转移位置)指示。
图7示出了带有一如图3右侧所示的两阶段伸缩汽缸31的相同的过程。固定点33通过一枢轴接合点附着在转换阀9的壳上，承载着所述升举汽缸，升举汽缸通过其杆经托架35与一控制滑片连接。此外，升举汽缸31设有三个工作位置，其中，为中间位置设有一另外的停止或阻滞机构，从而以限定的方式使该位置可接近。在升举汽缸31的中间位置可直接实现液压锁定，但可能不足以在需要的连续操作中准确调整。实践中，此处设有一小的升举汽缸39，其以固定的方式安装于所述转换阀的壳上，可能经由一另外的固定托架，且其杆末端片可延伸至伸缩汽缸31的行程中。
图7中，自左至右可再次看到图6中类似的三个运动阶段，或位置E、B及L。在最左侧，所述伸缩汽缸装载在杆边上且在其最低的位置。阻滞汽缸39是可缩回的。在中间，所述伸缩汽缸是半延伸的，其杆末端片与支撑汽缸39同时也延伸的杆末端片相邻，这样，此处可达到中间位置(阻滞位置)。在右边阶段，阻挡汽缸39可再缩回，这样，伸缩汽缸31的杆到达最完全向上延伸(停止)的位置的路线是畅通的。因此，经由所述托架连接的控制滑片(未示出)现在处于其最高的(转移)位置L。
图8示出了图7的一相当物，这意味着一两阶段可控的长冲程升举汽缸41，其与阻挡汽缸43相联系。固定点33及托架35与图6及图7中的相同。此外，在最左边，长冲程升举汽缸41装载在杆边上处在其最低的可能位置E。支撑汽缸43是可缩回的。在升举汽缸41(现装载在活塞侧上)转换至其中间位置(B)的过程中，阻挡汽缸43也得到延伸，这样其杆末端片进入升举汽缸41末端片的轨道，在所述中间位置阻挡。在图8的最右边，阻挡汽缸43再缩回，且升举汽缸41的杆可以延伸至其最上边的位置(L)。
根据图7及图8的图形，其肯定是所述连接的控制滑片向下的运动，在前讨论的运动阶段或位置的相反顺序是必需的，其通过装载在所述升举汽缸上的杆边得到控制。
可以理解，分别带有升举汽缸或杆末端片的阻挡汽缸39及43得以一方式在任何情况下调整，这样，在所述升举汽缸向上行进的过程中，所述中间位置是可准确调整的。此处所示出的示意性简化排列仅仅用于更好地理解这些驱动器的工作原理，但在一有限的基础上反映真实安装条件以及升举及阻挡汽缸之间的协作。
权利要求
1.一多汽缸稠物质泵(1)，尤其适用于输送混凝土，至少有两个输送汽缸(3，5)将稠物质从一预填充容器(7)输送至一送料管线，所述多汽缸稠物质泵具有一转换阀(9)交替将所述输送汽缸和与其结合的送料管线相连接，所述多汽缸稠物质泵至少包括两个可移动的阀体(15，17)，每一阀体包括一在各输送汽缸与送料管线之间的转移部分(15L，17L)，所述输送汽缸的下游与收集管(19)连接，其特征在于转换阀(9)至少包括一个，但优选两个基本上可平移的控制滑片(15，17)，每个控制滑片包括一直的转移部分(15L，17L)，用于将与其结合的每一输送汽缸(3，5)与所述送料管线连接，还包括一阻断所述连接的部分。
2.根据权利要求1所述的稠物质泵，其特征在于所述转换阀(9)包括一控制滑片(15，17)的引导结构(11)，其有使稠物质流通过的开口。
3.根据权利要求2所述的稠物质泵，其特征在于所述引导结构(11)以固定的方式安放于所述预填充容器(7)中，以使所述控制滑片(15，17)及其开口总是与填入的稠物质接触。
4.根据权利要求2或3所述的稠物质泵，其特征在于所述引导结构(11)基本上为一盒状或一框状，为每一控制滑片(15，17)形成一独立的导向装置。
5.根据前述权利要求之一所述的稠物质泵，其特征在于所述控制滑片(15，17)每个可以在至少两个不同的位置安置在所述引导结构(11)内，这样，一转移位置，其中所述输送汽缸能喷射入收集管(19)中，一阻滞或入口位置，其中所述输送汽缸能将稠物质从预填充容器(7)中吸出。
6.根据前述权利要求之一所述的稠物质泵，其特征在于所述控制滑片(15，17)是相同的。
7.根据前述权利要求之一所述的稠物质泵，其特征在于控制滑片(15，17)随其冲程被分成三个部分，其中一个为转移部分(15L，17L)，而另一个为入口部分(15E，17E)。
8.根据权利要求7所述的稠物质泵，其特征在于在所述转移部分及入口部分之间设有一无流体通过功能的阻滞部分(15B，17B)。
9.根据权利要求7或8所述的稠物质泵，其特征在于所述控制滑片(15，17)的部分是单一的模块，且特别以一可分离的方式相互连接。
10.根据权利要求1-9之一所述的稠物质泵，其特征在于所述引导结构(11)至少包括一薄片(13)用于将稠物质从控制滑片(15，17)的转移部分中移除。
11.根据权利要10所述的稠物质泵，其特征在于设有一共同的薄片用于几个控制滑片(15，17)。
12.根据前述权利要求之一所述的稠物质泵，其特征在于所述控制滑片(15，17)可彼此独立地驱动及安置，特别是通过液压升举汽缸。
13.根据权利要12所述的稠物质泵，其特征在于在两串联的升举汽缸(25，27)内设有一前一后的升举汽缸排列(21)，用做所述控制滑片的驱动器，其各自的冲程与所述控制滑片从一位置进入另一相邻位置的行进相对应。
14.根据权利要求12所述的稠物质泵，其特征在于设有一具有两个升举阶段的伸缩升举汽缸(31)，用做所述控制滑片的驱动器，每一阶段与所述控制滑片从一位置进入另一相邻位置的行进相对应。
15.根据权利要求13或14所述的稠物质泵，其特征在于所述升举汽缸与所述控制滑片平行相邻，经由托架(29，35)与其连结，其中所述引导结构(11)包含用于这些托架的所述控制滑片导向装置。
16.根据前述权利要求之一所述的稠物质泵，其特征在于控制滑片(15，17)的转移部分(15L，17L)包括一与所述输送汽缸具有相同直径的圆柱管。
17.根据权利要求7所述的稠物质泵，其特征在于在所述控制滑片的入口部分(15E，17E)，设有一改线系统(15S，17S)。
18.根据前述权利要求之一所述的稠物质泵，其特征在于其包括一控制装置，位置指示器向所述控制装置指示所述转换阀、所述控制滑片及所述输送汽缸的输送活塞瞬间的位置，所述控制装置根据预定的时间间隔模式以循环方式控制所述控制滑片及所述输送活塞的驱动。
19.一种操作稠物质泵的方法，特别是根据前述权利要求之一所述的稠物质泵(1)，为了连续输送，所述稠物质泵至少包括两个带有输送活塞(K3，K5)的开放的输送汽缸(3，5)及带有控制滑片(15，17)的一转换阀(9)，所述控制滑片可相互独立控制，与所述输送活塞的运动相适应，各至少包括一将结合的输送汽缸与送料管线连接的转移部分(15L，17L)及一将稠物质经过结合的输送汽缸(3，5)从预填充容器(7)中吸入的入口部分(15E，17E)，其中，所述输送活塞(K3，K5)的同步行进阶段以循环方式被控制，而其至少两个控制滑片(15，17)位于一转移位置，其中，其转移部分(15L，17L)将结合的输送汽缸与所述送料管线连接以初步同步排出稠物质。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于所述同步阶段的输送活塞(K3，K5)相互调整，这样，其同步抽吸的稠物质量与在其它各个活塞(K3或K5)的抽吸冲程过程中单独通过一个活塞(K5或K3)的输送量大约相等。
21.根据权利要求19或20所述的方法，其特征在于在每一输送汽缸(3，5)的每一输送活塞(K3，K5)泵出冲程的开始，其开口通过所述控制滑片的阻滞部分(15B，17B)即刻关闭且该活塞执行一预压缩冲程。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于活塞的每一泵出冲程至少包括一预压缩阶段(阶段4/8)，一第一同步阶段(阶段1/5)，一泵出阶段(阶段2-4/6-8)及一第二同步阶段(阶段5/1)。
23.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于在同步阶段过程中，两输送活塞(K3，K5)以相同的速度驱动，特别是以其下一泵出冲程正常速度的一半。
24.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于在别的输送活塞连续泵出冲程中，一输送活塞保持静止的过渡阶段跟随着泵出冲程。
25.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于每一活塞的吸入冲程(阶段3/7)比其泵出冲程更快，特别是在过渡阶段(阶段2/6)与预压缩阶段(阶段4/8)之间。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于活塞的每一吸入冲程包括减速的起始斜坡与停止斜坡。
27.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于在同步阶段所述控制滑片(15，17)减速或即刻停止。
28.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于在预压缩阶段所述控制滑片(15，17)减速或即刻停止。
29.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于在过渡阶段控制滑片(15，17)减速或即刻停止。
30.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于在吸入阶段所述控制滑片(15，17)减速或即刻停止。
31.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于所述控制滑片(15，17)安置在所述稠物质泵操作中止的操作位置，使其可以移除剩余的稠物质，且需要时可以插入清洁机构。
32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于所述操作位置是所述控制滑片的入口位置。
33.根据权利要求31或32所述的方法，其特征在于在所述移除及/或插入过程中，一防止所述控制滑片启动的安全装置起作用。
全文摘要
本发明涉及一种多汽缸的稠物质(thick matter)泵(1)，其特别用于连续输送混凝土。所述稠物质泵包括至少两个输送汽缸(3，5)，所述汽缸将稠物质从预装填罐(7)中传送至一输送管及一交替连接输送汽缸与输送管的回动阀(9)。本发明的特征在于回动阀(9)包括两个可以基本上平移方式移置的控制(pilot)阀(15，17)，每一控制阀(15，17)包括一将指派的输送汽缸(3，5)分别与输送管连接的直管部分(15L，17L)。所述管部分可以与输送汽缸下游管位置的多支管(19)连接。本发明也涉及一种本发明的连续输送稠物质泵的操作方法。
文档编号F04B15/02GK1946937SQ200580012886
公开日2007年4月11日 申请日期2005年1月26日 优先权日2004年2月26日
发明者曼弗雷德·伦哈特 申请人:施维英集团公司