DE3030005C2

DE3030005C2 - Hydraulischer Antrieb für eine Zweizylinder-Betonpumpe

Info

Publication number: DE3030005C2
Application number: DE3030005A
Authority: DE
Inventors: Rolf Ing.(grad.) 4600 Dortmund Griesbach
Original assignee: Maschinenfabrik Walter Scheele GmbH & Co KG, 4750 Unna-Massen
Current assignee: Putzmeister Concrete Pumps GmbH
Priority date: 1980-08-08
Filing date: 1980-08-08
Publication date: 1987-04-02
Also published as: DE3030005A1; US4455921A; JPS57119182A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydraulischen Antrieb für eine Zweizylinder-Betonpumpe, mit zwei den Pumpenzylindern zugeordneten hydraulischen Antriebszylindern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein hydraulischer Antrieb dieser Art ist Gegenstand des Hauptpatents DE-PS 29 25 674.
Zum Umstellen von der einen Beaufschlagungsweise in die andere Beaufschlagungsweise braucht beim hydraulischen Antrieb gemäß Hauptpatent nur der Ventilblock in die jeweils andere Umsteuerstellung verbracht zu werden. Die Umstellung kann mithin auf einfachste Art und Weise und ohne Fehlermöglichkeit vorgenommen werden. Gemäß dem im Hauptpatent erläuterten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der Ventilblock aus zwei mit Dichtflächen aneinanderliegenden Blockhälften besteht, die in zwei um 180°C gegeneinander verdrehten Stellungen gegeneinander festlegbar sind. Die beiden Blockhälften sind dabei durch Schrauben miteinander verbunden, so daß sie leicht voneinander gelöst werden können und in der um 180° verdrehten Stellung wieder miteinander verbunden werden können.
Die Umschalteinrichtung gemäß Hauptpatent DE-PS 29 25 674 geht von einem aus zwei Blockhälften zusammengeschraubten Umsteuerblock aus, dessen eine Blockhälfte je nach Arbeitsweise in der einen oder der anderen - um 180° verdrehten - Arbeitsstellung mit der zweiten Blockhälfte verschraubt ist. Die Umrüstzeit hierfür erfordert in der Regel bis zu einer Stunde, wobei unter anderem damit zu rechnen ist, daß der Beton in der Leitung erhärtet und ein Wiederanpumpen unter Umständen unmöglich ist. Darüber hinaus besteht hierbei auch die Gefahr, daß beim "Umdrehen" der Wechselplatte Hydrauliköl verloren geht.
Die der vorliegenden Weiterbildung des Hydraulischen Antriebs für eine Zweizylinder-Betonpumpe zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, den Umsteuerblock so auszubilden, daß bei der Umstellung von stangen- auf kolbenseitigen Betrieb der Betonpumpe und umgekehrt keine Zerlegung erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Damit ist es möglich, von der stangen- auf kolbenseitigen Betriebsweise der Betonpumpe und umgekehrt durch einfaches Verschieben der genannten Ventilkörpereinheit zwischen den korrespondierenden Hydraulikanschlüssen umzuschalten.
Besondere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Betonpumpe im Betriebszustand "stangenseitige Beaufschlagung";
Fig. 2 zeigt die Betonpumpe nach Fig. 1 im zweiten Betriebszustand " kolbenseitige Beaufschlagung";
Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Umschalteinrichtung.
In Fig. 2 sind die Pumpenzylinder einer Zweizylinder Betonpumpe mit den Bezugszeichen 1 und 2 bezeichnet. Die Kolben 3 und 4 dieser Pumpenzylinder 1 und 2 werden durch hydraulische Antriebszylinder 5 und 6 hin- und hergeschoben, deren Antriebskolben 7 und 8 über Kolbenstangen 9 und 10 mit den Kolben 3 und 4 der Pumpenzylinder 1 und 2 verbunden sind. Das Verschieben der Antriebskolben 7 und 8 der Antriebszylinder 5 und 6 erfolgt durch abwechselnde Druckmittelbeaufschlagung der stangenseitigen Druckräume 11 und 12 der Antriebszylinder 5 und 6 über Druckmittelleitungen 13 und 14. Die kolbenbodenseitigen Druckräume 15 und 16 der Antriebszylinder 5 und 6 sind über Druckmittelleitungen 17 und 18 nach Art eines hydraulischen Gestänges verbunden. Die Druckmittelleitungen 13 und 14 und die Druckmittelleitungen 17 und 18 sind durch einen gemeinsamen Ventilblock 19 geführt.
Wie sich aus der Darstellung in Fig. 1 ergibt, kann der Ventilblock 19 durch einfaches Verschieben - vgl. Pfeil X - in zwei Umsteuerstellungen verbracht werden, nämlich einmal in die in Fig. 1 dargestellte Stellung ( stangenseitige Betriebsweise), bei welcher die Druckmittelleitungen 13 und 14 mit Druckmittelzu- oder -ableitungen 21 und 22 verbunden sind, während die Druckmittelleitungen 17 und 18 zu einem hydraulischen Gestänge verbunden sind, und zum anderen in eine in Fig. 2 dargestellte Stellung (kolbenseitige Betriebsweise), bei der die Druckmittelleitungen 17 und 18 an die Druckmittelzu- oder -ableitungen 21 und 22 angeschlossen sind, während die Druckmittelleitungen 13 und 14 zu einem hydraulichen Gestänge verbunden sind.
Zwischen die Druckmittelzu- oder -ableitungen 21 und 22 einerseits und eine Rücklaufleitung 24 sowie eine Druckleitung 23 andererseits ist ein Umsteuerventil 25 zur abwechselnden Druckbeaufschlagung und Druckentlastung der Druckmittelzu- oder -ableitungen 21 und 22 eingeschaltet. Die Rücklaufleitung 24 mündet in ein Sammelgefäß 26 ein, aus welchem eine Druckmittelpumpe 27 das Druckmittel ansaugt und in die Druckleitung 23 drückt.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Umsteuerschaltung des Ventilblockes 19 arbeitet der Antrieb schnell und mit verhältnismäßig geringer Kraft, weil lediglich die Ringflächen der Kolben 7 und 8 der Betätigungszylinder 5 und 6 mit dem Druckmitteldruck der Pumpe 27 beaufschlagt werden. Bei der in Fig. 2 dargestellten Umsteuerstellung arbeitet der Antrieb demgegenüber langsam und mit größerer Kraft, weil die vollen Kolbenflächen der Kolben 7 und 8 der Antriebszylinder 5 und 6 mit dem Druckmitteldruck der Pumpe 27 beaufschlagt werden.
Der erfindungsgemäße Umsteuerblock wird zunächst anhand von Fig. 2 im Detail beschrieben.
Fig. 2 zeigt definitionsgemäß den Betriebszustand "kolbenseitige Beaufschlagung". Diesem Betriebszustand entspricht die erste Arbeitsstellung I der den Umsteuerblock bildenden Ventilkörpereinheit 19, die gewissermaßen als 6/2-Wegeventil betrachtet werden kann. Das Kriterium dieser ersten Arbeitsstellung I liegt darin, daß in Abhängigkeit von der Arbeitsstellung des Umsteuerventils 25 der eine (obere) oder andere (untere) Kolben 3, 4 der Pumpenzylinder 1, 2 unmittelbar mit Druckmittel beaufschlagt werden kann.
Dies wird dadurch erreicht, daß die Druckleitung 23 wahlweise mit kolbenseitigen Anschlüssen 17, 18 der Antriebszylinder 5, 6 verbunden wird. Im gezeichneten Beispiel führt die Druckleitung 23 über eine Druckmittelzuleitung 21zu einem Eingang eines direkten Durchgangs durch die Ventilkörpereinheit 19 und vom korrespondierenden Ausgang zum erwähnten Anschluß 18 des oberen Antriebszylinders 6. Die Druckmittelleitung 17 des kolbenseitigen Anschluß des unteren Antriebszylinders 5 steht über einen (Eingangs-) Anschluß und einen (Ausgangs-) Anschluß der Ventilkörpereinheit 19 mit einer Druckmittelableitung 22 in Verbindung. Ein dritter Durchgang durch die Ventilkörpereinheit 19 verbindet dabei die stangenseitigen Anschlüsse entsprechend den Druckmittelleitungen 13, 14 der Antriebszylinder 5, 6, damit das stangenseitig vorhandene, passive Druckmittel ohne weiteres zwischen den Antriebszylindern 5, 6 hin- und herfließen kann (Schaukelöl).
Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel ist so ausgelegt, daß der obere Antriebszylinder 6 mit der Druckleitung 23 verbunden ist und damit mit Druckmittel beaufschlagt wird. Durch Umschalten des Umsteuerventils 25 wird - nachdem der Pumpenkolben 4 ausgefahren ist - anschließend die Druckmittelleitung 17 des kolbenseitigen Anschlusses des unteren Antriebszylinders 5 mit der Druckleitung 23 verbunden. Gleichzeitig steht der obere Antriebszylinder 6 mit der Rücklaufleitung 24 in Verbindung, wobei die Ausgleichsleitung zwischen den stangenseitigen Anschlüssen entsprechend den Druckmittelleitungen 13, 14 der Antriebszylinder 5, 6 für das Schaukelöl aufrechterhalten bleibt.
In Fig. 2 ist die vorbeschriebene Betonpumpe im Betriebszustand "kolbenseitige Beaufschlagung" dargestellt. Dieser Betriebszustand wird einzig und allein durch die Ventilkörpereinheit 19 in ihrer zweiten Arbeitsstellung II fixiert, wobei an dieser Stelle darauf hingewiesen werden soll, daß diese zweite Arbeitsstellung nur durch ein einfaches Verschieben der Ventilkörpereinheit 19 mittels Umlegen eines Umschalthebels erreichbar ist.
Der in Fig. 2 dargestellten zweiten Arbeitsstellung II entsprechen folgende Verbindungen zwischen den kolbenseitigen und stangenseitigen Anschlüssen ( Druckleitungen 17, 18 einerseits und Druckmittelleitungen 13, 14 andererseits) der Antriebszylinder 5, 6. Einerseits müssen die kolbenseitigen Druckmittelleitungen 17, 18 der Antriebszylinder 5, 6 direkte Verbindung haben, um dem sogenannten Schaukelöl den Ausgleichsweg frei zu halten. Diese Verbindung wird in der Ventilkörpereinheit 19 durch einen Umkehrgang realisiert, der dadurch definiert ist, daß eine durchgehende Verbindung zwischen zwei auf der gleichen Seite der Ventilkörpereinheit 19 gelegenen Anschlüssen vorhanden ist. Zwischen diesen beiden Anschlüssen kann nun das kolbenseitige Schaukelöl über die Druckmittelleitungen 17, 18 hin- und herfließen.
Die Verbindung für die stangenseitige Druckmittelbeaufschlagung ist dadurch charakterisiert, daß erstens ein zweiter - dem bereits erwähnten Umkehrgang gegenüberliegender - Umkehrgang vorgesehen ist, deren einer Anschluß in Abhängigkeit von der aktuellen Schaltstellung des Umsteuerventils 25 mit der Druckleitung 23 bzw. mit der Rücklaufleitung 24 verbindbar ist, und deren zweiter Anschluß mit dem kolbenseitigen Anschluß der Druckmittelleitung 17 des unteren Antriebszylinders 5 verbunden ist, und daß zweitens ein direkter Durchgang vorgesehen ist, über den die Druckmittelleitung 14 des stangenseitigen Anschlusses des ersten Antriebszylinders 6 in Abhängigkeit von der Stellung des Umsteuerventils 25 mit der Druck- 23 bzw. der Rücklaufleitung 24 verbindbar ist.
Die Darstellung in Fig. 2 zeigt die Schaltstellung des Umsteuerventils 25, bei der die Druckleitung 23 mit dem stangenseitigen Anschluß des oberen Antriebszylinders 6 Verbindung hat. Wird das Umsteuerventil 25 umgeschaltet, so liegt die Druckleitung 23 am stangenseitigen Anschluß des unteren Antriebszylinders 5.
Die erfindungsgemäße Ventilkörpereinheit 19 zeichnet sich dadurch aus, daß durch einen einfachen Umschaltvorgang, der beliebig initiiert und vollzogen werden kann, je nach Erfordernis der eine oder andere Betriebszustand eingestellt werden kann. Das in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel dieser Ventilkörpereinheit 19 basiert darauf, daß über einen einfachen Verschiebemechanismus vom einen zum anderen Betriebszustand und zurück umgestellt werden kann.
Im Hinblick auf die spezifischen Verbindungen ( Durchgangswege) in der Ventilkörpereinheit sind auch andere Varianten denkbar. Ein zweites Ausführungsbeispiel ist anhand von Fig. 3 gezeigt.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel besteht die Ventilkörpereinheit 19 aus jeweils zwei identischen 4/2-Wegeventilen 50, 51, die selbstverständlich jeweils gleichzeitig, also miteinander, umgeschaltet werden müssen. Charakterisiert sind diese Ventile 50, 51 dadurch, daß jeweils in der einen Schaltstellung zwei direkte Durchgänge 52, 53 und in der zweiten Schaltstellung ein Umkehrgang 54 und gegenüberliegend zwei Blindanschlüsse 55, 56 vorgesehen sind.
Die spezielle Verbindung ist durch Kennzeichnung der Anschlüsse mittels der Buchstaben a . . . f in Konkordanz zu den Anschlüssen in den Fig. 1 und 2 klar ersichtlich. Wesentlich ist dabei, daß je nach Betriebszustand die Druck- 23 und Rücklaufleitung 24 aktiv mit den stangenseitigen Anschlüssen (Fig. 3a) oder mit den kolbenseitigen Anschlüssen (Fig. 3b) Wirkverbindung haben. Durch gemeinsames Umschalten beider 4/ 2-Wegeventile 50, 51 ergibt sich dann jeweils der eine oder andere Betriebszustand.
Der wesentliche Gedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Umsteuereinheit an die Hand zu geben, mit der ohne jedes Umklemmen oder Abschrauben von Druckmittelleitungen eine Möglichkeit gegeben ist, die Betonpumpe völlig problemlos den Baustellenerfordernissen entsprechend von kolbenseitiger auf stangenseitige Druckmittelbeaufschlagung und umgekehrt umzustellen.

Claims

1. Hydraulischer Antrieb für eine Zweizylinder- Betonpumpe, mit zwei den Pumpenzylindern zugeordneten hydraulischen Antriebszylindern, deren Antriebskolben jeweils durch Verbindungsstangen mit den Förderkolben der Pumpenzylinder verbunden sind und abwechselnd kolbenbodenseitig mit Druckmittel beaufschlagbar sind, wobei die stangenseitigen Druckräume der Antriebszylinder zur Bildung eines hydraulischen Gestänges derart verbunden sind, daß das aus jeweils einem Antriebszylinder verdrängte Druckmittel den Kolben des anderen Antriebszylinders betätigt, wobei die das hydraulische Gestänge bildenden Druckmittelleitungen und die der Zu- und Abfuhr von Druckmittel dienenden Druckmittelleitungen durch einen gemeinsamen Ventilblock geführt sind, der derart verstellbar ist, daß wahlweise die stangenseitigen oder die kolbenseitigen Zylinderräume für das hydraulische Gestänge verbindbar sind und dabei jeweils die übrigen Zylinderräume abwechselnd mit der Druckmittelzu- oder -ableitung in Verbindung stehen, nach Patent 29 25 674, dadurch gekennzeichnet,
daß der gemeinsame Ventilblock (19) als zwischen zwei Arbeitsstellungen verschiebbare Ventilkörpereinheit ausgebildet ist,
wobei die Arbeitsstellungen der stangen- bzw. kolbenseitigen Verbindung der Zylinderräume der Antriebszylinder (5, 6) für das hydraulische Gestänge entsprechen.

2. Hydraulischer Antrieb für eine Zweizylinder- Betonpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkörpereinheit (19) als (6/2-Wegeventil ausgebildet ist.

3. Hydraulischer Antrieb für eine Zweizylinder- Betonpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkörpereinheit (19) durch zwei identische 4/2-Wegeventile (50, 51) gebildet ist.