DE2942560A1 - CONCRETE PUMP WITH HYDRAULICALLY RELEASED VALVE - Google Patents
CONCRETE PUMP WITH HYDRAULICALLY RELEASED VALVEInfo
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Description
Dipl.-Ing. Karl Schlecht Hainbuchenweg 47, 7000 Stuttgart 70Dipl.-Ing. Karl Schlecht Hainbuchenweg 47, 7000 Stuttgart 70
Betonpumpe mit hydraulisch entlastetem SchieberConcrete pump with hydraulically relieved slide
Die Erfindung bezieht sich auf hydraulisch angetriebene Betonpumpen nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs. Solche Betonpumpen arbeiten nach der sogenannten Einkreissteuerung, weil sie von nur einer Hydropumpe versorgt werden.The invention relates to hydraulically driven concrete pumps according to the generic term of the claim. Such concrete pumps work according to the so-called single-circuit control, because they are supplied by only one hydraulic pump.
Bei solchen Pumpen tritt der Nachteil auf, daß der hydraulisch betätigte Betonschieber beim Umschaltvorgang unter hohem Betondruck steht und deshalb stark angepresst wird. Dies erfordert hohe Schaltkräfte infolge hoher Reibung und ver■ .rsa ht hohen Verschleißes. Häufig ist eine Durchschaltung gar nicht möglich wegen zu hoher Reibung.In such pumps there is the disadvantage that the hydraulically operated concrete slide under during the switching process high concrete pressure and is therefore strongly pressed. This requires high shifting forces as a result of the high level of friction and risk high wear. Switching through is often not possible at all because of excessive friction.
In Patentschrift 2 441 831 wird eine Schaltung vorgeschlagen, bei welcher der Hauptsteuerschieber der Antriebszylinder für die Betonförderkolben eine federzentrierte Mittelstellung aufweist. In dieser werden die Hydroanschlüsse der Arbeitszylinder gleichzeitig miteinander und mit dem Hochdruckanschluß P verbunden, mit dem Ziel, eine Entlastung des Betonschiebers beim Umschaltvorgang zu bewirken. Dabei kommen die Arbeitskolben in Schwimmstellung, d.h. sie weichen vor dem in der Betonleitung stehenden hohen Druck kurzfristig zurück. Dadurch wird der Betonschieber augenblicklich entlastet und kann dann mit geringem Kraft-In patent specification 2 441 831 a circuit is proposed, in which the main control slide of the drive cylinder for the concrete delivery piston has a spring-centered middle position having. In this the hydraulic connections of the working cylinder are simultaneously with each other and with the High pressure connection P connected, with the aim of relieving the concrete slide during the switching process. The working pistons come into the floating position, i.e. they give way to the high one in the concrete pipe Print back at short notice. As a result, the concrete slide is relieved immediately and can then be operated with little force.
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aufwand und weniger Reibung und Verschleiß durchschalten.switch through effort and less friction and wear.
In der Praxis hat sich gezeigt, daß die mit obiger Patentschrift angegebene Entlastungswirkung nicht unter allen Voraussetzungen zuverlässig eintritt. Dadurch, daß die Zylinderanschlüsse A und B mit dem Hochdruckanschluß P in Verbindung stehen, werden die Dichtungen der Kolbenstangen in den Arbeitszylindern stark angepresst. Die dadurch bedingte hohe Reibung verhindert weitgehend die Schwimmstellung. Außerdem sind die Rückstellfedern der Federmittelzentrierung im Hauptschieber bei hohen Drücken nur selten in der Lage, eine Federzentrierung herbeizuführen, insbesondere, wenn in geschlossenem, vorgespanntem Hydrokreis gearbeitet wird.In practice it has been shown that with the above patent specified relief effect does not reliably occur under all conditions. Because the cylinder connections A and B are connected to the high pressure connection P, the seals of the piston rods in strongly pressed against the working cylinders. The resulting high friction largely prevents the float position. In addition, the return springs are the spring center centering in the main slide at high pressures rarely able to bring about a spring centering, in particular, when working in a closed, pre-tensioned hydraulic circuit.
Aufgabe dieser Erfindung ist es,die Entlastung des Betonschiebers durch zuverlässige Herbeiführung einer wirklichen Schwimmstellung der Antriebszylinder sicherzustellen.The object of this invention is to relieve the concrete slide by reliably bringing about a real floating position of the drive cylinders.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved with the features of the characterizing part of claim 1.
Gegenüber den bekannten Schaltungen bewirkt diese Ausführung eine echte Entlastung des Betonschiebers während des Umsteuervorgangs unter Vermeidung der oben geschilderten Nachteile. Dabei ist man hier unabhängig von den Wirkungen der Vorspannung im geschlossenen Kreislauf und der mehr oder weniger guten Mittelzentrier-Wirkung der Zentrierfeder im Hauptsteuerschieber.Compared to the known circuits, this version causes a real relief of the concrete slide during the Reversal process while avoiding the disadvantages outlined above. Here you are independent of the effects the bias in the closed circuit and the more or less good centering effect of the centering spring in the Main control spool.
Dies ist nicht nur dadurch gewährleistet, daß die Stopfbuchs-Packungen durch Verbindungen mit Niederdruck praktisch keine Reibung mehr auf die Kolbenstange ausüben, sondern auch dadurch, daß die Schwimmstellung besonders lang, relativ zur kurzen Überdeckungsphase des Hauptsteuerschiebers in This is ensured not only by the fact that the gland packings practically no longer exert any friction on the piston rod due to connections with low pressure, but also by the fact that the floating position is particularly long, relative to the short overlap phase of the main control spool in
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seinen Endlagen ist.its end positions.
In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Anordnung dargestellt; Fig. 2 zeigt dieselbe Anordnung bei 2 Schaltzylindern 31/32 für den Betonschieber 39 anstelle von nur einem ZylinderIn Fig. 1, the arrangement according to the invention is shown; Fig. 2 shows the same arrangement with 2 switching cylinders 31/32 for the concrete slide 39 instead of just one cylinder
andere, an sicn oekannce Vorsteuerung rür aen ttydroscnae-other, at sicn oekannce pilot control rür aen ttydroscnae-
an den Antriebszylindern 1 bei bodenseitiger Speisung entsprechend dem Stand der Technik.on the drive cylinders 1 in the case of bottom-side feed accordingly the state of the art.
Wird der Umsteuerimpuls der Förderkolben 15/16 in jeweiliger Endlage der Antriebszylinder 1 erreicht, dann bewegt sich der Steuerkolben im Hauptsteuerschieber 11 hydraulisch geschoben aus seiner Endlage in Richtung Mittelstellung. Dabei kann vorausgesetzt werden, daß der Betonschieber noch nicht bewegt werden kann, weil er vom Betondruck festgeklemmt ist. Sobald jedoch der Haupthydraulik-Steuerkolben im Schieber 11 in seine lange Mittelstellung 44, 43, 45 einzutauchen beginnt, wird durch Verbindung von A und B mit T ermöglicht, daß die Betonförderkolben 15, 16 vom Betondruck zurückweichen und so eine Betondruck-Entlastung herbeiführen. Gleichzeitig wird durch Absperren des Anschlusses P der volle Druck und die volle Fördermenge der Hydropumpe 3 auf den Hydrozylinder 2 zum Antrieb des Betonschiebers angestaut und dieser mit voller Kraft in die andere Endlage gedrückt. Dieser Durchsteuervorgang braucht eine gewisse Zeit. Diese wird vom HauptSteuerschieber 11 gegeben durch die lange Mittelstellung 44, 43, 45, d.h. der Steuerkolben im Hauptsteuerschieber 11 hält über seinen durch die Drosseln und 18 gleichmäßig durchlaufenden Schaltweg sehr lange die Zylinderanschlüsse A und B in Schwimmstellung und zwar entlastet zur Niederdruckseite bzw. Tank. Die Folge ist, daß die Anpressung der Stopfbuchsen im Zylinder 1 entfällt und sich die Kolbenstangen der Antriebszylinder 1 frei schwimmend, ohne Reibung bewegen können. If the reversing pulse of the delivery piston 15/16 is reached in the respective end position of the drive cylinder 1, then the control piston in the main control slide 11 moves hydraulically out of its end position in the direction of the middle position. It can be assumed that the concrete slide cannot yet be moved because it is jammed by the concrete pressure. However, as soon as the main hydraulic control piston in the slide 11 begins to dip into its long central position 44, 43, 45, the connection of A and B with T enables the concrete delivery pistons 15, 16 to withdraw from the concrete pressure and thus relieve the concrete pressure. At the same time, by shutting off the connection P, the full pressure and the full delivery rate of the hydraulic pump 3 is built up on the hydraulic cylinder 2 to drive the concrete slide and this is pressed with full force into the other end position. This through-control process takes a certain amount of time. This is given by the main control spool 11 through the long middle position 44, 43, 45, i.e. the control piston in the main control spool 11 keeps the cylinder ports A and B in the floating position for a very long time via its switching path, which is evenly passed through the throttles and 18, relieved to the low-pressure side or tank . The result is that the compression of the stuffing boxes in the cylinder 1 is omitted and the piston rods of the drive cylinder 1 can move freely floating without friction.
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Anstelle des einen Antriebszylinders 2 für die Bewegung des Betonschiebers 39 köiuiea auch 2 Einzelzylinder auf bekannte Weise verwendet werden (Fig. 2). Sie können in der Endschaltstellung am Zylindermantel auf bekannte Weise eine rtcucrbch^vrg v>->w,«*» moI^p wn»p Kolben r>J"""h Ftpi <-hi=>n eier IliiJIfivjG dez Bctcncchicbcrs überfahren vjird. Danach ht sin zusätzlicher SchaltϊιηρυIs durch die Leitungen 33, 34, der parallel zu jenem der Drossel 19 und 18 verläuft. Die Drosseln 18 und 19 können bei geringer Öffnung den Durchschaltvorgang des Hauptsteuerschiebers 11 einleiten. Wenn dann der Betonschieber durch die Wirkung der Antriebszylinder 31/32 bei gelegentlich geringer Reibung bzw. Betondruck sehr schnell und ohne Widerstand durchschaltet, wird nach Erreichen der Endlage durch Leitung 33/34 ein Weiterschalt-Impuls parallel zu jenem der Drossel 19/18 gegeben. Dies vermeidet einen unnötigen Druckanstieg und Wartezeit für die Hydropumpe 3, d.h. Druckschläge und Energieverlust werden vermieden.Instead of the one drive cylinder 2 for moving the concrete slide 39, two individual cylinders can also be used in a known manner (FIG. 2). You can run over a rtcucrbch ^ vrg v>-> w, «*» moI ^ p wn »p piston r>J""" h Ftpi <-hi => n eier IliiJIfivjG dez Bctcncchicbcrs in the known way in the limit switch position on the cylinder jacket Then there are additional switching operations through the lines 33, 34, which run parallel to that of the throttles 19 and 18. The throttles 18 and 19 can initiate the switching process of the main control slide 11 when the opening is small / 32 switches through very quickly and without resistance in the event of occasional low friction or concrete pressure, after reaching the end position a further switching impulse is given through line 33/34 parallel to that of throttle 19/18. This avoids an unnecessary pressure increase and waiting time for the hydraulic pump 3, ie pressure surges and loss of energy are avoided.
Die Rückschlagventile 37, 38 können wahlweise in die Steuerleitung 33, 34 eingeschaltet werden, um ein Abströmen des von den Drosseln 18, 19 kommenden Steuerdrucks durch die Zylinder 31, 32 zum Tank 36 bzw., wenn ein Tankanschluß in der Leitung 35 fehlt, zur anderen Zylinderseite zu vermeiden. The check valves 37, 38 can optionally be switched into the control line 33, 34 to allow the control pressure coming from the throttles 18, 19 to flow out through the cylinders 31, 32 to the tank 36 or, if a tank connection is missing in the line 35, for to avoid other cylinder side.
Wahlweise können diese Rückschlagventile 37, 38 entfallen, wenn der Hauptsteuerschieber 11 noch, wie bekannt, zusätzliche Zentrierfedern erhält. Dann werden während des Durchschal-Optionally, these check valves 37, 38 can be omitted if the main control slide 11 is still provided with additional centering springs, as is known. Then during the switching
der Leitunq tens der Zylinder 31, 32 die Leitungen 33, 34 mit/35 zum Tank 36 verbunden. Dies erlaubt eine besonders weiche Schalt einstellung für bestimmte Betriebsbedingungen und erlaubt weiter große, schmutz-unempfindliche Öffnungen der Drosseln 18, 19. Diese Drosseln 18, 19 können beide verstellbar, wahlweise nur eine verstellbar und die andere ff£t einstellbar, ausgeführt sein. *,of the lines of cylinders 31, 32, lines 33, 34 are connected to / 35 to tank 36. This allows a particularly soft switching setting for certain operating conditions and also allows large, dirt-insensitive openings of the throttles 18, 19. These throttles 18, 19 can both be adjustable, optionally only one adjustable and the other adjustable. *,
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Die Drosseln 47, 48 in der stangenseitigen Verbindungsleitung der Zylinder 32, 31 können durch Rückstau im Stangenraum der Zylinder 31, 32 bei ausnahmsweise schnellem Durchschalten des Schiebers 39 eine analog schnelle Durchschaltung des Hauptsteuerschiebers 11 bewirken. Dies begünstigt ruhigen Lauf der Maschine, weiches Umschalten des Betonschiebers automatiscn?,- innere A"«jeichupg d***· S bei *'?.rf i^rön^er ölVcms? stenz infolgeThe throttles 47, 48 in the rod-side connecting line of the cylinders 32, 31 can cause the main control slide 11 to switch through the main control slide 11 at an analogously fast through backlog in the rod space of the cylinders 31, 32 when the slide 39 is switched through exceptionally quickly. This favors quiet machine running, automatiscn smooth switching of the concrete slide? - inner A "" jeichupg d *** * S * at '?. rf i ^ r ^ n ö he ölVcms stenz due
u, oder- bei bLdirker Veränderuiaig del der Hydropumpe 3.u, or - with bLdirker Veränderuiaig del the hydraulic pump 3.
Wie in Fig. 2 dargestellt, kaim dieselbe erfindungsgemäße Anordnung auch wirken, wenn die Hydroanschlüsse- 23, 24 nicht stangenseitig, sondern bodenseitig in die Zylinder 1 münden. Dann sind sinngemäß deren Stangenseiten direkt verbunden mit Leitung 51. Die Vorsteuerung des Schiebers 12 wird hier auf an sich bekannte Weise über die Zylinderbohrungen 53, 54 kurz vor der stangenseitigen Endlage der Hydrokolben 15, 16 in den Antriebszylindern 1 erfolgen. In Fig. 2 sind der Einfachheit halber nicht alle dafür notwendigen Hydroventile im Vorsteuersystem dargestellt.As shown in FIG. 2, the same arrangement according to the invention can also work if the hydraulic connections 23, 24 open into the cylinder 1 not on the rod side, but on the bottom side. Their rod sides are then correspondingly directly connected to line 51. The pilot control of the slide 12 is carried out here in a manner known per se via the cylinder bores 53, 54 shortly before the rod-side end position of the hydraulic pistons 15, 16 in the drive cylinders 1. For the sake of simplicity, not all of the hydraulic valves required for this in the pilot control system are shown in FIG. 2.
Ebenso funktioniert die Anordnung vorteilhaft im sogenannten offenen Kreis, ohne die Speisepumpe 6, Spülventil 8 usw.The arrangement also functions advantageously in what is known as an open circuit, without the feed pump 6, flushing valve 8 etc.
Wahlweise kann auf bekannte Weise uei UiusLeuei.-5chfflt.lL-impuls anstelle der mechanischen Ausführung über den Wippschalter 14 und Umsteuerschieber 13 auch über elektrische oder hydraulische Schaltimpulse laufen« welche direkt vom Antriebszylinder 1 ausgehen, sei es; dSarch Kolbenstangen-Nuten oder Steuerbohrungen am Zylindermantel. Solche Ausführungen sind bekannt und. können nach Belieben entsprechend den Betriebsbedingungen und Einsatzbedingungen für die betreffende Dickstoffpumpe in Verbindung mit dem Erfingungsgegenstand angewendet werden.Alternatively, instead of the mechanical design via the rocker switch 14 and reversing slide 13, electrical or hydraulic switching pulses which emanate directly from the drive cylinder 1 can optionally run in a known manner. dSarch piston rod grooves or control bores on the cylinder jacket. Such designs are known and. can be used in conjunction with the subject of the invention according to the operating conditions and conditions of use for the thick matter pump in question.
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Claims (6)
Druckölanschlüsse (21, 22) der Antriebszylinder (2;31,32) für den Betonschieber über Drosseln (18, 19) mit Steueranschlüssen (25, 26) des Hauptsteuerschiebers (11) in Verbindung stehen und dieser Hauptsteuerschieber (11) eine, relativ zum Weg seines Steuerkolbens, lange Mittelstellung (43, 44, 45)aufweist, bei welcher die Anschlüsse (24,23) der Arbeitszylinder (1) mit dem Niederdruck- bzw. Tankanschluß (10) des Hydrokreislaufes in Verbindung stehen.of/
Pressure oil connections (21, 22) of the drive cylinder (2; 31,32) for the concrete slide via throttles (18, 19) with control connections (25, 26) of the main control slide (11) are in connection and this main control slide (11) has a relative to Path of its control piston, long middle position (43, 44, 45), in which the connections (24, 23) of the working cylinder (1) are in connection with the low-pressure or tank connection (10) of the hydraulic circuit.
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Family Applications (1)
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