專利名稱：一種稠物質活塞泵的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有專利權利要求1前序部分特征的稠物質泵。在更廣泛的意義上，本發明也涉及這種稠物質泵的控制。
背景技術：
稠物質活塞泵長時間以來一直特別用于工地以輸送混凝土。通常，其是以液壓運轉的活塞泵，大多數有兩汽缸，通過軟管或管輸送混凝土。接下來，從簡化的意義上只提及混凝土輸送。本發明不局限于混凝土輸送泵的應用，也可應用于所有類似稠物質的泵。
這種泵不得不通過兩個選擇填充的汽缸及相關聯活塞填充單一送料管線(feed Line)。各自填充的汽缸通過一可移動的管道轉換器與送料管線連接。隨后，活塞推出混凝土(泵出沖程(pump stroke))，同時為了使汽缸再次充滿混凝土(吸入沖程(suction stroke))，平行的活塞縮回。在每一沖程末端，汽缸活塞的運動方向倒轉并且管道轉換器轉換，這樣，泵出沖程及吸入沖程連續交替。所述兩個泵活塞優選互相連結以液壓驅動，這樣，其基本上以抵消的方式運轉。
普通的管道轉換器(專利DE 29 33 128 C2)的排列可以使其在兩個末端位置之間前后轉換，其中，它們一方面在汽缸開口與送料管線之間，另一方面，在汽缸開口與預裝容器之間選擇地建立連接。這樣就導致輸送不連續。
專利US3663129描述了一連續輸送的混凝土泵，其轉換閥或管道轉換器包括一所謂的滑動套。其腰部開口與作為下游出口與送料管線口連續但樞轉地連接。其腎狀的內接縫開口(進口，逆流)足夠長以同時覆蓋兩個泵汽缸開口。在運轉中，管道轉換器做一連續振蕩繞軸旋轉運動，其軸與送料管線口同軸。管道轉換器繞軸旋轉的角度從中間往兩側大約為50°。
泵汽缸活塞的控制取決于管道轉換器的瞬間位置，這樣，當兩個汽缸開口被套管開口覆蓋的瞬間，一汽缸在末端，另一汽缸在泵出沖程的始點。由此，所述輸送動作連續地從一汽缸轉換至另一汽缸。在所述技術的情形，對每一汽缸吸入沖程及泵出沖程控制系統用的時間跨度相同。因此，兩個汽缸沒有同時輸送。
由于所述技術情形中送料管線側邊上的管道轉換器的一帶邊的軸承、而且封套支撐(enveloping support)及密封表面只圍繞套管開口，所述技術情形中相當大的傾斜力矩的設計是不能完全被接受的。不能排除，由于縫隙的形成，相當大的泄漏損失會出現在管道轉換器的套管開口和輸送汽缸之間的密封部分，其反過來使真正連續的送動作不能實現。
英國專利1063020，作為所述技術一特性(gender)定義描述了一多汽缸稠物質及混凝土泵，在一實施例中的轉換閥包括兩個旋轉滑片(也成形為套管閥)，每一滑片由其各自的升舉汽缸控制。其出口端口與一普通Y形管連接，所述Y形管依次與送料管線下游連接。每一旋轉滑片可與一個也可與兩個泵汽缸一起運轉。雖然提及了旋轉滑片的同步控制，然而，在所述技術情形，泵及控制系統輸送汽缸連續送料到普通送料管線是無法預期也是不可能的。
專利DE 30 06 542 C2描述了一用于兩汽缸稠物質泵的閘刀狀(guillotine)平閥。其包括一與控制桿穩固連接的閘刀狀薄片，所述薄片可在引導殼或框兩末端間交替地前后運動。所述技術情形中2/2情形的閘刀狀閥也可安裝在Y形管的邊緣與入口管或出口管之間。在混凝土泵中，優選安裝于預裝容器底部與兩汽缸活塞泵的排出管之間和/或送料管線與排出管之間。
此外，所述技術情形也涉及了此處所討論種類的稠物質泵，帶有一插入臺，通過該插入臺，可插入一清除未使用的稠物質的清潔體，所述清潔體保持在送料管線中。所述插入臺包括，例如，一腔室滑片，靠一電動機或液壓移動，帶有至少兩個相等橫截面的腔室。在插入臺的靜止位置，一個腔室形成送料管線的一部分，而另一腔室可自由拆卸的(accessible)，所述的清潔體可以用手從外部插入后者。在清潔程序中，稠物質泵關閉，所述插入臺被轉換到一運轉位置(working position)，其中，帶有清潔體的腔室在送料管線內取代了另外的腔室。然后，所述清潔體可用壓縮空氣擠壓通過輸送管，由此推動在其前面的稠物質。這些所述技術情形，然而，插入臺不得不另外設置于上述討論的轉換閥上。
發明內容
本發明的目的是提供一改良的稠物質泵及一種控制稠物質泵連續輸送的方法。
依據本發明專利權利要求1及獨立權利要求19的特征可實現上述目的的稠物質泵及控制方法。
與所述獨立權利要求相聯系的從屬權利要求的特征提供了本發明的有益改進。
然而，依據上述美國及英國專利的泵，所述控制滑片通常以暴露的方式設置于稠物質容器處，通過提供帶有兩個可水平運動的、特別是直線引導的控制滑片的轉換閥，可為優選的應用形成較少暴露于稠物質特別是混凝土的實施方式。一方面，這可應用于磨蝕性應用中，但也可用于在輸送管或輸送汽缸中通過動力壓力裝載。在控制滑片部分，不同于公知的套管滑片，稠物質在壓力下未改變方向而基本上以直線方式流過管道部分。只有在收集管道中(也稱Y形管)，源自輸送汽缸的混凝土流混合在一起。這有助于充分地減輕滑片自身壓力，而且不但減輕軸上的負載，也在轉換控制滑片時減小了摩擦力。因此，所述設計方案顯著地降低了轉換閥中可移動及不可移動部件的機械磨損。
應該指出，雖然此處優選實施例中討論的是兩汽缸稠物質泵，依據本發明的設計也可變換為帶有三個或更多汽缸的泵，其中，控制滑片得與每一輸送汽缸連結。
并非絕對需要以嚴格直線的方式引導控制滑片，但依據本發明，也可提供一輕微的弧，由此，運動的主要部分保持水平。
雖然可以設想在互相面對的表面直接地支撐平行的控制滑片，然而，每一控制滑片的引導結構優選具有一專用滑軌以在運轉周期中使控制滑片有更大的偏移。
可以應用公知的方式為具有滑軌的轉換閥(引導結構及控制滑片)提供耐摩擦、耐磨損材料，以及耐磨部件，因此這不需要詳細討論。同樣的情況也可應用于控制滑片與輸送汽缸及收集管開口之間的密封。
依據本發明，當所述控制滑片能夠占據三個不同位置轉移位置、阻滯位置及進口位置時是有利的。設計對應這三個位置，或者控制滑片細分的三個不同部分，這意味著轉移部分、阻滯部分及進口部分。所述部分或位置的名稱是自身解釋的(self explanatory)，并且將結合附圖中的描述討論。
也許作為單一模塊提供/預制上述部分并且按照必需的順序裝配它們是有利的。總的說來，一帶有必要閥程或功能的控制盒或控制籠產生了。該設計有利于可以被拆卸的單一、過早磨損或損壞部分的簡單替換，特別是當其中有連接裝置時。
可以理解，所述兩個控制滑片方便地設置為彼此相同；當添加上各自的驅動系統時，可由于空間約束而產生變化。
依據本發明的方案的重要優點在于可簡單地選擇使用轉換閥中的至少一個、也許兩個控制滑片也作為清潔體的插入臺。控制滑片的短管部分及送料管線在泵關閉運轉過程中得被清潔，這意味著殘留的稠物質或混凝土殘留物得被清除。
為所述目的，本發明提供了控制滑片的入口，這可以通過，例如薄片來提供，所述薄片通常是關閉的，但打開后提供控制滑片的入口。
為此，可以提供一單獨的控制滑片清潔或插入位置。然而依據一有利的改進，控制滑片的入口位置同時被用做清潔體的插入位置。這是可能的，因為在所述插入位置，控制滑片的管道橫截面沒有功能也沒有壓力。
基于最初討論技術的情形，這樣的結合既沒有提供也不是很可能的。
控制滑片的驅動器優選使用液壓定位的汽缸，然而，其它合適的驅動器，例如，可使用電動機、直線齒輪驅動器等。
在第一實際的實施例中，可以使用兩個串聯的(雙方向運轉)升舉汽缸。在該構造中，每一汽缸的沖程相應于相連結的控制滑片從一位置到下一位置的移動距離。當兩個汽缸都縮回時，控制滑片處于其最低位置(例如，進口位置)。當一汽缸伸展時，所述控制滑片移至其中間位置(例如，阻滯位置)。當第二個汽缸也充分伸展時，所述控制滑片達到其頂部位置(例如，轉移位置)。
可以理解，使用一兩階段的升舉汽缸(伸縮汽缸)，也可得到相同的效果，然而，為了保證控制滑片限定的移動位置，由此其中間位置得可確切地控制及鎖定。
除了直接地及唯一地通過驅動器鎖定控制滑片各自的位置外，當然也可設置專用的鎖定裝置，優選在引導結構及控制滑片之間直接接合。這些鎖定裝置也可遙控操作，這意味著接合及不接合。此外，也可設想在鎖定方向觸發裝載(spring load)這樣的鎖定裝置，這樣，當控制滑片移至需固定的位置時，其可自身鎖定。
如果上面提到的驅動升舉汽缸與控制滑片不同軸，例如，由于空間限制，其可以在控制滑片旁邊平行放置。在這種情形下，得在控制滑片與升舉汽缸的桿末端片之間的垂直方向上設置一負荷轉移裝置，例如，一橫梁或一托架。為此，必須為控制滑片設置引導結構各自的開口，這樣，其能跟隨滑片的橫向運動。
取決于設置條件，如果一適當的杠桿或有角的齒輪系統可以安裝以調節各自的控制滑片位置，所述升舉汽缸也可以相對于控制滑片呈一角度放置。
由實施例的附圖及下面的詳細描述顯然可以得到進一步的細節及有利條件。
在一高度簡化及純粹示意性的圖中
圖1為帶有附加功能部件的稠物質泵裝配的立體圖；圖2為依據本發明帶有多個控制滑片轉換閥的稠物質泵的側剖視圖；圖3為沿圖2(II-II線)的稠物質泵輸送汽缸中間軸線的剖視圖，以突出輸送汽缸、轉換閥及收集管的位置；圖4為相對于帶有兩平行控制滑片的轉換閥的圖2(沿圖1中III-III線切)旋轉90°的正視圖；圖5為稠物質泵的兩活塞階段轉換沖程相對于兩控制滑片各自位置的時間-巨離圖；圖6為控制滑片的第一驅動變體，包括一前一后排列的兩個液壓升舉汽缸；圖7為控制滑片的第二驅動變體，包括一伸縮的汽缸，可在兩階段內延長；及圖8為控制滑片的第三驅動變體，包括一單個的長沖程的升舉汽缸。
具體實施例方式
圖1顯示了帶有彼此相鄰放置的兩個平行輸送汽缸3和5的稠物質泵1的立體輪廓圖，一預裝填容器7，一轉換閥9，一收集器或一Y形管19及送料管線的簡略部分。所述轉換閥位于殼中，或在引導結構11中，延伸穿過預裝滿容器7的底部。靠近引導結構的底部，在朝向輸送汽缸3及5的側邊上，設有一維護薄片13。在所述預裝填容器上方，以類似展開圖的方式顯示了兩控制滑片15及17，其意欲可移動地插入轉換閥9的腔室形狀的引導結構11中，形成其閥體。這會隨后詳細說明。
圖2只顯示了稠物質泵1的輸送汽缸3，其位于該視圖的前面，在其開口(排出)端部分。與其相連結的活塞沒有顯示。第二個輸送汽缸5位于輸送汽缸3的后面且在視圖方向被遮蓋了。其在圖3的頂部又可見到。輸送汽缸3及5的兩個活塞彼此獨立地被驅動(優選為液壓地)并且原則上在其沖程及控制系統限制內能以任何相對位置或速度操作。然而，其也可能以液壓連結的方式操作，兩個汽缸及活塞有相同的直徑，例如250mm。
漏斗狀的預裝滿容器7，只有其較低的部分(底部)可見，在其頂部有開口且被拴在兩個輸送汽缸3及5的開口端，要由稠物質泵供應的稠物質從頂部灌注。兩個輸送汽缸3及5的開口在預裝滿容器7的較低的區域引出(exit)。由此，當稠物質被吸入輸入汽缸時，稠物質的最大預填充水平保持在汽缸開口的上方。
在預填充容器7的底部，一標記為9的轉換閥整體以公知的方式安放。只有通過所述轉換閥9，稠物質到達輸送汽缸3及5，且只有經由所述轉換閥，所述輸送汽缸將稠物質噴射入送料管線，圖上未示出，將在后詳細描述。
轉換閥9包括一堅固地安裝于預填充容器7上的不可移動的引導結構11。其一定程度地向上突出進入預填充容器，并且也向下到達其底部。
應該指出，在所述實施例中，只引用了引導結構的垂直安裝，然而，這不是必須的。
原則上，引導結構11可以設置為開放的結構，特別是定形為架子狀。優選為建造成一帶有幾個功能開口的基本上封閉的盒子，所述功能開口特別是位于所述預充填容器中的上部區域，為了使稠物質平穩地流入轉換閥，也直接在預填充容器的底部，所述功能開口充分保持打開。由此，除了上部開口外，還有一開著的側面，例如，向著輸送汽缸是有利的，由此，不會危及在所述區域中對控制滑片的確切引導。
在引導結構11的較低部分，一通常關著的薄片13位于預填充容器7的外邊。通過打開薄片13可以進入引導結構11的內部，其形狀如實施例中顯示的盒或腔室。
后者為兩控制滑片15及17(后者在圖1、圖3及圖4中可見，然而在圖2中，其與輸送汽缸5一起被覆蓋)形成一直線引導裝置。一方面，這些在輸送汽缸及采集管19之間提供連接，另一方面，和與其相連的送料管線形成連接，此處未示出。送料管線19及送料管線道的起始點優選處于與輸入汽缸3及5的軸相同的高度。
由于兩個控制滑片優選等同，隨后，在圖2中以控制滑片15代替進行更詳細的描述。其以“15”開始的部分以相同的方式在控制滑片17中呈現。
控制滑片15可定位在引導結構內，相對于其縱向延伸，在三個不同預先確定的轉換位置；這是通過一隨后將討論的驅動系統完成的。其也包括三個不同的功能部分。在頂部是進口部分15E，其朝預填充容器及輸送汽缸3開口，因此在其縱軸方向有一開口，且另一開口與其垂直。為了使稠物質改變90°方向從預填充容器進入輸送汽缸，一輸送滑片15S，這意味著插入一球形彎曲的凹槽部分。其自由的橫截面優選與輸送汽缸3的橫截面大約相當并且優選形成一90°的(偏轉)角。此處，可以設置一成適當角度的肘狀管子，所述管子可能帶有一如漏斗狀張開的入口，并且所述管子與控制滑片結構成為一體。當在引導結構11內的控制滑片15被定位在其最低位置時，所述入口部分開始起作用。同時，入口部分15E在背離輸送汽缸3的表面關閉，朝收集管19形成一密封表面15D。從而，其完成了，在控制滑片15的入口位置不存在與收集管的連接，或其也相對于預填充容器7保持關閉。如后述將會變得更清楚，這可使在一輸送汽缸的再充填過程中，其余各個輸送汽缸的輸入操作在一定意義上是連續的輸入。
在入口部分15E的下面有一控制滑片15的堵塞或阻滯部分15B。這僅僅有阻滯輸送汽缸及收集管19之間連接的目的，在兩側面上轉換閥的右邊可見。當控制滑片在其三個位置的中間時，所述阻滯部分15B位于輸送汽缸開口的前面。在填充稠物質后，其能完成一短的預壓縮沖程，從而使新填充的稠物質的壓力與和收集管相連的送料管線的壓力相適應。同時，通過向著收集管19的密封表面15D避免了對送料管線內壓力的反沖。
所述沒有任何流程導向功能的阻滯部分，將被保持得盡可能地短，如果其確保所述輸送汽缸的安全封鎖，也有一實質預先壓縮的壓力。如果進一步設有確切定位能力，稍大于250mm的延伸(也比輸送汽缸的直徑稍大)應該是足夠的。
在控制滑片15的最底部有一轉移部分15L，優選地包括一短的，特別是直的管部分，在兩邊上的開口具有如輸送汽缸3那樣的相同內橫截面。所述轉移部分15L形狀及尺寸的適配在圖2及圖3中能得到很好地反映。在所述轉換閥及稠物質泵的運轉過程中，其經常是充滿稠物質的。
如上所述，所提及的部分可以考慮為單一的模塊，其可以預制且可以裝配在控制滑片中。
總體上，所述控制滑片與進口滑片、所述輸送汽缸的開口、作為通道的收集管的開口及上述三個位置一起形成一3/3方式的閥。
在圖3右側，與輸送汽缸(此處5)上面的控制滑片(此處17)的槽(17S)相鄰接的入口部分(此處17E)的幾何布置及在收集管19開口前面的密封表面17D的位置是可以辨認出的(recognized)。此處，所述稠物質可以只經由滑片17S從預填充容器7流入輸送汽缸5的開口；相同部分支持(the same holds for)控制滑片15的各個入口位置。
此處也可看到控制滑片的側壁15W及17W，這些控制滑片側壁可以完全關閉且優選由適當的扁平材料制成。在各個部分之間的頂部及底部，為了將這些結合在一硬的盒中以形成控制滑片的框架和部件，在側壁之間不得不設置十字組件(cross members)。所述框架，例如已經在實施例中所示了一約300mm×300mm的平面圖，其高約為800-900mm。
因此，由輸送汽缸的250mm的直徑限定了大約300mm的寬度。通過3個部分中控制滑片的設計決定高度。為了為所述滑片提供一盡可能大的入口橫截面，上述大約也為300mm的深度(輸送汽缸縱向尺寸)可以依據各自的安裝要求改變，然而，其不應小于輸送汽缸本身的橫截面。
此外，圖3也示出了引導結構11、側壁11W及中間邊11M布置的一些設計細節。這些形成控制滑片15及17的引導表面或滑軌。所述引導構件細節的布置取決于本領域普通技術人員對適當的、抗磨的材料及形狀的選擇。
在該剖視圖中，收集管19的形狀及技術功能變得更清晰。其為公知的“Y”形管方式，其兩支管各自與控制滑片15或17連接，并且其“嘴”或入口法蘭與送料管線直接連接，更詳細的情況未在圖中示出。
在嘴區域送料管線的自由橫截面比朝向控制滑片的入口區域小。
由于控制滑片的直接鄰接，安裝的緊密在圖中清晰可見。在此引導結構11的剖視圖中，控制滑片15及17在預填充容器7中不同的高度互相鄰近，強調說明的是，引導結構11穿透后者的底部。底部11B位于預填充容器底部下邊控制滑片的2/3高度處。引導結構的壁11W及其中間邊在其完全展開時是可見的、其比控制滑片15及17本身約長2/3。
如果控制滑片的引導構件不要求，引導結構的壁可以不必須為完全封閉式。然而，為安全起見(外來物體滲入及防止人無意間觸碰等意外風險)，使其保持封閉是有利的。
引導結構的底部11B也在此處以關閉狀示出。然而，以穿孔的方式或者設置為具有傾斜薄片是有用的，從而排出滲入控制滑片及引導結構之間的水，以及在控制滑片向下行進的期間避免限制空氣袋(pockets)的運動。
所述兩個輸入缸3及5縱向位于視圖方向，被遮蓋在引導結構11后面。控制滑片15在圖2及圖3中位于相同的高度，也就是位于其最大可能(轉移)位置。圖3中也示出了控制滑片17在其入口位置，其在引導結構11內最低可能的位置。
從而，控制滑片15的轉移部分目前位于輸送汽缸3開口的前面(位于其后且被遮蓋)。后者以流動(fluidic)方式即刻與收集管19及送料管線相連接，這樣其能噴射填入的預壓的稠物質。
另一方面，控制滑片17的入口部分17E位于輸送汽缸5開口的前面，這樣所述輸送汽缸5與預填充容器7相連接，這樣其能被再充填。
圖5中，將在后面討論，這與轉換閥運動階段的階段7相一致。
同時，控制滑片17的轉移部分17L，在其最低位置，位于虛線圈所示(見圖1)的薄片13的高度。此處應指出每一滑片15及17可以有滑片13，由于在引導結構內兩控制滑片的緊密鄰近所述滑片13也可形成用于兩控制滑片15及17的一共同的維護及傾卸薄片。當然，其得足夠寬以提供進入兩控制滑片(或其各自的管道部分)的無限制的通路(尤其是用于插入清潔機構)。在通常的操作過程中，這些薄片上將不會被施加壓力，這樣其就不必很堅固，或不必特別密封。然而，如上所述，在轉換閥9的操作中其可相對于開口安全鎖定。
顯然，通過定位引導結構11在預填充容器7底部的高度，可以獲得有利條件，控制滑片的各個入口部分通過其自身渡過稠物質流的高度差異。如圖2中清楚可見的那樣，稠物質從頂部流入隨重力下流，向一旁偏移入口部分的高度(約250-300mm)(經90°偏轉后)進入輸送汽缸。預填充容器的底部因此些微地位于輸送汽缸3及5開口的上方，因此，為了促進再填充及吸入，基本上就利用汽缸開口區域的靜態壓力優勢。
控制滑片的各個中間位置(“阻滯位置”)恰好位于控制滑片15及17的盡頭位置的中間，如圖3中所示。其可直接通過驅動器調整并固定，或如上所述的那樣設置另外的機械鎖定裝置或以限定方式固定轉換位置的其它裝置。然而，此處未示出后者。
圖4中，以高度示意性的方式也示出了上述不同的驅動器變體。在控制滑片15的左邊，設有一前后升舉汽缸組件21。在固定點23上安放了一第一升舉汽缸25，其桿末端片帶有另一升舉汽缸27。后者桿末端片通過托架29相連，其與平的滑片15只是原則上示出。在引導結構11內肯定有一縱向的開口，其中托架29以滑動方式引導。兩個升舉汽缸以雙動方式設置，升舉汽缸27得配備柔軟的送料管線。
顯然，升舉汽缸25及27的兩個桿末端片充分伸展。通過回轉橫桿末端片之一，所述控制滑片15可以首先到達其中間位置(阻滯位置)。當第二橫桿末端片也縮進時，控制滑片到達其較低位置(入口位置)。在相反的移動方向，桿末端片一個接一個地伸展，由此，升舉汽缸25及27的沖程以一適當的設置共同限定扁平滑片的準確位置。
在右側，扁平滑片17的驅動器被選擇設置為雙動的兩階段的伸縮汽缸31。其直接位于固定點33及托架35之間，這只在原理上示出，其與控制滑片17以固定的方式依次連接。其也可通過一縱向開口在引導結構11內移動。由于控制滑片17在其最低的(入口)位置，升舉汽缸31也完全縮進。通過將其桿末端片延伸至第一階段或升舉位置，其將控制滑片17定位于其阻滯位置，在第二階段，通過桿末端片的進一步延伸，控制滑片17到達其轉移位置。
而且，參照圖2，結合圖2中控制滑片17的低位置，顯然在打開薄片或薄片13后，仍然留在管部分15L或17L(后者以虛線示出)的稠物質可被輕易地除掉。在轉換閥的通常操作中，其確實是不必要的，由于其量相對較小或稠物質柱狀物在下一輸送或噴射沖程中再被噴射入收集管及送料管線中。
由于此位置的轉移部分與送料管線是完全分離，在其中沒有上升的壓力。此外，通過適當的方式可以確保在輸送操作過程中當稠物質泵及轉換閥運行時薄片13不能被打開，而且當薄片打開時轉換閥不能轉換。
在打開薄片13后，一清潔機構37(也在圖2中以虛線示出)也可插入轉移部分15L或17L(其事先以適當的方式手動凈化)。在關閉薄片13后，其可通過將控制滑片在各個輸送汽缸或收集管19開口之間轉換而在轉移部分中移動。隨后，為了清除管線中留有的稠物質，其穿過收集管及送料管線運行，例如通過輸送汽缸及控制滑片之間的一輸送裝置而提供的壓縮空氣，此處未示出。
通過將一清潔機構穿過所述收集管或Y形管19的兩支管，所述兩支管也被凈化過，由此，通過清潔機構的兩次穿過(連續地穿過所述收集管的兩支管，然后穿過公共送料管線)所述送料管線清潔的徹底性可提高。可以理解，對兩過程而言，相同的清潔機構可以使用兩次，或可以使用不同的清潔機構。
通過連接區域收集管的適當形狀及/或通過向收集管19兩支管的同時加壓，可以確保所述清潔機構基于其第二次穿過不會被卡在先前已經清潔過的收集管支管中。
參照圖5，輸送活塞的時間-距離圖及轉換閥9的控制滑片15及17的運動相圖，在引入所述稠物質泵的所有主要部分及其外圍設備后，詳細說明并討論了輸送過程本身及稠物質泵及其轉換閥的控制。輸送汽缸3及5的兩個活塞只在各圖線的起點處以參考數字K3及K5表示。活塞K3的運動或運動周期以虛線示出，活塞K5的運動或運動周期以實線示出。
上述提及的轉換閥的運動階段，其簡化的示意性的展示圖與圖4中的視圖一致，通過數字1至8編號，以時間經歷劃分圖而相互鄰近地示出，且通過垂直線彼此分開。
在第一階段，控制滑片15及17在“轉移位置”，這意味著其轉移部分15L及17L同時位于輸送汽缸3及5的開口的前面(下面也是起始位置)。輸送汽缸3及5都與收集管19及隨后的送料管線也相連。沒有輸送汽缸與預填充容器7相通。
根據所述圖的階段1，輸送汽缸3的活塞K3向吸入沖程的末端運動，而所述(剛填滿的)汽缸5的活塞K5在預壓縮后正好開始一個新的泵出沖程。兩個活塞都以相對慢的速度在相同方向平行移動。這可稱為“同步運動階段”。
階段2是輸送汽缸3在泵出沖程及吸入沖程之間的過渡。控制滑片15，優選地在停止活塞K3后，向下移動其整個沖程的一半，而所述控制滑片17保持靜止。輸送汽缸3的開口被阻滯部分15B緊緊地密封，在變換其沖程方向之前(“過渡階段”)其活塞K3短時間停留。輸送汽缸3相對于收集管19完全封閉。控制滑片15的之間或支撐位置安全地避免了一泵出及另一吸入輸送汽缸之間的任何流體短路(short cut)。
在這相對較短的階段，控制滑片15能移動；或如所討論的那樣，在阻滯部分15b非常短的情況下，其可臨時停止。
在此期間，活塞K5繼續在其泵出沖程內，也如圖中所示階段2那樣。但現在其運動的斜度更大，與之前的同步階段1相比，這意味著其前進的速率被增至正常水平(例如兩倍)。由此，與階段1相比，可確保送料管線道中有一連續的稠物質流。
階段3示出了兩控制滑片的第一個末端(extreme)相對位置。控制滑片15通過其全部沖程(例如，全部稍多于500mm)向下移至。現其位于其進口位置；其滑片15S位于輸入汽缸3開口的前面，同時，控制滑片17仍在其“轉移位置”，且允許從輸送汽缸5輸送至所述輸送管線中。
在階段3中，圖示出活塞K5仍以全速運行或具有完全的泵出功率，而活塞K3執行一吸入沖程，優選地具有溫和的(soft)開始及結束，但總體上比在泵出沖程中具有更快的速度(“吸入階段”)。通過所述預填充容器中稠物質的通常(重力)壓力及滑片15S上其水力的有利引導，輸送汽缸3以最佳的方式被填滿。
在該階段，控制滑片15的振蕩運動的臨時停止也是有利的，這樣整個吸入沖程在輸送汽缸3完全開著時可以完成。
在圖5中，階段4的轉換閥9的位置與階段2相一致。控制閥片15在其前半沖程從其入口位置而升高。現從圖中可看出，輸送汽缸3的活塞K3(由控制滑片15的阻滯部分15B再次結實的鎖定)，可通過一很短的沖程預壓縮稠物質，其恰好以低密度被攝入，優選地至所述送料管線道當前的操作壓力(“預壓縮階段”)。這也被推薦用于與稠物質一起攝入的氣體(氣泡)及用于來自收集管19與送料管線道的反壓力，從而當接下來階段的所述汽缸開口從轉移部分15L又連接到原料流時避免系統中的震動，此處所述控制滑片也可臨時停止或至少減速。
活塞K5正好仍以全速運行至其泵出沖程的結束階段。
階段5與階段1在轉換閥9的位置方面恰好相一致(起始位置“同步階段”)。圖也示出在階段5活塞K3及K5交換作用后(相對于階段1)，立刻重新開始其階段轉換操作，同時減速進行泵出輸送。下面控制滑片17的運動周期開始。
階段6是階段2的鏡像；現只有活塞K3以全速泵出，而控制滑片17的阻滯部分17B緊緊密封輸送汽缸5，且根據圖中階段6，其活塞K5靜止。控制滑片17向下移動其全部沖程的一半。
階段7是階段3的鏡像。如上所述，圖4也示出了該階段。控制滑片17已到達其最低位置。輸送汽缸5被再次填充。根據圖中階段7其活塞K5返回其起點位置，且稠物質經過滑片17S流入輸送汽缸5。同時，輸送汽缸3提供全部泵出功率，其活塞K5全速向前。
在階段8中，其是階段4的鏡像，活塞K5預壓縮新填充的稠物質，而活塞K3到達其泵出沖程的末端。在圖中，所述兩個汽缸的稠物質泵的一完全操作周期現在完成了，進一步的操作又繼續階段1。
為強調所述稠物質泵在連續輸送操作過程中的速率、壓力及力，應該提及階段1-8的整個過程是僅僅在6秒內發生的，如圖下方通過時間軸所標示的那樣。因此，所述輸送汽缸的活塞得經過約一米長的沖程，而所述控制滑片的整個沖程在500mm-600mm的范圍之間。
為進一步說明圖5中的圖，首先應該再指出在階段1及5中，兩活塞同時將稠物質泵出到收集管19及送料管線道。在這些階段，其速率相互相應調整，這樣其總輸入量與單一活塞以通常向前速率的輸入量相一致。由此，與新的起始活塞壓縮階段一起，完成所述稠物質抽吸的實際上無震動的持續輸入量。
在所有其它階段中，只有一個活塞泵出運轉，然后其優選地以不變的速度運行。收集管19的各個非移動支管的靜止壓力然后與送料管線道的壓力相一致。其被所述控制滑片在其阻滯及/或入口位置的密封表面15D或17D安全接受。
與一活塞單一泵出功率相比，依據本發明所述轉換閥的設計及所述輸送活塞的專門的向前運動的控制使其可能在共同的泵出沖程階段完成稠物質泵的持續輸出，由此，在所述送料管線道中實際上消除稠物質流的震動。這特別由階段4及階段8中稠物質的預壓縮所促進，由此，避免了剛填充的輸入氣缸3或5的打開，或與所述送料管線道無壓力(“緩沖”)連接。就所述緩沖效果而言，所述“恢復”轉移部分15L或17L中稠物質的體積可以忽略。
雖然通過預壓縮步驟(階段4及8)，相當大的力被施加給了滑片15及滑片17，然而，其通過在引導結構11內的堅固且相對簡單的線性滑動軸承能容易地被接受且被轉移。因此，還顯示出基本上平動的滑動軸承的優點以及與所述送料管線固定連接的收集管19的順流端的優點。
在一有利的方式中，稠物質的重量能經由向著待輸入的氣缸開口的控制滑片的滑片而支持快速進給。
活塞K3與K5及控制滑片15與17的瞬間位置能通過適當的傳感器(遠程傳感器、位置傳感器、壓力傳感器)而檢測，可能直接在各個驅動器上。所述傳感器優選地提供其位置信號至所述稠物質泵的中央控制裝置，其反過來控制輸入活塞K3與K5及轉換閥9的驅動器。
尤其是，在從兩個輸送汽缸的同時輸送的瞬間，其控制兩汽缸向前速度的減少。兩個活塞不一定得被控制至半速，但原則上一個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(假定相等的直徑及整個沖程)。目標是盡可能地保持所述送料管線中稠物質原料流的連續。
此外，在所述時間間隔，當剛填充的輸送汽缸被連接的控制滑片15或17的阻滯部分鎖定時，所述控制裝置得一方面停止轉換閥或調整其至慢速行進，另一方面得控制所述連接活塞的預壓縮沖程。這可能需要一可以位于所述活塞中的汽缸里的附加的壓力傳感器，或在所述收集管19加壓的支管中。控制滑片15及17的阻礙，通過在預壓縮中增加壓力可以通過一壓力限制器將其排除。
在其它的階段，例如，所述同步階段、過渡階段及進口或吸入階段，控制滑片15/17的減小的速度或甚至停止在逆轉點之間的其瞬間的停止也可以是有利的。總體上，得仔細在所述控制滑片靜止時間及運動時間之間衡量，這樣一方面所述可利用的流體橫截面通過阻滯部分與輸送汽缸開口的交疊不會減少太多，在另一方面不需要過分的滑行速度。
對于稠物質泵的連續操作，不減慢或停止，以不變的速度流經各個滑片位置也是有益的。
圖6在左側更詳細地再闡述了圖4示出的帶有前后升舉汽缸的滑片驅動器21的控制。此外，可以看出帶有一接合處(優選在轉換閥9的殼上)及升舉汽缸25及27的固定點23，兩個汽缸都連續排列在彼此的頂部，及控制滑片的托架29，此處未示出。升舉汽缸25及27此處以示意性的剖示圖示出，這樣所述驅動概念的三個運動階段自右至左變得很明顯在最左邊，兩個升舉汽缸裝載在其桿邊上且在各自最低的位置。因此，所述控制滑片在其入口位置。在中間階段，較低的升舉汽缸25裝載于所述活塞邊上且在其上邊位置中，而隨之移動的上邊的升舉汽缸仍裝載在桿邊上(所述控制滑片的阻滯位置)。第三階段示出了活塞處于裝載的完全延伸的位置(所述控制滑片的轉移位置)的兩個升舉汽缸。為降低后者，所述階段以相反的方向執行。參照前圖中分別討論過的所述控制機構的位置，圖6-圖8中的三個階段以字母E(入口位置)、B(支撐位置)及L(轉移位置)指示。
圖7示出了帶有一如圖3右側所示的兩階段伸縮汽缸31的相同的過程。固定點33通過一樞軸接合點附著在轉換閥9的殼上，承載著所述升舉汽缸，升舉汽缸通過其桿經托架35與一控制滑片連接。此外，升舉汽缸31設有三個工作位置，其中，為中間位置設有一另外的停止或阻滯機構，從而以限定的方式使該位置可接近。在升舉汽缸31的中間位置可直接實現液壓鎖定，但可能不足以在需要的連續操作中準確調整。實踐中，此處設有一小的升舉汽缸39，其以固定的方式安裝于所述轉換閥的殼上，可能經由一另外的固定托架，且其桿末端片可延伸至伸縮汽缸31的行程中。
圖7中，自左至右可再次看到圖6中類似的三個運動階段，或位置E、B及L。在最左側，所述伸縮汽缸裝載在桿邊上且在其最低的位置。阻滯汽缸39是可縮回的。在中間，所述伸縮汽缸是半延伸的，其桿末端片與支撐汽缸39同時也延伸的桿末端片相鄰，這樣，此處可達到中間位置(阻滯位置)。在右邊階段，阻擋汽缸39可再縮回，這樣，伸縮汽缸31的桿到達最完全向上延伸(停止)的位置的路線是暢通的。因此，經由所述托架連接的控制滑片(未示出)現在處于其最高的(轉移)位置L。
圖8示出了圖7的一相當物，這意味著一兩階段可控的長沖程升舉汽缸41，其與阻擋汽缸43相聯系。固定點33及托架35與圖6及圖7中的相同。此外，在最左邊，長沖程升舉汽缸41裝載在桿邊上處在其最低的可能位置E。支撐汽缸43是可縮回的。在升舉汽缸41(現裝載在活塞側上)轉換至其中間位置(B)的過程中，阻擋汽缸43也得到延伸，這樣其桿末端片進入升舉汽缸41末端片的軌道，在所述中間位置阻擋。在圖8的最右邊，阻擋汽缸43再縮回，且升舉汽缸41的桿可以延伸至其最上邊的位置(L)。
根據圖7及圖8的圖形，其肯定是所述連接的控制滑片向下的運動，在前討論的運動階段或位置的相反順序是必需的，其通過裝載在所述升舉汽缸上的桿邊得到控制。
可以理解，分別帶有升舉汽缸或桿末端片的阻擋汽缸39及43得以一方式在任何情況下調整，這樣，在所述升舉汽缸向上行進的過程中，所述中間位置是可準確調整的。此處所示出的示意性簡化排列僅僅用于更好地理解這些驅動器的工作原理，但在一有限的基礎上反映真實安裝條件以及升舉及阻擋汽缸之間的協作。
權利要求
1.一多汽缸稠物質泵(1)，尤其適用于輸送混凝土，至少有兩個輸送汽缸(3，5)將稠物質從一預填充容器(7)輸送至一送料管線，所述多汽缸稠物質泵具有一轉換閥(9)交替將所述輸送汽缸和與其結合的送料管線相連接，所述多汽缸稠物質泵至少包括兩個可移動的閥體(15，17)，每一閥體包括一在各輸送汽缸與送料管線之間的轉移部分(15L，17L)，所述輸送汽缸的下游與收集管(19)連接，其特征在于轉換閥(9)至少包括一個，但優選兩個基本上可平移的控制滑片(15，17)，每個控制滑片包括一直的轉移部分(15L，17L)，用于將與其結合的每一輸送汽缸(3，5)與所述送料管線連接，還包括一阻斷所述連接的部分。
2.根據權利要求1所述的稠物質泵，其特征在于所述轉換閥(9)包括一控制滑片(15，17)的引導結構(11)，其有使稠物質流通過的開口。
3.根據權利要求2所述的稠物質泵，其特征在于所述引導結構(11)以固定的方式安放于所述預填充容器(7)中，以使所述控制滑片(15，17)及其開口總是與填入的稠物質接觸。
4.根據權利要求2或3所述的稠物質泵，其特征在于所述引導結構(11)基本上為一盒狀或一框狀，為每一控制滑片(15，17)形成一獨立的導向裝置。
5.根據前述權利要求之一所述的稠物質泵，其特征在于所述控制滑片(15，17)每個可以在至少兩個不同的位置安置在所述引導結構(11)內，這樣，一轉移位置，其中所述輸送汽缸能噴射入收集管(19)中，一阻滯或入口位置，其中所述輸送汽缸能將稠物質從預填充容器(7)中吸出。
6.根據前述權利要求之一所述的稠物質泵，其特征在于所述控制滑片(15，17)是相同的。
7.根據前述權利要求之一所述的稠物質泵，其特征在于控制滑片(15，17)隨其沖程被分成三個部分，其中一個為轉移部分(15L，17L)，而另一個為入口部分(15E，17E)。
8.根據權利要求7所述的稠物質泵，其特征在于在所述轉移部分及入口部分之間設有一無流體通過功能的阻滯部分(15B，17B)。
9.根據權利要求7或8所述的稠物質泵，其特征在于所述控制滑片(15，17)的部分是單一的模塊，且特別以一可分離的方式相互連接。
10.根據權利要求1-9之一所述的稠物質泵，其特征在于所述引導結構(11)至少包括一薄片(13)用于將稠物質從控制滑片(15，17)的轉移部分中移除。
11.根據權利要10所述的稠物質泵，其特征在于設有一共同的薄片用于幾個控制滑片(15，17)。
12.根據前述權利要求之一所述的稠物質泵，其特征在于所述控制滑片(15，17)可彼此獨立地驅動及安置，特別是通過液壓升舉汽缸。
13.根據權利要12所述的稠物質泵，其特征在于在兩串聯的升舉汽缸(25，27)內設有一前一后的升舉汽缸排列(21)，用做所述控制滑片的驅動器，其各自的沖程與所述控制滑片從一位置進入另一相鄰位置的行進相對應。
14.根據權利要求12所述的稠物質泵，其特征在于設有一具有兩個升舉階段的伸縮升舉汽缸(31)，用做所述控制滑片的驅動器，每一階段與所述控制滑片從一位置進入另一相鄰位置的行進相對應。
15.根據權利要求13或14所述的稠物質泵，其特征在于所述升舉汽缸與所述控制滑片平行相鄰，經由托架(29，35)與其連結，其中所述引導結構(11)包含用于這些托架的所述控制滑片導向裝置。
16.根據前述權利要求之一所述的稠物質泵，其特征在于控制滑片(15，17)的轉移部分(15L，17L)包括一與所述輸送汽缸具有相同直徑的圓柱管。
17.根據權利要求7所述的稠物質泵，其特征在于在所述控制滑片的入口部分(15E，17E)，設有一改線系統(15S，17S)。
18.根據前述權利要求之一所述的稠物質泵，其特征在于其包括一控制裝置，位置指示器向所述控制裝置指示所述轉換閥、所述控制滑片及所述輸送汽缸的輸送活塞瞬間的位置，所述控制裝置根據預定的時間間隔模式以循環方式控制所述控制滑片及所述輸送活塞的驅動。
19.一種操作稠物質泵的方法，特別是根據前述權利要求之一所述的稠物質泵(1)，為了連續輸送，所述稠物質泵至少包括兩個帶有輸送活塞(K3，K5)的開放的輸送汽缸(3，5)及帶有控制滑片(15，17)的一轉換閥(9)，所述控制滑片可相互獨立控制，與所述輸送活塞的運動相適應，各至少包括一將結合的輸送汽缸與送料管線連接的轉移部分(15L，17L)及一將稠物質經過結合的輸送汽缸(3，5)從預填充容器(7)中吸入的入口部分(15E，17E)，其中，所述輸送活塞(K3，K5)的同步行進階段以循環方式被控制，而其至少兩個控制滑片(15，17)位于一轉移位置，其中，其轉移部分(15L，17L)將結合的輸送汽缸與所述送料管線連接以初步同步排出稠物質。
20.根據權利要求19所述的方法，其特征在于所述同步階段的輸送活塞(K3，K5)相互調整，這樣，其同步抽吸的稠物質量與在其它各個活塞(K3或K5)的抽吸沖程過程中單獨通過一個活塞(K5或K3)的輸送量大約相等。
21.根據權利要求19或20所述的方法，其特征在于在每一輸送汽缸(3，5)的每一輸送活塞(K3，K5)泵出沖程的開始，其開口通過所述控制滑片的阻滯部分(15B，17B)即刻關閉且該活塞執行一預壓縮沖程。
22.根據權利要求21所述的方法，其特征在于活塞的每一泵出沖程至少包括一預壓縮階段(階段4/8)，一第一同步階段(階段1/5)，一泵出階段(階段2-4/6-8)及一第二同步階段(階段5/1)。
23.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于在同步階段過程中，兩輸送活塞(K3，K5)以相同的速度驅動，特別是以其下一泵出沖程正常速度的一半。
24.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于在別的輸送活塞連續泵出沖程中，一輸送活塞保持靜止的過渡階段跟隨著泵出沖程。
25.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于每一活塞的吸入沖程(階段3/7)比其泵出沖程更快，特別是在過渡階段(階段2/6)與預壓縮階段(階段4/8)之間。
26.根據權利要求25所述的方法，其特征在于活塞的每一吸入沖程包括減速的起始斜坡與停止斜坡。
27.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于在同步階段所述控制滑片(15，17)減速或即刻停止。
28.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于在預壓縮階段所述控制滑片(15，17)減速或即刻停止。
29.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于在過渡階段控制滑片(15，17)減速或即刻停止。
30.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于在吸入階段所述控制滑片(15，17)減速或即刻停止。
31.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于所述控制滑片(15，17)安置在所述稠物質泵操作中止的操作位置，使其可以移除剩余的稠物質，且需要時可以插入清潔機構。
32.根據權利要求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.根據權利要求31或32所述的方法，其特征在于在所述移除及/或插入過程中，一防止所述控制滑片啟動的安全裝置起作用。
全文摘要
本發明涉及一種多汽缸的稠物質(thick matter)泵(1)，其特別用于連續輸送混凝土。所述稠物質泵包括至少兩個輸送汽缸(3，5)，所述汽缸將稠物質從預裝填罐(7)中傳送至一輸送管及一交替連接輸送汽缸與輸送管的回動閥(9)。本發明的特征在于回動閥(9)包括兩個可以基本上平移方式移置的控制(pilot)閥(15，17)，每一控制閥(15，17)包括一將指派的輸送汽缸(3，5)分別與輸送管連接的直管部分(15L，17L)。所述管部分可以與輸送汽缸下游管位置的多支管(19)連接。本發明也涉及一種本發明的連續輸送稠物質泵的操作方法。
文檔編號F04B15/02GK1946937SQ200580012886
公開日2007年4月11日 申請日期2005年1月26日 優先權日2004年2月26日
發明者曼弗雷德·倫哈特 申請人:施維英集團公司