专利名称：带有安全装置的管道清洁系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的用于传输管路的管道清洁系统。在狭义范围内，本发明涉及用于管道清洁系统使用者的安全装置，并且涉及由泥浆泵填料的传输管路。
背景技术：
很久以来，泥浆泵特别被用于运输混凝土。通常，所述泥浆泵被设计为液压驱动的活塞泵，通常是双缸泵，所述泵通过软管或管道运输混凝土。在下文中，出于简便的目的，将参照混凝土运输进行描述。但是，本发明并不局限于与混凝土泵配合使用，而是可以用于包括泥浆泵在内的所有类似的管道清洁系统。
这样一种特殊形式的混凝土泵被安装在带有一悬臂或类似装置的卡车上。上述形式的水泥泵是本发明所关注的重点，因为使用该类型的泵在泵送即运输操作结束时会出现问题，传输管路中的剩余混凝土必须要随着悬臂伸展被从传输管路中排出，从而为下一次倾倒清洁传输管路。取决于悬臂和传输管路的位置、长度和高度，可能会出现高达10巴的泵出压力。
已知为了上述目的，根据公知技术(DE-A1-29 27 324)，可以在传输管路中引入一擦拭或清洁元件，所述元件的尺寸被设计为其可以基本填满传输管路的横截面，并且可以被流体压力(特别是气压)驱动穿过传输管路的整个长度。随着所述元件移动通过传输管路，该元件推动其前面的泥浆。在大多数情况下，使用由相对柔软的材料(例如橡胶)制造的球形清洁元件，所述元件可以与管道壁形成良好的密封。因此在下文中，清洁元件总是作为球体被引用，但是并不排除其他的形状和材料。
为了将球体引入被设计为可以承受相对较高压力的传输管路中，该传输管路必须被暂时打开。用于将球体引入传输管路中的装置的一优选实施例是固定地安装在传输管路中的一个输入站，该输入站被直接安装在泵的出口处。所述输入站优选地被设计为液压工作的双腔体滑动体。在常规的泵工作中，一个滑动体腔体位于传输管路中，即该滑动体腔体本身形成传输管路的一小部分。相反，另一个滑动体腔体位于传输管路的外部处于装填位置，并且所述球体可以被用手插入此滑动体腔体中。
为了从传输管路中清除剩余的泥浆/混凝土，含有球体的滑动体腔体被外力移动到第一腔体的位置。由于重力可能引起传输管路中的大量泥浆被挤压在滑动体的侧壁上，上述操作需要相当大的力。滑动体优选地在液压驱动的差动缸的帮助下向后和向前运动，但是也可以使用其他可逆驱动器例如电动驱动器。结果是，球体移动进入传输管路，同时第一腔体当前位于传输管路外部，如果需要可以在所述外部位置对第一腔体进行清空和清洁。因此为了清洁传输管路，用只含有球体的无-泥浆部分替换到目前为止仍然填满泥浆的传输管路的一小部分。
在通常的手工插入球体的过程中，存在无意识地开关滑动体外部驱动器的一定危险性。尽管在操作手册中已经包含全部安全信息，但是如果仍然发生上述无意识的开关，插入球体的人员的手将会产生危险。为了确保无论滑动体在任何时候在传输管路的任何部分工作，传输管路都是防漏的，必须设置牢固的密封边缘，所述滑动体沿着该边缘被引导。
已知(施维英集团公司的操作员手册第101 98 516条)可以通过在液压装置中设置带有机械/手动操作的滑动体的安全制动器来避免上述类型的事故。但是在所述系统中还是不能排除操作员失误。
还可以设想将插入开口设计为可以防止人员用其手部接触到危险区域，例如通过给开口附加足够长的管道，所述球体可以自己滚入或被辅助装置推动通过该管道。但是，上述类型的装置将使得取出球体变得很困难，并且将不适宜地增大必须的紧凑形式。
发明内容
因此，本发明所解决的问题是开发一种类似形式的管道清洁系统，该系统以下述方式包括一安全装置即可以有效地消除操作员插入清洁元件时的危险。
上述问题是通过具备权利要求1所述特征的本发明所解决的。从属权利要求的特征体现了本发明的一些有益改进。
在实现本发明时，必须牢记泥浆泵、特别是混凝土泵不得不承受高度污染的极端恶劣的工作条件，并且可能不能一直遵守操作指令和安全规则。因此，所有的安全装置必须是稳定且可靠的，并且如果可能，必须是备用设计的。
例如完全可以设想在球体插入区域设置一光障或其他直接作用传感器(红外线、超声波)，该光障或传感器探测每一个进入滑动体或受监视开口的附近的物体。当出现来自传感器的探测信号时，将直接或间接地中断输入站外部驱动器的运行。为此，例如可以特别地为实现上述目的将电动/电磁开关安全阀门安装在致动缸的液压或气动回路中，或安装其他以恰当的方式被失效的类似种类的现有阀门。当然，优选地以下述方式设计切断器(shut-off)或安全阀门，即所述切断器或安全阀门通常是关闭的并防止向致动缸即向输入站驱动器供应压力介质。所述切断阀门可以被设计为直接或间接工作，即该切断阀可以连接到一个现有的致动缸填料回路中，或者该切断阀门可以被设计成驱动主阀门的控制阀门。
如果安全装置起作用，甚至可以更简单地通过切断电动驱动器的电源来使其停止工作。此处同样可以设置直接或间接作用的开关装置(继电器、电子元件)。
但是在带有相对精密的上述类型的传感器装置的情况下，很难永久地消除在恶劣建筑工地条件下的损坏和/或负面影响的一定风险。
因此，在本发明将被更详细地描述的一个优选实施例中，输入站设置有至少一个可移动的封闭构件，该构件的位置可以被至少一个开关元件机械地探测到。优选地，封闭构件被安装为其可以且必须被手动地打开以便将球体插入输入站，并且在插入球体后必须被关闭。
封闭构件优选地被设计为可枢转的或可滑动的挡板，该挡板完全地封闭球体插入开口或至少该挡板足够大以便防止当挡板处于关闭位置时，外部物体穿过所述开口。但是也可以设想设置一可拆卸的挡板。
如果封闭构件处于甚至部分打开的位置，开关元件都会响应并阻止外部驱动器的运转。
开关元件可以是开关、传感或是阀门。所述开关元件根据封闭构件的位置改变自己的状态，即传感器或开关将产生一个信号或者一个被用作开关元件的阀门将被关闭和打开。由于作为优选实施例的阀门既可以在探测到一个确定的位置又可以在该位置影响外部驱动器的工作，因此开关元件和开关装置就可以被统一为同一个装置了。
还可以在一个用于锁定封闭构件的装置上设置开关元件，这样甚至当封闭构件仅仅被打开并因此出现了该开关元件被从关闭位置移动到打开位置的可能性时，开关元件就可以做出响应。
在根据本发明的管道清洁系统的有效改进中，不仅用于插入和取出球体的开口被监视，如果需要另一腔体也将被监视，一旦球体被插入，输入站的另一个腔体将被移动。如果所述腔体移动到一个例如没有被保护挡板完全封闭的空间，则将一直存在同样的受伤危险。所述非完全封闭也许是有利的，例如如果此类型的保护挡板不是完全封闭样式的，从而允许对移动到挡板中的传输管路部分进行简便的清洁。
此处，根据本发明的安全装置可以防止身体部分在向外运动的管道腔体的外壁和上述保护挡板之间受到挤压；在清洁工作中，该安全装置还可以防止用于将输入站返回其他位置的驱动器的任何动作和反转。
所述区域可以被类似地设置例如一可移动的封闭构件，该构件的封闭状态被开关元件直接或间接地监视。如果所述开关元件发出信号表示封闭构件被打开或被移动，则外部驱动器被停止工作或阻断。
不言而喻，根据本发明的系统不仅可以在带有线性运动组件的输入站中使用，还可以例如在带有转动运动组件的站中使用。
如果需要，也可以优选地将一些上面讨论的安全元件组合以便形成备用系统。例如，甚至在已经装配有封闭构件的情况下，为了实现对物体或人体部分的非接触探测，也可以危险区域中附加地设置传感器。
本发明的主题的更多细节和优点在优选实施例的简化附图和附图后的详细描述中将体现得更清楚。
图1示出了用于根据本发明的管道清洁系统的输入站的第一立体图，其中封闭挡板是关闭的；图2示出了与图1类似的第二视图，其中封闭挡板是打开的；图3示出了图1的封闭挡板及其安全机构的详细视图；图4示出了在封闭挡板被打开后的另一幅详细视图；图5示出了图2的打开的封闭挡板的详细视图，其中输入站驱动器的运转被主动地阻止了。
具体实施例方式
如图1所示，安装在一个未示出的泥浆泵下游的输入站1包括一个位于入口侧的过渡弯头2(在泵和输入站1之间)，一个位于出口侧的管道弯头3(将被清洁的传输管路-此处未示出-将与所述管道弯头连接)以及一滑动体外套4，所述滑动体外套4具有一个位于驱动器端部的液压致动缸5和一个封闭挡板6。后者被安装在滑动体外套4上，以便该封闭挡板可以围绕轴A枢转，此处示出的是处于关闭位置的该挡板。
在封闭挡板6之上还可以看到一个枢接的安全杠杆8，该杠杆反过来直接作用在阀门10上。阀门10形成用于探测封闭挡板6的打开位置的开关元件。当安全杠杆8处于所示的锁定位置时，阀门打开并允许向致动缸5供应压力介质(工作位置)。
图2示出了与图1相同的视图，此处封闭挡板6是打开的。在封闭挡板6后面可以看到管形的腔体4K，所述球体11将被插入该腔体，在封闭挡板6被关闭后，移动进入弯管2和弯管3之间位置的球体11可以被压力介质推动穿过传输管路以便打通并清洁传输管路。从图2中也可以很明显地看出，安全杠杆8被向上摆动从而释放封闭挡板6。所述开关元件或阀门10则被关闭并阻断向致动缸5供应压力介质。安全杠杆8的向上摆起位置表明了插入或取出过程的状态。
在输入站与致动缸5相对的端部上可以看到一个封闭的空间，所述端部在图中位于底部右侧，当腔体4K滑动进入传输管路中时，腔体或通常在传输管路中的管路部分移动进入该空间。
在一种未示出的方式下，可以通过开关元件来监视为所述空间设置的类似用于输入站4的封闭挡板6的封闭构件，以便也在所述区域大部分地消除受伤的危险。
图3是示出封闭挡板6、安全杠杆8和开关阀门10的可能布置形式的详细视图。在此还可以清楚地看到封闭挡板6的轴A。一个挡块7是固定地安装在挡板朝向安全杠杆8的一侧。挡块是大致轮廓为三角形，其远离封闭挡板6的轴线A的侧面为凸起形状。
挡块7与安装在安全杠杆8上的月牙形盘片9处于同一平面中。盘片9基本为圆形，该盘片的一小部分被切掉。月牙形盘片9的中心点与安全杠杆8的枢转轴相重合。圆形盘片的切除部分的切割线是轻微凹陷的。所述切割线具有与三角形挡块7的凸出侧完全相同的曲率半径。
在图3中可以清楚地看出，如果将封闭挡板6围绕其轴A向上摆动，则挡块7将向上抵住月牙形盘片9。因此，封闭挡板6被机械装置安全地锁定在所述位置，并且没有通道进入腔体4K中。甚至当安全杠杆有可能被轻微地提升时，封闭挡板6的锁定条件也不会改变。
图4和图5以与图2类似地方式示出从锁定位置逆时针向上摆动大约90度后的安全杠杆8。很明显，挡块7的凸出侧的曲率与月牙形盘片9沿其被切掉的部分的凹进线保持一致。只有当安全杠杆8处于阀门10关闭的位置中时，封闭挡板6才可以被提升。
如从图5中可以看到的，当挡板被提升时，三角形挡块7的凸出侧沿着月牙形盘片9的切除部分的凹陷切割线滑动，图5还示出当封闭挡板6向上摆动时，其可以达到的最终位置。三角形挡块的凸出侧紧靠月牙形盘片9的凹陷切割侧，这样只要封闭挡板6处于摆起位置，就阻止安全杠杆8转动。因此，当封闭挡板6打开时，阀门10不能被重新打开，从而防止了致动缸5的任何运转。
封闭挡板6可能以下述方式枢转，即当其旋开时，可以在重力的作用下自动关闭。为了插入球体，使用者必须用一只手保持封闭挡板6打开，并用另一只手插入球体。
但是，当封闭挡板6处于提升位置并需要一些轻微的压力将其推回到关闭位置时，也可以使用装置来实现此目的。
除了如此处所示出的，可以围绕转动轴A枢转的封闭挡板6在装配位置是水平的形式以外，也可以采用其他的设置方式；例如可以设置能围绕一个垂直轴枢转的或者以直线或沿着弧线被推入的封闭挡板6。还可以设置可拆卸的封闭挡板。最终选用何种变化形式主要将由各个安装限制条件下移动部件可用空间的大小来确定。
进一步，，除了在开始处已经提到的如此处显示的在封闭挡板6被安全杠杆8和阀门10封闭和锁定的位置的纯机械感应装置以外，也可以使用机电的、电动的和其他的电子装置。
例如，如果致动缸5的运转被电动开关阀门控制，当所述缸处于非工作位置时所述阀门是关闭的，则可以通过用于监视封闭挡板6的位置或安全杠杆8的位置的电动开关元件切断所述阀门的电源。这样，一旦封闭挡板6被打开或安全杠杆8被提升时，就没有压力介质可以进入缸内。
权利要求
1.用于传输管路的管道清洁系统，该系统具有一输入站(4)，所述输入站包括一可以被外部驱动器(5)移动的组件特别是一滑动体，并且具有一个用于插入清洁元件(11)的腔体(4K)，所述腔体(4K)在第一位置中位于传输管路(2，3)外部，并且可以借助外部驱动器移动到第二位置以便将放置在该腔体中的清洁元件(11)引入传输管路中，一装置(6，8，10)被设置用于在清洁元件(11)的插入和/或取出过程中，阻止可移动组件被外部驱动器移动，其特征在于，安全装置包括至少一个监测插入和取出过程的开关元件(8)和至少一个开关装置(10)，所述开关装置(10)可以被所述开关元件(8)致动并且在至少一个开关元件(8)处于一种状态或产生代表插入或取出过程的信号时，阻止腔体(4K)被外部驱动器移动。
2.根据权利要求1所述的管道清洁系统，其特征在于，所述开关元件是由至少一个传感器形成，用于在插入开口附近探测是否存在物体。
3.根据权利要求1或2所述的管道清洁系统，其特征在于，所述安全装置包括至少一个可移动的封闭构件(6)，在插入或取出清洁元件(11)时，可以从非工作位置移开该构件，而且所述系统中设置有至少一个开关元件(10)，该元件探测从非工作位置偏离的封闭构件位置并且阻止此位置中外部驱动器(5)的致动。
4.根据权利要求1、2或3所述的管道清洁系统，其特征在于，封闭构件(6)被设计为关闭清洁元件(11)的插入或取出开口的盖子或挡板。
5.根据权利要求3或4所述的管道清洁系统，其特征在于，设置至少一个安全构件(8)来将封闭构件(6)锁定在其关闭位置，并且设置至少一个开关元件(10)来探测安全构件(8)的位置，当安全构件(8)处于非锁定位置时，所述开关元件(10)阻止外部驱动器的激活。
6.根据上述任一项权利要求所述的管道清洁系统，其特征在于，安全装置还包括至少一个用于监视转移区域的附加开关元件，当输入站的可移动组件移动进入其第二位置时，该组件进入所述区域，如果在转移区域，探测到物体和/或阻止进入转移区域的封闭构件没有处于其关闭位置和/或为了确保封锁转移区域入口的封闭构件而设置的安全组件处于非锁定位置，则附加的开关元件在转移区域直接或间接地阻止外部驱动器的可能运转。
7.根据上述任一项权利要求所述的管道清洁系统，其特征在于，封闭元件被设计为一挡板(6)，所述挡板可以围绕轴(A)枢转并且该挡板的关闭位置可以被安全杠杆(8)锁住，当所述安全杠杆处于非锁定位置时，该安全杠杆(8)充当开关元件并致动锁定外部驱动器(5)的开关装置(10)。
8.根据权利要求7所述的管道清洁系统，其特征在于，安全杠杆(8)和封闭挡板(6)可以借助门式机构(7，9)被机械互锁。
9.根据上述任一项权利要求所述的管道清洁系统，其特征在于，至少一个开关元件(10)被设计为可切换阀门，当该元件处于表明插入或取出过程的切换位置时，该开关元件同时充当直接或间接阻止向液压或气动外部驱动器(5)提供压力介质的开关元件。
10.根据权利要求9所述的管道清洁系统，其特征在于，阀门(10)是机械、机电或电磁可切换的。
11.根据上述任一项权利要求所述的管道清洁系统，其特征在于，至少一个开关元件被设计为电动开关，当该元件处于表明插入或取出的过程时，该开关元件直接或间接地阻止向电动外部驱动器供电。
12.带有传输管路和根据上述一项或多项权利要求所述的管道清洁系统的泥浆泵，所述管道清洁系统被安装在传输管路中。
全文摘要
本发明涉及一种用于粘稠物体泵的管道清洁系统，所述系统包括一填料站，所述填料站被安装在传输管路(2，3)内部并且具有可以被外力驱动器(5)移动并且用以将清洁体(11)引入传输管路而设置的部件。安全装置(6，8，10)被设置用于在清洁体(11)被插入和/或取出时，阻止移动部件被外力驱动器(5)移动。根据本发明，安全装置(6，8，10)包括至少一个探测插入或取出过程的开关元件(8)，以及至少一个由所述开关元件致动的开关装置(10)，当至少一个开关元件(8)处于一种状态或产生代表插入或取出过程的信号时，所述开关装置(10)阻止移动组件被外力驱动器(5)移动。
文档编号F16L55/46GK1761538SQ200480006893
公开日2006年4月19日 申请日期2004年2月23日 优先权日2003年3月13日
发明者迪特马尔·克雷尔 申请人:施维英集团公司