DE4403213A1 - Einrichtung zur Antriebssteuerung einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Antriebs­ steuerung einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe, deren Pum­ penkolben zu im Gegentakt erfolgenden Füll- und Förder­ hüben mittels je eines Antriebszylinders antreibbar sind, die hydraulisch in Reihe geschaltet sind, und mit den weiteren, im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ge­ nannten, gattungsbestimmenden Merkmalen.

Eine derartige Einrichtung zur Antriebssteuerung ist in Verbindung mit einer Betonpumpe durch die DE 38 14 824 A1 bekannt.

Bei der bekannten Antriebs-Steuerungseinrichtung ist zur zyklischen Steuerung der von den beiden Förderzy­ lindern alternierend ausgeführten Füll- und Förderhübe ein hydraulisch ansteuerbares Umschaltventil vorgese­ hen, das durch alternierende Beaufschlagung mit Steuer­ druck und Druckentlastung zweier Steuerkammern zwischen alternativen Funktionsstellungen 0 und I umschaltbar ist, in denen der Kolben jeweils eines der Antriebszy­ linder den dem Füllhub des durch diesen angetriebenen Förderzylinders und der Kolben des anderen Antriebszy­ linders den dem Förderhub des durch diesen angetriebe­ nen Förderzylinders entsprechenden Arbeitshübe ausfüh­ ren.

Zur diesbezüglichen Druckbeaufschlagung der Steuerkam­ mern des Umschaltventils sind zwei ihrerseits druckge­ steuerte Vorsteuerventile vorgesehen, die alternierend einen Steuerdruck-Impuls an eine der beiden Steuerkam­ mern des Haupt-Umschaltventils abgeben, wann immer der Kolben eines der beiden Antriebszylinder in seine dem Ende des Füllhubes des von ihm angetriebenen Förderzy­ linders oder dem Ende des Förderhubes dieses Förderzy­ linders entsprechende Endstellungen einläuft. Diese Steuerdruck-Impulse sind dem Pegel nach durch die Druck­ differenz bestimmt, die in der jeweiligen Endstellung des Antriebszylinderkolbens zwischen dem bodenseitigen und dem stangenseitigen Antriebsdruckraum des jeweili­ gen Antriebszylinders abgreifbar ist, sobald und solan­ ge der Antriebszylinderkolben eine Position zwischen radialen Druck-Sensierungsbohrungen einnimmt, deren eine jeweils von dem Kolben überfahren werden muß. Da­ mit das Umschaltventil zwischen jeweils nacheinander erzeugten Umschalt-Druckimpulsen in seiner für die je­ weilige Betriebsphase der Dickstoffpumpe vorgesehenen Schaltstellung 0 oder I bleibt, ist eine Rasteinrich­ tung vorgesehen, deren Haltekraft durch die Beaufschla­ gung der Steuerkammern mit den Steuerdruck-Impulsen jeweils überwunden werden muß.

Die bekannte Antriebs-Steuereinrichtung ist aufgrund ihres insoweit geschilderten Aufbaus und der sich dar­ aus ergebenden Funktion mit zumindest den folgenden Nachteilen behaftet:
Wird die Dickstoffpumpe auf relativ niedrigem Antriebs­ druck-Niveau betrieben, was der Fall ist, wenn das För­ dermedium relativ niederviskos ist und/oder nur gering­ fügige Höhenunterschiede zu überwinden sind, wie es z. B. beim Verpumpen von Fließestrich oder Mörtel üblich ist, mit der Folge, daß die Druckdifferenz zwischen baden- und stangenseitigem Antriebsdruckraum des jewei­ ligen Antriebszylinders entsprechend niedrig bleibt, können Schaltfehler auftreten, deren Vermeidung zusätz­ lichen technischen Aufwand, z. B. eine Überwachung der Kolbenpositionen mittels elektrischer Endschalter er­ fordert.

Nachteilig ist weiter, daß es, um in den beiden mögli­ chen Endstellungen des Kolbens desjenigen Antriebszy­ linders, der zur Hub-Überwachung ausgenutzt wird, die Druckdifferenz zwischen seinem bodenseitigen und seinem stangenseitigen Antriebsdruckraum zu erfassen, erfor­ derlich ist, daß der Antriebskolben jeweils eine radi­ ale Gehäusebohrung überfahren muß, was zwangsläufig zu einem Verschleiß der Kolbendichtungen führt, der nur durch Verwendung teurer und aufwendiger Kolbendichtun­ gen leidlich gering gehalten werden kann, um vertretba­ re Standzeiten des Antriebszylinders zu erzielen. Gleichwohl sind relativ häufige Auswechslungen solcher aus widerstandsfähigem und relativ hartem Material be­ stehender Kolbendichtungen erforderlich, was zusätzli­ chen Arbeitsaufwand und unerwünschte Ausfallzeiten der Pumpe bedingt.

Es kommt hinzu, daß solche, relativ harte Dichtungen, verglichen mit sogenannten Weichdichtungen, eine schlechtere Dichtwirkung haben, mit der Folge, daß das Volumen des Schaukelöls, das zwischen den durch die hydraulische Hintereinanderschaltung miteinander in ständig kommunizierender Verbindung stehenden Antriebs­ druckräumen der beiden Antriebszylinder sich relativ stark verändern kann, vorwiegend durch einen Übertritt von Hydrauliköl aus den im Betrieb unter dem höheren Druck stehenden stangenseitigen Antriebsdruckräumen der beiden Antriebszylinder in deren bodenseitige Antriebs­ druckräume, so daß entsprechend häufig eine Nachein­ stellung des optimalen Schaukelölvolumens oder zusätz­ licher Aufwand für eine automatische Volumenkorrektur erforderlich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine zur Antriebs­ steuerung einer Dickstoffpumpe geeignete Einrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß bei gleichwohl einfachem Aufbau derselben eine er­ höhte Funktionszuverlässigkeit der Dickstoffpumpe er­ zielt und das Erfordernis von Wartungsarbeiten deutlich reduziert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Hiernach sind die zur Ansteuerung des Umschaltventils vorgesehenen Vorsteuerventile als durch den/die Kolben mindestens eines der beiden hydraulischen Antriebszy­ linder mechanisch gegen die von einem Rückstellelement entfaltete Rückstellkraft, die das jeweilige Vorsteuer­ ventil in dessen Grundstellung drängt, betätigbare 2- Stellungsventile ausgebildet, die in der durch die me­ chanische Betätigung durch den Antriebszylinderkolben eingenommene Schaltstellung durch Druckbeaufschlagung einer Steuerkammer hydraulisch verriegelbar sind.

Hierdurch wird, mechanisch gleichsam zwangsgesteuert und daher unabhängig von dem sich einstellenden Be­ triebsdruck, eine zuverlässige Umschaltung der Vor­ steuerventile und damit auch Umschaltung des die An­ triebsdruckversorgung der beiden hydraulischen An­ triebszylinder vermittelnden Umschaltventils erzielt und damit eine weitgehende Sicherung gegen Fehlschal­ tungen gewährleistet. Da eine Sensierung der Druckdif­ ferenz zwischen dem jeweils stangenseitigen Antriebs­ druckraum und dem bodenseitigen Antriebsdruckraum des jeweiligen Antriebszylinders nicht erforderlich ist, mithin von den Kolbendichtungen zu überfahrende Mün­ dungsöffnungen radialer Gehäusekanäle nicht vorhanden sind, können als Kolbendichtungen ohne weiteres Dich­ tungen aus relativ weichem Material verwendet werden, die eine erhöhte Dichtwirkung entfalten können, so daß auch insoweit eine erhöhte Funktionszuverlässigkeit der Dickstoffpumpe insgesamt erzielt wird, da Korrekturen des Schaukelölvolumens weniger häufig erforderlich sind und auch die Zeitspannen, nach denen die Kolbendichtun­ gen ausgewechselt werden müssen, wesentlich vergrößert werden.

Die hydraulische Verriegelung und Entriegelung der Vor­ steuerventile wird auf einfache Weise dadurch erzielt, daß die Druckbeaufschlagung der Steuerkammer des je­ weils zu verriegelnden Vorsteuerventils über einen in der Grundstellung des jeweils anderen Vorsteuerventils freigegebenen Durchflußpfad erfolgt, über den der Aus­ gangsdruck des Druckversorgungsaggregats in die Steuer­ kammer des zu verriegelnden Ventils einkoppelbar ist, und daß die Druckentlastung der Steuerkammer desjenigen Vorsteuerventils, in dessen Grundstellung die Steuer­ kammer des zu verriegelnden Vorsteuerventils mit Steu­ erdruck beaufschlagt ist, über einen Durchflußpfad des zu verriegelnden bzw. verriegelten Vorsteuerventils erfolgt, der in der durch die mechanische Betätigung dieses Vorsteuerventils freigegeben wird.

In der durch die Merkmale des Anspruchs 2 angegebenen Bauweise der Vorsteuerventile und Art der Betätigung derselben sind diese in einer für die Montage günstigen Position außerhalb des Gehäuses der/des Antriebszylin­ der(s) am Boden und/oder der stangenseitigen Endstirn­ wand des Zylindergehäuses montierbar.

Wenn die beiden Vorsteuerventile jeweils an der Außen­ seite des Bodens des jeweiligen Antriebszylinders mon­ tiert sind, können diese, wie gemäß Anspruch 4 vorge­ schlagen auch mit dem Umschaltventil und/oder einem zur Einleitung und Beendigung des Förderbetriebes der Dick­ stoffpumpe vorgesehenen EIN-/AUS-Schaltventil zu einem Steuerventilblock zusammengefaßt sein, der als schon vormontierte Baueinheit an die beiden Antriebszylinder ansetzbar ist. Entsprechendes gilt sinngemäß, wenn­ gleich mit der Einschränkung eines verringerten Monta­ geraumes für eine Anordnung einer solchen Steuerventil- Einheit an derjenigen Stirnseite der Antriebszylinder, an der die Kolbenstangen aus dem Zylindergehäuse aus­ treten.

Alternativ hierzu kann auch die durch die Merkmale des Anspruchs 5 angegebene Anordnung beider Steuerventile an einem Antriebszylinder zweckmäßig sein, z. B. dann, wenn die Pumpe auf einem Fahrzeug montiert ist und die hydraulischen Steuerelemente von einer Fahrzeugseite her zugänglich sein sollen.

In Kombination mit der durch die Merkmale des Anspruchs 6 angegebenen, einfachstmöglichen und funktionssiche­ ren Gestaltung des Umschaltventils ist die gemäß An­ spruch 7 vorgesehene hydraulische Funktionskopplung der Vorsteuerventile besonders einfach und zweckmäßig.

In Kombination mit der hierzu alternativen Gestaltung des Umschaltventils gemäß dem Merkmal des Anspruchs 8 mit zwei Steuerkammern, die die Verwendung einer Rück­ stellfeder mit relativ geringer Vorspannung und Feder­ rate zur Auswahl der Anfahrstellung des Umschaltven­ tils erlaubt, ist die gemäß Anspruch 9 vorgesehene hy­ draulische Funktionskopplung der Vorsteuerventile be­ sonders geeignet.

Für beide Einsatzfälle sind einfache, als 3/2-Wege- Ventile desselben Typs ausgebildete Vorsteuerventile geeignet.

Ein gemäß Anspruch 11 gestaltetes EIN-/AUS-Schaltventil ist sowohl als handgesteuertes Ventil wie auch als elektrisch ansteuerbares Ventil für eine Integration in eine die Vorsteuerventile und das Umschaltventil umfas­ sende Steuerventil-Einheit geeignet.

Entsprechendes gilt sinngemäß für eine durch die Merk­ male des Anspruchs 12 der Funktion nach umrissene, durch die Merkmale der Ansprüche 13 und 14 in konstruk­ tiven und hydraulisch-schaltungstechnischen Einzelhei­ ten näher spezifizierte Ausgleichsventilanordnung, mit­ tels derer auf einfache Weise - durch Handbetätigung - im Betrieb der Dickstoffpumpe die Einstellung des opti­ malen Schaukelöl-Volumens möglich ist.

Ein aus Sicherheitsgründen generell zweckmäßiges, zu der Druckversorgungspumpe hydraulisch parallel geschal­ tetes Druckbegrenzungsventil kann auch zu einer be­ darfsgerechten Einspeisung von Schaukelöl ausgenutzt werden, die derart erfolgt, daß eine maximale Menge von Schaukelöl in die miteinander hydraulisch verbundenen Antriebsdruckräume der Antriebszylinder eingespeist wird, so daß die Kolben beider Antriebszylinder ihre hiermit verknüpften Endstellungen erreichen und an­ schließend einer der beiden Antriebszylinder derart mit Antriebsdruck beaufschlagt wird, daß der von ihm aufge­ nommene Anteil des Schaukelöls über das Druckbegren­ zungsventil in den Vorratsbehälter des Druckversor­ gungsaggregats zurückverdrängt wird.

Auch von einer Einrichtung zur Antriebssteuerung einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 16 ausgehend, bei der gleichsam das Druckversorgungsaggregat die Funktion des Umschaltven­ tils mit übernimmt und seinerseits mit einer Stellein­ richtung versehen ist, durch deren Ansteuerung mit den Druck-Ausgangssignalen der Vorsteuerventile die Förder­ richtung des Druckversorgungsaggregats zum einen oder anderen Antriebszylinder der Dickstoffpumpe hin be­ stimmbar ist, wird die der Erfindung zugrunde liegende, eingangs genannte Aufgabe durch die den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 entsprechende Merkmals­ kombination gelöst. Bei dieser Antriebssteuerung kann in sinngemäßer Abwandlung derselben auch ein einfach wirkender Hydrozylinder als Stelleinrichtung für die als Betriebsdruckquelle vorgesehene Reversierpumpe ein­ gesetzt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele sowohl dem Grundge­ danken nach als auch hinsichtlich baulicher und funk­ tioneller Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Antriebssteuerung betreibbare Zweizylin­ der-Dickstoffpumpe in schematisch vereinfachter Draufsicht, teilweise im Schnitt längs einer die zentralen Achsen ihrer Antriebs- und För­ derzylinder enthaltenden Längsmittelebene und

Fig. 2 und 2a das Hydraulikschaltbild des hydraulischen An­ triebs- und Steuerteils der Dickstoffpumpe ge­ mäß Fig. 1 in verschiedenen Konfigurationen der Funktionsstellungen von Steuerventilen und An­ triebskolben, zur Erläuterung der Funktion der Einrichtung zur Antriebssteuerung der Dick­ stoffpumpe gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 das Hydraulikschaltbild des hydraulischen An­ triebs- und Steuerteils eines weiteren Ausfüh­ rungsbeispiels, bei dem als Druckversorgungsag­ gregat eine in zwei alternativen Förderrichtun­ gen betreibbare Verstellpumpe vorgesehen ist, deren Förderrichtungen mittels eines hydrau­ lisch ansteuerbaren Stellzylinders einstellbar sind.

Die in der Fig. 1 insgesamt mit 10 bezeichnete Dick­ stoffpumpe ist als Kolben-Pumpe mit zwei linearen För­ derzylindern 11 und 12 ausgebildet, zu deren Antrieb zwei als doppelt wirkende Differenzialzylinder ausge­ bildete hydraulische Antriebszylinder 13 und 14 vorge­ sehen sind, deren Kolben 16 und 17 über Kolbenstangen 18 und 19 mit dem Kolben 21 und 22 der Förderzylinder 11 und 12 - je einzeln - starr verbunden sind.

Die Förderzylinder 11 und 12 der Dickstoffpumpe 10 sind mittels der hydraulischen Antriebszylinder 13 und 14 derart - im "Gegentakt" - antreibbar, daß ihre Kolben 21 und 22 abwechselnd Füll- und Förderhübe ausführen, durch die aus einem nicht dargestellten Material-Aufga­ bebehälter das Fördergut - z. B. Beton - in die Pumpen­ kammern 23 und 24 der Förderzylinder 11 und 12 übernom­ men und aus diesen in eine einzige Förderleitung 26 verdrängt wird, die z. B. über eine lediglich schema­ tisch angedeutete Rohrweiche 27 im Takt der Förderhübe mit den Pumpenkammern 23 und 24 der beiden Förderzylin­ der 11 und 12 in kommunizierende Verbindung gelangt. Ein während des Füllhubes des jeweiligen Förderzylinders 11 oder 12 die kommunizierende Verbindung seiner Pumpen­ kammer 23 oder 24 mit dem Materialaufgabebehälter ver­ mittelndes, während des Förderhubes des jeweiligen För­ derzylinder 11 oder 12 diese Verbindung wieder absper­ rendes Schieberelement und die Rohrweiche 27, die ih­ rerseits die kommunizierende Verbindung der Förderlei­ tung 26 mit jeweils der Pumpenkammer 23 oder 24 desje­ nigen Förderzylinders 11 oder 12 vermittelt, dessen Kolben 21 oder 22 den Förderhub ausführt, können hier­ bei gemeinsam angetrieben sein, z. B. mittels eines wei­ teren, nicht dargestellten, doppelt wirkenden Antriebs­ zylinders. Die beiden Förderzylinder 11 und 12 können aber auch in der Art von Kolbenpumpen gestaltet sein, die mit je einem Eingangs- und einem Ausgangs-Rück­ schlagventil versehen sind, die als Kugel- oder Teller- Rückschlagventile ausgebildet sein können.

Zwischen den Förderzylindern 11 und 12 und deren An­ triebszylindern 13 und 14, die mit parallelem Verlauf ihre jeweils gemeinsamen zentralen Längsachsen 28 und 29 unmittelbar nebeneinander angeordnet sind, ist ein von freien Abschnitten 18′ und 19′ der Kolbenstangen durchsetzter Wasserkasten 31 angeordnet, innerhalb des­ sen sich Fördergut, das aufgrund von unvermeidbaren Undichtigkeiten der Kolben 21 und 22 der Förderzylinder 11 und 12 in den von den Kolbenstangen 18 und 19 durch­ setzten Raum der Förderzylinder 11 und 12 übergetreten sein kann, absetzen kann und, sofern es an den Kolben­ stangen 18 und 19 hängen geblieben sein sollte, durch deren Bewegungen innerhalb des im Wasserkasten 31 ent­ haltenen Wasser abgespült werden kann, wodurch zuver­ lässig vermieden wird, daß Fördergut in die stangensei­ tigen Antriebskammern 32 und 33 der Antriebszylinder 13 und 14 "eingeschleppt" werden kann. Durch diesen Was­ serkasten 31 wird auch eine Schmierung der Kolben und eine Kühlung sowohl der Antriebszylinder 13 und 14 als auch der Förderzylinder 11 und 12 erzielt.

Zur Antriebs-Steuerung der Antriebszylinder 13 und 14 der Dickstoffpumpe 10 ist eine in der Fig. 1 lediglich schematisch, in schaltungstechnischen Einzelheiten in der Fig. 2, auf die nunmehr ebenfalls Bezug genommen sei, dargestellte, insgesamt mit 34 bezeichnete hydrau­ lische Steuereinheit vorgesehen, die, im Sinne einer Folgesteuerung selbsttätig einen periodisch wechselnden Anschluß der stangenseitigen Antriebskammern 32 und 33 der Antriebszylinder 13 und 14 an den Hochdruckausgang 36 einer Druckversorgungspumpe 37 und deren drucklosen Vorratsbehälter 38 vermittelt, derart, daß während die eine stangenseitige Antriebskammer 32 oder 33 des je­ weiligen Antriebszylinders 13 oder 14 dem hohen Aus­ gangsdruck der Druckversorgungspumpe 37 ausgesetzt ist, die stangenseitige Antriebskammer 33 oder 32 des je­ weils anderen Antriebszylinders 14 oder 13 zum drucklo­ sen Vorratsbehälter 38 des Druckversorgungsaggregats hin druckentlastet ist.

Die bodenseitigen Antriebskammern 39 und 41 sind durch eine Druckleitung 42 permanent miteinander kommunizie­ rend verbunden, wobei die Mündungsöffnungen 43 und 44, über die die Druckleitung 42 in die bodenseitigen An­ triebskammern 39 und 41 der beiden Antriebszylinder 13 und 14 mündet, in unmittelbarer Nähe des jeweiligen Zylinderbodens 46 und 47 oder am Zylinderboden selbst angeordnet sind und von den Kolben 16 und 17 der beiden Antriebszylinder 13 und 14, wenn diese in ihre boden­ seitigen Endstellungen einlaufen, nicht überfahren wer­ den können.

Durch diese hydraulische Verbindung der beiden An­ triebszylinder 13 und 14 sind diese hydraulisch in Rei­ he geschaltet, so daß zur Antriebssteuerung beider An­ triebszylinder 13 und 14 ein einziges Umschaltventil 48 genügt.

Dieses Umschaltventil 48, über das im Förderbetrieb der Dickstoffpumpe 10 deren im wesentlichen aus den beiden Antriebszylindern 13 und 14 bestehender hydraulischer Leistungskreis versorgt wird, ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel als druckgesteuertes 4/2-Wege-Ven­ til ausgebildet, das durch alternative und im Takt der Füll- und Förderhübe der Förderzylinder 11 und 12 und deren Antriebszylinder 13 und 14 alternierende Druckbe­ aufschlagung und -entlastung zweier Steuerkammern 49 und 51 zwischen seinen möglichen Funktionsstellungen 0 und I umschaltbar ist; in die eine dieser Funktions­ stellungen, die auch als Grundstellung 0 für den An­ fahrbetrieb der Dickstoffpumpe 10 genutzt ist, wird das Umschaltventil 48 durch eine Ventilfeder 52 gedrängt, die nur eine relativ schwache (Rück-)Stellkraft zu ent­ falten vermag, die gegenüber der aus einer Beaufschla­ gung der einen, gemäß Fig. 2 linken Steuerkammer 51 des Umschaltventils 48 mit dem Ausgangsdruck der Pumpe 37 resultierenden Stellkraft, durch die das Umschaltventil 48 in seine Funktionsstellung I umschaltbar ist, zwar klein ist, jedoch dem Betrage nach ausreicht, um das Umschaltventil in der Funktionsstellung 0 zu halten, solange die beiden Steuerkammern 49 und 51 drucklos oder mit demselben Steuerdruck beaufschlagt sind, wobei die aus einer Beaufschlagung der anderen, rechten Steu­ erkammer 49 des Umschaltventils 48 mit dem Ausgangs­ druck der Druckversorgungspumpe 37 resultierende Stell­ kraft, die das Umschaltventil 48 in dessen Funktions­ stellung 0 drängt, dem Betrage nach etwa der aus der Druckbeaufschlagung der linken Steuerkammer 51 resul­ tierenden Stellkraft entspricht und daher ebenfalls groß gegen diejenige der Ventilfeder 52 ist.

In der Grundstellung 0 des Umschaltventils 48 ist der am Hochdruckausgang 36 der Druckversorgungspumpe 37 bereitstellbare Antriebsdruck über einen in dieser Grundstellung 0 freigegebenen, den P-Versorgungsan­ schluß 53 des Umschaltventils 48 mit dessen B-Ausgang 54 verbindenden Durchflußpfad 56 und eine den B-Ausgang 54 des Umschaltventils 48 mit der stangenseitigen An­ triebskammer 32 des gemäß Fig. 2 rechten Antriebszylin­ ders 13 verbindende Druckmittel-Leitung 57 in die stan­ genseitige Antriebskammer 32 des Antriebszylinders 13 einkoppelbar und gleichzeitig die stangenseitige An­ triebskammer 33 des gemäß Fig. 2 linken Antriebszylin­ ders 14 über eine zweite Druckmittelleitung 58 und ei­ nen den A-Ausgang 59 des Umschaltventils 48 mit dessen drucklosem T-Anschluß 61 verbindenden Durchflußpfad 62 zum drucklosen Vorratsbehälter 38 der Druckversorgungs­ pumpe 37 hin druckentlastet.

Diese Funktionsstellung 0 des Umschaltventils 48, die auch seine federzentrierte Grundstellung ist, ist dem­ jenigen Betriebszustand der Dickstoffpumpe 10 zugeord­ net, in welcher deren einer, "rechter" Antriebszylinder 13 seinen Einzugshub und damit der eine Förderzylinder 11 seinen Füllhub ausführt, während der Kolben 17 des gemäß Fig. 2 linken Antriebszylinders 14 seinen Aus­ wärtshub und damit der mit diesem bewegungsgekoppelte Kolben des anderen Förderzylinders 12 seinen Förderhub ausführt.

In der Schaltstellung I, die das Umschaltventil 48 ein­ nimmt, wenn seine gemäß Fig. 2 linke Steuerkammer 51 dem hohen Ausgangsdruck der Druckversorgungspumpe 37 ausgesetzt und seine rechte Steuerkammer 49 druckentla­ stet ist, ist über einen in dieser Funktionsstellung I freigegebenen Strömungspfad 63 des Umschaltventils 48 die stangenseitige Antriebskammer 33 des linken An­ triebszylinders 14 mit dem hohen Ausgangsdruck der Druckversorgungspumpe 37 beaufschlagbar, während die stangenseitige Antriebskammer 32 des rechten Antriebs­ zylinders 13 über den in dieser Funktionsstellung I des Umschaltventils freigegebenen weiteren Strömungspfad 64 druckentlastet ist. Diese Funktionsstellung I des Um­ schaltventils 48 ist demjenigen Betriebszustand der Dickstoffpumpe 10 zugeordnet, in welcher deren "linker" Antriebszylinder 14 seinen Einzugshub und der durch diesen angetriebene Förderzylinder 12 seinen Füllhub ausführt, während der rechte Antriebszylinder 13 seinen Auswärtshub und der durch den rechten Antriebszylinder 13 angetriebene Förderzylinder 11 seinen Förderhub aus­ führt.

Zur hydraulischen Ansteuerung des Umschaltventils 48 durch alternative Druckbeaufschlagung und -entlastung seiner Steuerkammern 49 und 51 sind zwei, diesen sowie den beiden Antriebszylindern 13 und 14 je einzeln zuge­ ordnete Vorsteuerventile 66 und 67 vorgesehen, die me­ chanisch durch die Kolben 16 und 17 der beiden An­ triebszylinder betätigbar, d. h. aus einer federzen­ trierten Grundstellung 0 gegen die Rückstellkraft einer Ventilfeder 68 bzw. 69 in eine Schaltstellung I um­ schaltbar sind und in dieser Schaltstellung I hydrau­ lisch verriegelbar sind. Diese Vorsteuerventile 66 und 67 sind beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 außenseitig an die Zylinderböden 46 und 47 der Antriebs­ zylinder 13 und 14 montiert und sind mit axial in die bodenseitigen Antriebsdruckräume 39 und 41 der Antriebs­ zylinder 13 und 14 hineinragenden Betätigungsstößeln 71 bzw. 72 versehen, die durch zentrale Bohrungen 73 bzw. 74 des jeweiligen Zylinderbodens 46 bzw. 47 druckdicht verschiebbar hindurchtreten. Die Umschaltung des jewei­ ligen Vorsteuerventils 66 und 67 aus dessen Grundstel­ lung 0 in seine Schaltstellung erfolgt somit jeweils dann, wenn der Kolben 16 bzw. 17 des rechten Antriebs­ zylinders 13 oder des linken Antriebszylinders 14 sich seiner bodenseitigen Endstellung nähert, hierbei auf den Ventilbetätigungsstößel 71 oder 72 auftrifft und diesen zur Umschaltbetätigung des jeweiligen Vorsteuer­ ventils 66 bzw. 67 axial verschiebt, wobei die Endstel­ lung erreicht wird, sobald das jeweilige Vorsteuerven­ til geschaltet hat und dadurch das Umschaltventil zur Bewegungsumkehr der Antriebszylinderkolben 16 und 17 umgeschaltet hat.

Die hydraulische Verriegelung des jeweiligen Vorsteuer­ ventils 66 oder 67 in der durch die Umschaltung einge­ nommenen Schaltstellung I erfolgt durch Einkopplung von Steuerdruck in je eine Steuerkammer 76 bzw. 77 des je­ weiligen Vorsteuerventils 66 bzw. 67.

Die Vorsteuerventile sind als 3/2-Wege-Ventile ausge­ bildet, in deren Grundstellung 0 ein Strömungspfad 78 bzw. 79 freigegeben ist, über den der hohe Ausgangs­ druck der Druckversorgungspumpe 37 zum einen in eine der beiden Steuerkammern 49 oder 51 des Umschaltventils 48 eingekoppelt ist, wodurch dieses in seine Funktions­ stellung 0 bzw. seine Schaltstellung I umschaltbar ist, und zum anderen in die Steuerkammer 76 bzw. 77 des je­ weils anderen Vorsteuerventils 66 bzw. 67 eingekoppelt ist, wodurch dieses Vorsteuerventil 66 oder 67 jeweils in seiner Schaltstellung I verriegelt ist.

In der Schaltstellung I des jeweiligen Vorsteuerventils 66 bzw. 67 sind die über dieses ansteuerbare Steuerkam­ mern 49 bzw. 51 des Umschaltventils 48 sowie die Steu­ erkammer 77 bzw. 76 des jeweils anderen Vorsteuerven­ tils 67 bzw. 66 druckentlastet, wodurch das jeweilige Vorsteuerventil wieder in seine Grundstellung 0 gelangt und somit wieder auf eine mechanische Umschaltung gleichsam vorbereitet ist.

Zum Ein- und Ausschalten des Förderbetriebes der Dick­ stoffpumpe 10 ist ein von Hand umschaltbares oder elek­ trisch ansteuerbares EIN-/AUS-Schaltventil 81 vorgese­ hen, das als 2/2-Wege-Ventil mit offener Grundstellung 0 und sperrender Schaltstellung I ausgebildet ist, wo­ bei in der Grundstellung 0 dieses Schaltventils 81 der Hochdruck-Ausgang 36 der Druckversorgungspumpe 37 mit dem drucklosen Vorratsbehälter 38 verbunden ist, so daß die Pumpe 37 in der Grundstellung 0 des Schaltventils 81 im Umlaufbetrieb arbeitet und die Antriebszylinder 13 und 14 nicht mit Antriebsdruck beaufschlagbar sind, während in der sperrenden Schaltstellung I des Schalt­ ventils 81 der Ausgangsdruck der Hochdruckpumpe 37 am P-Anschluß 53 des Umschaltventils 48 ansteht und über die Vorsteuerventile 66 und 67 auch in jeweils eine der Steuerkammern 49 oder 51 des Umschaltventils 48 sowie eine der Steuerkammern 76 und 77 der Vorsteuerventile 66 und 67 eingekoppelt ist.

Zur Erläuterung der Funktion der insoweit anhand der Fig. 1 und 2 ihrem Aufbau nach beschriebenen Dick­ stoffpumpe 10 sei als Ausgangszustand, aus dem heraus der Förderbetrieb der Dickstoffpumpe 10 beginnen soll, der durch die Fig. 2 repräsentierte Funktionszustand ihrer hydraulischen Antriebs-Einrichtung angenommen, in dem das Umschaltventil 48 und die Vorsteuerventile 66 und 67 ihre dargestellten Grundstellungen 0 einnehmen, in denen die Steuerkammern 49 und 51 des Umschaltventils 48 sowie die Steuerkammern 76 und 77 der Vorsteuerven­ tile 66 und 67 drucklos sind. Für die Antriebskolben 16 und 17 der beiden Antriebszylinder 13 und 14 ist je­ weils eine Position zwischen ihren möglichen Endstel­ lungen angenommen. Die Hochdruckpumpe 37 sei schon im Betrieb, wobei sich jedoch das Ein-/Aus-Schaltventil 81 noch in seiner Grundstellung 0 befindet, in der die Pumpe 37 im Umlaufbetrieb arbeitet und somit auch am P-Anschluß des Umschaltventils kein Antriebsdruck an­ steht.

Durch das Umschalten des EIN-/AUS-Schaltventils 81 in dessen sperrende Funktionsstellung I wird der Umlaufbe­ trieb der Druckversorgungspumpe 37 beendet und deren Druckversorgungs-Betrieb eingeleitet in dem der am Hochdruck-Ausgang 36 der Pumpe 37 sich aufbauende hohe Druck am P-Anschluß 53 des Umschaltventils 48 ansteht und über dessen Durchflußpfad 56 und die Druckmittel­ leitung 57 in die stangenseitige Antriebskammer 32 des einen "rechten" Antriebszylinders 13 eingekoppelt ist, und die stangenseitige Antriebskammer 33 des anderen - "linken" - Antriebszylinders 14 über die Druckmittel­ leitung 58 und den anderen, in der Grundstellung 0 des Umschaltventils 48 freigegebenen Durchflußpfad 62 mit dem Tank-Anschluß 61 des Umschaltventils und über die Rücklaufleitung 82 mit dem drucklosen Vorratsbehälter 38 des Druckversorgungsaggregats 37, 38 verbunden ist. Der Kolben 16 des rechten Antriebszylinders 13 führt den mit dem Füllhub des Förderzylinders 11 verknüpften, zum Boden 46 des Antriebszylinders 13 hin gerichteten Einzugshub aus, wodurch aus der bodenseitigen Antriebs­ kammer 39 dieses Antriebszylinders 13 Druckmedium über die Druckleitung 42 in die bodenseitige Antriebskammer 41 des anderen Antriebszylinders 14 verdrängt wird, dessen Kolben 17 dadurch seinen mit dem Förderhub des Förderzylinders 12 verknüpften Auswärtshub ausführt.

Über die zunächst in ihrer Grundstellung 0 befindlichen Vorsteuerventile 66 und 67 sind über deren Durchfluß­ pfade 78 und 79 zunächst auch beide Steuerkammern 49 und 51 mit dem sich am Druckausgang 36 der Hochdruck­ pumpe 37 aufbauenden Druck beaufschlagt, wobei das Um­ schaltventil jedoch - im wesentlichen - durch die Wir­ kung der Ventilfeder 52 in seiner Grundstellung 0 ver­ harrt. Gleichzeitig sind auch die Steuerkammern 76 und 77 beider Vorsteuerventile 66 und 67 mit dem hohen Aus­ gangsdruck der Pumpe 37 beaufschlagt, mit der Folge, daß die beiden Vorsteuerventile 66 und 67 in ihre Schaltstellungen 1 umschalten, wodurch die Steuerkam­ mern 49 und 51 des Umschaltventils 48 wieder druckent­ lastet werden, desgleichen auch die Steuerkammern 76 und 77 der Vorsteuerventile 66 und 67, mit der Folge, daß in dieser Anlaufphase das Umschaltventil 48 in sei­ ner Grundstellung 0 gehalten bleibt und die beiden An­ triebszylinder 13 und 14 weiterhin ihren Einzugshub bzw. ihren Auswärtshub ausführen.

Durch das Einlaufen des Kolbens 16 des rechten An­ triebszylinders 13 in seine bodenseitige Endstellung wird das an diesem Antriebszylinder 13 montierte Vor­ steuerventil 66 in seine Schaltstellung I umgeschaltet, in der nunmehr die Steuerkammer 77 des am linken An­ triebszylinder 14 bodenseitig montierten Vorsteuerven­ tils 67 über einen in der Schaltstellung I des Vorsteu­ erventils 66 des rechten Antriebszylinders 13 freigege­ benen Durchflußpfad 83 und eine Entlastungsleitung 84 zum Vorratsbehälter 38 hin druckentlastet ist und auch diejenige Steuerkammer 49 des Umschaltventils 48 druck­ entlastet ist, durch deren Druckbeaufschlagung eine mit der Kraft der Ventilfeder 52 gleichgerichtete Schalt­ kraft erzeugbar ist. Durch die Druckentlastung seiner Steuerkammer 77 wird das Vorsteuerventil 67 des linken Steuerzylinders 14 nunmehr durch seine Ventilfeder 69 sicher in seiner Grundstellung 0 gehalten, in der über den Durchflußpfad 79 dieses Vorsteuerventils 67 der Ausgangsdruck der Pumpe 37 auch in die Steuerkammer 76 des am rechten Antriebszylinder 13 montierten Vorsteu­ erventils 66 eingekoppelt, das hierdurch hydraulisch in seiner Schaltstellung I - gegen die Wirkung seiner Ven­ tilfeder 68 - verriegelt wird. Des weiteren ist über das in seiner Grundstellung 0 befindliche Vorsteuerven­ til 67 nunmehr auch diejenige Steuerkammer 51 des Um­ schaltventils 48 mit hohem Druck beaufschlagt, wodurch das Umschaltventil 48 in seine Schaltstellung I umge­ schaltet wird, in der nunmehr über dem in dieser Funk­ tionsstellung I des Umschaltventils freigegebenen Durchflußpfad 63 des Umschaltventils 48 die stangensei­ tige Antriebskammer 33 des linken Antriebszylinders 14 dem hohen Ausgangsdruck der Druckversorgungspumpe 37 ausgesetzt ist und die stangenseitige Antriebskammer 32 des rechten Antriebszylinders 13 über die Druckmittel­ leitung 57 und den zweiten in der Schaltstellung I des Umschaltventils 48 freigegebenen Durchflußpfad 64 zum Vorratsbehälter 38 des Druckversorgungsaggregats 37, 38 druckentlastet ist, mit der Folge, daß nunmehr der lin­ ke Antriebszylinder 14 seinen mit dem Füllhub des einen Förderzylinders 12 verknüpften Einzugshub ausführt und der Kolben 16 des rechten Antriebszylinders, angetrie­ ben durch das aus der bodenseitigen Antriebskammer 41 des linken Antriebszylinders 14 und die Druckleitung 42 in die bodenseitige Antriebskammer 39 des rechten An­ triebszylinders 13 verdrängte Schaukelöl, seinen mit dem Förderhub des mit ihm verbundenen Förderzylinders 11 verknüpften Auswärtshub ausführt.

Die mit diesem Funktionszustand der Dickstoffpumpe 10 verknüpfte Konfiguration der Schaltstellungen des Um­ schaltventils 48 und der beiden Vorsteuerventile 66 und 67 sowie die Positionen der Antriebszylinderkolben 16 und 17 unmittelbar nach der Bewegungsumkehr, wobei der Kolben 16 des rechten Antriebszylinders 13 von dem Be­ tätigungsstößel 71 des an ihm montierten Vorsteuerven­ tils 66 schon wieder abgehoben hat, das jedoch wegen der hydraulischen Verriegelung in seiner Schaltstellung I gehalten bleibt, ist in der Fig. 2a dargestellt.

Sobald nunmehr der Kolben 17 des linken Antriebszylin­ ders 14 in seine bodenseitige Endstellung gelangt, wird das von ihm betätigbare Vorsteuerventil 67 in seine Schaltstellung I mechanisch umgeschaltet, in der nun­ mehr über den in dieser freigegebenen Strömungspfad 86 zum einen die Steuerkammer 76 des anderen Vorsteuerven­ tils 66 druckentlastet ist, wodurch die zuvor bestehen­ de hydraulische Verriegelung dieses Vorsteuerventils 66 in seiner Schaltstellung I aufgehoben wird und dieses Vorsteuerventil 66 in seine Grundstellung 0 zurück­ schaltet, in der über den in dieser Grundstellung 0 freigegebenen Strömungspfad 78 zum einen die Steuerkam­ mer 77 des zuvor mechanisch betätigten Vorsteuerventils 67 mit hohem Druck beaufschlagt und dieses Vorsteuer­ ventil 67 dadurch in seiner Schaltstellung I verriegelt ist und zum anderen diejenige Steuerkammer 49 des Um­ schaltventils 48 hohem Druck ausgesetzt ist, durch de­ ren Druckbeaufschlagung das Umschaltventil 48 in seine Grundstellung 0 zurückschaltbar ist. Gleichzeitig ist auch die andere Steuerkammer 51 des Umschaltventils 48 über das am linken Antriebszylinder 14 montierte Vor­ steuerventil 67 zum Vorratsbehälter 37 des Druckversor­ gungsaggregats hin druckentlastet, so daß das Umschalt­ ventil 48 auch zuverlässig in seine Grundstellung 0 umschaltet, in der die beiden Antriebszylinder 13 und 14 nunmehr wieder mit umgekehrter Bewegungsrichtung ihrer Kolben 16 und 17 angetrieben sind. Das hydrauli­ sche Antriebssystem der Dickstoffpumpe 10 befindet sich nunmehr in seinem "eingeschwungenen" Betriebszustand, in dem die beiden Förderzylinder 11 und 12 periodisch alternierend ihre Füll- und Förderhübe ausführen, die durch die erläuterte hydraulische Folgesteuerung selbst­ tätig gesteuert sind.

Da die in den bodenseitigen Antriebskammern 39 und 41 eingeflossene Hydrauliköl-Menge, die als sogenanntes Schaukelöl im Betrieb der Dickstoffpumpe ständig von der einen zur anderen Kammer verdrängt wird, sich än­ dern kann, sei es im Sinne einer Vergrößerung, weil Hydrauliköl, das in den stangenseitigen Antriebskammern 32 und 33 der beiden Antriebszylinder 13 und 14 unter höherem Druck steht als in deren bodenseitigen An­ triebskammern 39 und 41 und daher mit höherer Wahr­ scheinlichkeit in diese übertritt, sei es im Sinne ei­ ner Verringerung, die durch Leckölverluste oder durch schadensbedingte Undichtigkeiten im Schaukelölkreis zustande kommen kann, ist es erforderlich, derartige Mengen-Änderungen wieder ausgleichen zu können.

Diese Problematik ist dieselbe, wenn, wie gestrichelt angedeutet, die Antriebssteuerung der Antriebszylinder 13 und 14 über deren bodenseitige Antriebskammer 39 und 41 erfolgt, denen der Antriebsdruck über die Druckver­ sorgungsleitungen 57′ und 58′ zuführbar ist und die stangenseitigen Antriebskammern 32 und 33 der beiden Antriebszylinder 13 und 14 über eine Druckleitung 42′ permanent kommunizierend miteinander verbunden sind und das Schaukelöl zwischen diesen hin- und her ver­ drängt wird.

Zur diesbezüglichen Ein- und Nachstellung der jeweils benötigten Schaukelölmenge ist bei dem zur Erläuterung gewählten Ausführungsbeispiel ein von Hand umschaltba­ res Ausgleichsventil 87 vorgesehen, das als 3/3-Wege- Ventil ausgebildet ist, das als sperrende Neutralstel­ lung 0 eine Mittelstellung hat und zwei alternative Schaltstellungen I und II, in deren einer - der Schalt­ stellung I - Hydrauliköl mittels der Hochdruckpumpe 37 über eine Ausgleichsleitung 88, die an die Verbindungs­ leitung 42 angeschlossen ist, in die bodenseitigen An­ triebskammern 39 und 41 der beiden Antriebszylinder 13 und 14 verdrängbar ist, und in deren anderer - der Schaltstellung II - Hydrauliköl aus den beiden boden­ seitigen Antriebskammern 39 und 41 über die Ausgleichs­ leitung 88 und einen in dieser Schaltstellung II frei­ gegebenen Durchflußpfad 89 zum drucklosen Vorratsbe­ hälter 38 des Druckversorgungsaggregats 37, 38 hin ab­ laßbar ist.

Zwischen das Ausgleichsventil 87 und die Ausgleichslei­ tung 88 ist ein Rückschlagventil 91 geschaltet, das durch relativ höheren Druck am leitungsseitigen An­ schluß 92 als in der Ausgleichsleitung 88 bzw. den bo­ denseitigen Antriebskammern 39 und 41 der beiden An­ triebszylinder 13 und 14 in Öffnungsrichtung betätigbar ist und durch relativ höheren Druck in der Ausgleichs­ leitung 88 als an diesem Ventilanschluß 92 in seine Sperrstellung gedrängt ist und in der Schaltstellung II des Ausgleichsventils 87, in der Hydrauliköl aus dem Schaukelölkreis ablaßbar sein muß, mechanisch entsperrt ist.

Des weiteren ist ein zu der Hochdruckpumpe 37 hydrau­ lisch parallel geschaltetes Druckbegrenzungsventil 93 vorgesehen, durch das der Ausgangsdruck der Pumpe 37 auf einen vorgegebenen Grenzwert von z. B. 200 bar be­ grenzt ist, bei dessen Überschreiten das Überdruckven­ til 93 einen zum Vorratsbehälter 38 führenden Entla­ stungs-Pfad 94 freigibt.

Nimmt die Menge des Schaukelöls, das in den bodenseiti­ gen Antriebskammern 39 und 41 der beiden Antriebszylin­ der 13 und 14 enthalten ist, zu, so führt dies dazu, daß die Dickstoffpumpe 10 "irgendwann" stehenbleibt, da einer der beiden Antriebszylinderkolben 16 oder 17 nicht mehr so weit in die Nähe seiner bodenseitigen Endstellung gelangen kann, daß das jeweilige Vorsteuer­ ventil 66 oder 67 noch betätigt werden kann. In diesem Fehlfunktionsfall kann davon ausgegangen werden, daß sich einer der beiden Antriebszylinderkolben 16 oder 17 in seiner bodenfernen Endstellung befindet. Zur Behe­ bung dieses Fehlfunktionszustandes ist es dann ledig­ lich erforderlich, während die Hochdruckpumpe 37 im Druckversorgungsbetrieb arbeitet, das Ausgleichsventil 87 so lange - von Hand - in seine Funktionsstellung II zu schalten, bis die Dickstoffpumpe 10 wieder anläuft.

Der andere mögliche Fehlfunktionsfall, daß die Schau­ kelölmenge, z. B. aufgrund einer Undichtigkeit im Schau­ kelölkreis abgenommen hat, ist daran erkennbar, daß die Förder- und Füllhübe der Dickstoffpumpe 10 dem Betrage nach geringer werden. Dieser Fehlfunktionsfall kann - während die Dickstoffpumpe 10 in Betrieb ist - dadurch beseitigt - kompensiert - werden, daß das Ausgleichs­ ventil 87, gegebenenfalls mehrfach, für kurze Zeitspan­ nen in seine Funktionsstellung I umgeschaltet wird, in der Hydrauliköl über einen in dieser Funktionsstellung I freigegebenen Durchflußpfad 96 über die Ausgleichs­ leitung 88 in die Verbindungsleitung 42 und über diese in die bodenseitigen Antriebskammern 39 und 41 der bei­ den Antriebszylinder 13 und 14 hinein verdrängt werden kann. Eine derartige Umschaltung des Ausgleichsventils 87 wird hierbei so oft wiederholt, bis wieder die Maxi­ malwerte der Füll- und Förderhübe der Dickstoffpumpe erzielt werden.

Alternativ zu der insoweit geschilderten Gestaltung der Dickstoffpumpe 10, bei der die Vorsteuerventile 66 und 67 ihrer hydraulischen Antriebseinheit jeweils dann mechanisch betätigt und in der durch die mechanische Betätigung erreichten Funktionsstellungen hydraulisch verriegelt werden, wenn die Kolben 16 oder 17 der bei­ den hydraulischen Antriebszylinder 13 und 14 in ihre bodenseitige Einstellung einlaufen, ist auch eine Ge­ staltung der hydraulischen Antriebseinheit 13, 14, 48, 36 mit äquivalenter Funktion dahingehend möglich, daß die Vorsteuerventile 66 und 67 einem einzigen der An­ triebszylinder 13 oder 14 zugeordnet sind und eines dieser beiden Vorsteuerventile dann betätigt wird, wenn der Antriebszylinderkolben 16 oder 17 in seine boden­ seitige Endstellung einläuft und das andere der beiden Vorsteuerventile dann betätigt wird, wenn derselbe An­ triebszylinderkolben 16 oder 17 in seine bodenferne Endstellung einläuft.

Wenn zum alternativen Anschluß der Förderzylinder 11 und 12 an die Förderleitung 26 eine Rohrweiche vorgese­ hen ist, wie eingangs erläutert, so kann auch diese Rohrweiche durch die Druckausgangssignale der Vorsteu­ erventile 66 und 67 gesteuert werden.

Zur Erläuterung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Einrichtung zur Antriebssteuerung einer ihrem grundsätzlichen Aufbau nach anhand der Fig. 1 erläuter­ ten Zweizylinder-Dickstoffpumpe 10 sei nunmehr auf die Fig. 3 Bezug genommen, in der eine zu der hydraulischen Steuereinheit 34 gemäß Fig. 2 funktionsanaloge hydrau­ lische Steuereinheit insgesamt mit 34′ bezeichnet ist.

Soweit in der Fig. 3 dargestellte Bau- und Funktions­ elemente dieser hydraulischen Steuereinheit 34′ sowie der Antriebszylinder mit denselben Bezugszeichen be­ legt sind wie in den Fig. 2 und 2a dargestellte Element der Steuereinheit 34, soll dies den Hinweis auf deren Bau- und Funktions-Gleichheit oder -Analogie und gleichzeitig auch den Verweis auf deren anhand der Fig. 1 bis 2a gegebene Beschreibung beinhalten, um Wiederho­ lungen zu vermeiden und die Beschreibung des Ausfüh­ rungsbeispiels gemäß Fig. 3 im wesentlichen auf dessen bauliche Unterschiede gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 beschränken zu können.

Bei der hydraulischen Steuereinheit 34′ gemäß Fig. 3 ist die Druckversorgungspumpe 37′ als reversierbare Verstellpumpe, z. B. als Schwenkscheiben-Axialkolbenpum­ pe ausgebildet, die, je nach Stellung ihrer durch den Pfeil 97 repräsentierten Schwenkscheibe in zwei alter­ nativen Förderrichtungen betreibbar ist, in denen je einer der beiden Versorgungsanschlüsse 36′ und 36′′ den Hochdruckausgang und der jeweils andere den Rücklaufan­ schluß der Verstellpumpe 37′ bilden.

Zur Einstellung der jeweiligen Förderrichtung ist ein als doppelt wirkender hydraulischer Linearzylinder aus­ gebildeter hydraulischer Stellzylinder 98 vorgesehen, dessen Kolben 99, der die axial bewegliche, druckdichte Abgrenzung der beiden Antriebskammern 101 und 102 des doppelt-wirkenden Stellzylinders 98 bildet, über eine oder beide seiner an den Stirnseiten des Zylindergehäu­ ses austretenden und gegen dieses druckdicht verschieb­ bar abgedichteten Kolbenstangen 103 und 104, wie durch ein schematisch angedeutetes mechanisches Betätigungs­ glied 106 veranschaulicht, mit der Schwenkscheibe 97 der Verstellpumpe 37′ bewegungsgekoppelt ist.

Hierbei sind mit Auslenkungen des Stellzylinderkolbens 99 nach rechts Auslenkungen der Schwenkscheibe 97 im Uhrzeigersinn verknüpft, wobei die Pumpe 37′, wenn ihre Schwenkscheibe 97, von einer neutralen Mittelstellung, die durch die strichpunktiert eingezeichnete Refe­ renzebene 107 markiert ist, einen im Uhrzeigersinn po­ sitiv gezählten Winkelabstand (+ ϕ) einnimmt, über ihren gemäß Fig. 3 rechten Versorgungsanschluß 36′ und die Druckmittelleitung 57 Hydraulikflüssigkeit in den stangenseitigen Antriebsdruckraum 32 des rechten An­ triebszylinders 13 verdrängt und über ihren linken Ver­ sorgungsanschluß 36′′ aus dem stangenseitigen Antriebs­ druckraum 33 des linken Antriebszylinders 14 abströmen­ de Hydraulik-Flüssigkeit zum Vorratsbehälter 108 des Druckversorgungsaggregats zurückleitet, und für den Fall, daß die Schwenkscheibe 97 von der Referenzebene 107 einen im Gegenuhrzeigersinn negativ gezählten Win­ kelabstand (- ϕ) einnimmt, über ihren linken Versorgungs­ anschluß 36′′ als Hochdruckausgang Hydraulikflüssigkeit über die Druckmittelleitung 58 zum stangenseitigen An­ triebsdruckraum 33 des linken Antriebszylinders 14 ver­ drängt und vom rechten Antriebszylinder 13 abströmende Hydraulikflüssigkeit über ihren nunmehr als Rücklaufan­ schluß wirkenden Versorgungsanschluß 36′ zum Vorratsbe­ hälter 108 hin ableitet.

Durch die in ausgezogenen Linien dargestellte Position der Schwenkscheibe 97 und deren gestrichelt einge­ zeichnete Schwenkposition, die durch den Pfeil 97′ re­ präsentiert ist, sind dabei jeweils die Positionen mit maximalem Fördervolumen der Druckversorgungspumpe 37′ markiert.

Zwischen die über eine Druckmittelleitung 109 permant miteinander verbundenen Eingangsanschlüsse 111 und 112 der beiden Vorsteuerventile 66 und 67, in deren jewei­ liger Grundstellung 0 der jeweilige Eingangsanschluß 111 bzw. 112 über einen in dieser Grundstellung 0 frei­ gegebenen Strömungspfad 78 bzw. 79 mit der Steuerkammer 77 bzw. 76 des jeweils anderen Vorsteuerventils 67 bzw. 66 verbunden ist und die beiden Druckmittelleitungen 57 und 58, über die der eine Versorgungsanschluß 36′ der Druckversorgungspumpe 37′ mit der stangenseitigen An­ triebskammer 32 des rechten Antriebszylinders 13 bzw. der linke Versorgungsanschluß 36′′ der Druckversor­ gungspumpe 37′ mit der stangenseitigen Antriebskammer 33 des linken Antriebszylinders 14 verbunden sind, ist je ein Rückschlagventil 113 bzw. 114 geschaltet, das durch relativ höheren Druck am Versorgungsanschluß 36′ bzw. 36′′ der Druckversorgungspumpe 37′ als an den Ein­ gangsanschlüssen 111 und 112 der beiden Vorsteuerventi­ le 66 und 67 in Öffnungsrichtung beaufschlagt und sonst sperrend ist. Durch diese beiden Rückschlagventile 113 und 114 wird erreicht, daß, unabhängig von der Förder­ dichtung der Druckversorgungspumpe 37′ an beiden Ein­ gangsanschlüssen 111 und 112 der Vorsteuerventile 66 und 67 der jeweilige Ausgangsdruck der Druckversor­ gungspumpe ansteht und als Steuerdruck für die hydrau­ lische Verriegelung des jeweils zu verriegelnden Vor­ steuerventils 66 oder 67 nutzbar ist.

Der mit der Steuerkammer 77 des linken Vorsteuerventils 67 verbundene Steuerausgang 116, der in der Grundstel­ lung 0 des rechten Vorsteuerventils 66 mit dessen Ein­ gangsanschluß 111 verbunden ist, ist über eine Steuer­ leitung 117 mit der gemäß Fig. 3 linken Antriebskammer 102 des Stellzylinders 98 verbunden, während der in der Grundstellung 0 des linken Vorsteuerventils 67 mit des­ sen Eingangsanschluß 112 kommunizierende Steuerausgang 118 des linken Vorsteuerventils 67 über eine weitere Steuerleitung 119 mit der gemäß Fig. 3 rechten An­ triebskammer 101 des Stellzylinders 98 verbunden ist.

Durch eine schwach vorgespannte Stellfeder 121, deren Stellkraft deutlich geringer ist, als die durch eine Druckbeaufschlagung der rechten Antriebskammer 101 bei gleichzeitiger Druckentlastung der linken Antriebskam­ mer 102 des Stellzylinders 98 bzw. durch eine Druckbe­ aufschlagung der linken Antriebskammer 102 und Druck­ entlastung der rechten Antriebskammer 101 erzeugbaren Stellkräfte, wird beim dargestellten Ausführungsbeispiel diejenige Schwenkstellung der Schwenkscheibe 97 der Druckversorgungspumpe 37′ als Anfahrstellung ausge­ zeichnet, in der die Druckversorgungspumpe 37′ beim Anfahren der Dickstoffpumpe 10 zunächst deren rechten Förderzylinder 11 seinen Füllhub ausführen läßt, d. h. der rechte Antriebszylinder 13 seinen Einwärtshub aus­ führt.

Im stationären Betrieb arbeitet das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, wie unmittelbar ersichtlich, völlig ana­ log zum Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 und 2a.

Claims (16)

1. Einrichtung zur Antriebssteuerung einer Zweizylin­ der-Dickstoffpumpe, deren Pumpenkolben zu im Ge­ gentakt erfolgenden Füll- und Förderhüben mittels je eines Antriebszylinders, die hydraulisch in Reihe geschaltet sind, antreibbar sind, zu deren zyklischer Steuerung ein hydraulisch ansteuerbares Umschaltventil vorgesehen ist, das mindestens eine Steuerkammer hat, durch deren alternierende Beauf­ schlagung mit Steuerdruck und Druckentlastung das Umschaltventil in alternative Funktionsstellungen 0 und I schaltbar ist, in denen der Kolben jeweils eines der Antriebszylinder den dem Füllhub des durch diesen angetriebenen Förderzylinders und der Kolben des anderen Antriebszylinders den dem För­ derhub des durch diesen angetriebenen Förderzylin­ ders entsprechenden Arbeitshub ausführen, wobei zur Steuerung der Druck-Beaufschlagung und -Ent­ lastung der Steuerkammer des Umschaltventils zwei Vorsteuerventile vorgesehen sind, deren Umschal­ tung beim Einlaufen der Kolben der Antriebszylin­ der in deren alternative Endstellungen erfolgt, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• a) Die Vorsteuerventile (66 und 67) sind als durch den/die Kolben (16 und/oder 17) mindestens ei­ nes der beiden Antriebszylinder (13 und/oder 14) mechanisch gegen die von einem Rückstell­ element entfaltete Rückstellkraft, die das je­ weilige Vorsteuerventil (66, 67) in dessen Grundstellung (0) drängt, betätigbare 2-Stel­ lungs-Ventile ausgebildet, die in der durch die mechanische Betätigung eingenommenen Schalt­ stellung (I) durch Druckbeaufschlagung einer Steuerkammer (76 oder 77) hydraulisch verrie­ gelbar sind;
• b) die Druckbeaufschlagung der Steuerkammer (76 oder 77) des jeweils zu verriegelnden Vorsteu­ erventils (66 oder 67) erfolgt über einen in der Grundstellung (0) des jeweils anderen Vor­ steuerventils (67 oder 66) freigegebenen Durch­ flußpfad (79 oder 78);
• c) die Druckentlastung der Steuerkammer (76 oder 77) desjenigen Vorsteuerventils (66 oder 67), in dessen Grundstellung (0) die Steuerkammer (77 oder 76) des zu verriegelnden Vorsteuerven­ tils (67 oder 77) mit Steuerdruck beaufschlagt ist, erfolgt über einen Durchflußpfad (79 oder 78) des zu verriegelnden bzw. verriegelten Vor­ steuerventils (67 oder 66), der in der durch die mechanische Betätigung dieses Vorsteuerven­ tils (67 oder 66) eingenommenen Funktionsstel­ lung (I) desselben freigegeben wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden Vorsteuerventile (66, 67) über je einen axialen Stößel (71, 72) betätigbar sind, die druckdicht - verschiebbar durch axiale Bohrun­ gen der/des Zylindergehäuse(s) (73, 74), die an Endstirnwänden der/des Zylindergehäuse (s) angeord­ net sind, hindurchtretend in durch die Kolben (16, 17) der Antriebszylinder (13, 14) axial beweglich begrenzte Antriebsdruckräume (39, 41 und/oder 32, 33) der Antriebszylinder (13, 14) hineinragen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden Vorsteuerventile (66, 67) je­ weils an der Außenseite des Bodens (46, 47) des jeweiligen Antriebszylinders (13, 14) montiert sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens die beiden Vorsteuerventile (66, 67) sowie das Umschaltventil (48) und vorzugsweise auch ein zur Einleitung und Beendigung des Förderbetriebes der Dickstoffpumpe (10) vorgesehenes EIN-/AUS-Schaltventile (81) zu einem Steuerventilblock zusammengefaßt sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß eines der Vorsteuerventile (66 oder 67) am Boden (46 oder 47) des Zylindergehäuses eines Antriebszylinders (13 oder 14) und das andere Vor­ steuerventil (67 oder 66) an der die gehäusefeste axiale Begrenzung des stangenseitigen Antriebs­ druckraumes (32 oder 33) desselben Antriebszylin­ ders bildenden Endstirnwand angeordnet sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (48) als 4/2-Wege-Ventil ausgebildet ist, das nur eine Steuerkammer (51) hat, durch deren Druckbeauf­ schlagung das Umschaltventil (48) gegen die Rück­ stellkraft einer Ventilfeder (52) aus seiner den Förderbetrieb des einen Förderzylinders (11 oder 12) zugeordneten Grundstellung (0) in seine dem Förderbetrieb des anderen Förderzylinders (12 oder 11) zugeordnete Schaltstellung (I) umschaltbar ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß in der Grundstellung (0) des einen Vor­ steuerventils (66 oder 67) der Hochdruckausgang (36) der Druckversorgungspumpe (37) sowohl in die Steuerkammer (51) des Umschaltventils (48) als auch in die Steuerkammer des anderen Vorsteuer­ ventils (67 oder 66) eingekoppelt ist, in dessen Schaltstellung (I) das die hydraulische Verriege­ lung des die Druck-Ansteuerung des Umschaltventils (48) vermittelnden Vorsteuerventils aufgehoben ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (48) zwei Steuerkammern (49 und 51) hat, durch deren alternative Druckbeaufschlagung und -entlastung das Umschaltventil (48) in seine alternativen Funktionsstellungen (I und 0) umschaltbar ist, und daß eine das Umschaltventil in seine Grundstellung (0) drängende Ventilfeder (52) vorgesehen ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß in der Grundstellung (0) des jeweiligen Vorsteuerventils (66 oder 67) je eine der Steuer­ kammern (49 bzw. 51) des Umschaltventils (48) mit der Steuerkammer (77 bzw. 76) des jeweils anderen Vorsteuerventils (67 bzw. 66) miteinander sowie mit dem Hochdruckausgang (36) der Pumpe (37) ver­ bunden sind und diese Kammern in der Schaltstel­ lung (I) des jeweiligen Vorsteuerventils (66 oder 67) druckentlastet sind.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Vorsteuerventile (66, 67) als 3/2-Wege-Ventile desselben Typs aus­ gebildet sind.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß ein zur Einleitung des Förderbetriebes der Dickstoffpumpe (10) sowie zu dessen Beendigung vorgesehenes EIN-/AUS-Schaltven­ til als 2/2-Wege-Ventil ausgebildet ist, in dessen Grundstellung (0) der permanent an den Hochdruck (P)-Anschluß (53) des Umschaltventils (48) ange­ schlossene Hochdruck-Ausgang (36) der Druckversor­ gungspumpe (37) mit dem drucklosen Vorratsbehälter (38) des Druckversorgungsaggregats (37, 38) verbun­ den ist, und in dessen Schaltstellung (I) der Hochdruckausgang (36) der Pumpe (37) gegen den Vorratsbehälter (38) abgesperrt ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Ausgleichs-Ventil­ anordnung (87, 91) vorgesehen ist, mittels derer die in den hydraulisch miteinander verbundenen Antriebsdruckräumen (39, 41 oder 32, 33) der beiden Antriebszylinder (13,14) enthaltene Schaukelölmen­ ge einstellbar ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ausgleichs-Ventilanordnung (87, 91) ein als 3/3-Wege-Ventil ausgebildetes, von Hand betätigbares Ventil (86) umfaßt, das aus einer sperrenden Grundstellung (0) in der eine Aus­ gleichsleitung (88), die mit den hydraulisch mit­ einander verbundenen Antriebsdruckräumen (39, 41 oder 32, 33) der Antriebszylinder (13, 14) in per­ manent kommunizierender Verbindung steht, sowohl gegen den Hochdruck-Ausgang (36) der Druckversor­ gungspumpe (37) als auch gegen deren drucklosen Vorratsbehälter (38) abgesperrt ist, in eine Schaltstellung (I) bringbar ist, in der der Hoch­ druck-Ausgang (36) der Druckversorgungspumpe (37) an die Ausgleichsleitung (88) angeschlossen ist, alternativ dazu in eine Schaltstellung (II) bring­ bar ist, in der diese Ausgleichsleitung (88) mit dem drucklosen Vorratsbehälter (38) des Druckver­ sorgungsaggregats (37, 38) verbunden ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ausgleichsventilanordnung ein zwischen das 3/3-Wege-Ventil (87) und die Ausgleichsleitung (88) geschaltetes Rückschlagventil (91) umfaßt, das durch relativ höheren Druck am zylinderseiti­ gen Ventilanschluß (92) des Ausgleichsventils (87) als in der Ausgleichsleitung (88) in Öffnungsrich­ tung betätigbar und durch relativ höheren Druck in der Ausgleichsleitung (88) als an dem leitungssei­ tigen Anschluß (92) des 3/3-Wege-Ventils in seine sperrende Stellung gedrängt ist, und daß dieses Rückschlagventil in der Schaltstellung (II), die dem Ablassen von Schaukelöl zugeordnet ist, mecha­ nisch entsperrt ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß ein zu der Druckversor­ gungspumpe (37) hydraulisch parallel geschaltetes Druckbegrenzungsventil (93) vorgesehen ist.

16. Einrichtung zur Antriebssteuerung einer Zweizylin­ der-Dickstoffpumpe, deren Pumpenkolben zu im Ge­ gentakt erfolgenden Füll- und Förderhüben mittels je eines Antriebszylinders, die hydraulisch in Reihe geschaltet sind, antreibbar sind, zu deren zyklischer Steuerung eine in zwei alternativen Förderrichtungen betreibbare Verstellpumpe vorge­ sehen ist, zu deren Einstellung ein hydraulisch ansteuerbarer Stellzylinder vorgesehen ist, der mindestens eine Antriebskammer hat, durch deren alternierende Beaufschlagung mit Steuerdruck und Druckentlastung der Betrieb der Verstellpumpe in deren alternativen Förderrichtungen steuerbar ist, in denen der Kolben jeweils eines der Antriebszy­ linder den dem Füllhub des durch diesen angetrie­ benen Förderzylinders und der Kolben des anderen Antriebszylinders den dem Förderhub des durch die­ sen angetriebenen Förderzylinders entsprechenden Arbeitshub ausführen, wobei zur Steuerung der Druck-Beaufschlagung und -entlastung der Antriebs­ kammer des Stellzylinders zwei Vorsteuerventile vorgesehen sind, deren Umschaltung beim Einlaufen der Kolben der Antriebszylinder in deren alterna­ tive Endstellungen erfolgt, insbesondere nach ei­ nem der Ansprüche 1 bis 3, 5, 9, 10, sowie 11 bis 15, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• a) Die Vorsteuerventile (66 und 67) sind als durch den/die Kolben (16 und/oder 17) mindestens ei­ nes der beiden Antriebszylinder (13 und/oder 14) mechanisch gegen die von einem Rückstell­ element entfaltete Rückstellkraft, die das je­ weilige Vorsteuerventil (66, 67) in dessen Grundstellung (0) drängt, betätigbare 2-Stel­ lungs-Ventile ausgebildet, die in der durch die mechanische Betätigung eingenommenen Schalt­ stellung (I) durch Druckbeaufschlagung einer Steuerkammer (76 oder 77) hydraulisch verrie­ gelbar sind;
• b) die Druckbeaufschlagung der Steuerkammer (76 oder 77) des jeweils zu verriegelnden Vorsteu­ erventils (66 oder 67) erfolgt über einen in der Grundstellung (0) des jeweils anderen Vor­ steuerventils (67 oder 66) freigegebenen Durch­ flußpfad (79 oder 78);
• c) die Druckentlastung der Steuerkammer (76 oder 77) desjenigen Vorsteuerventils (66 oder 67), in dessen Grundstellung (0) die Steuerkammer (77 oder 76) des zu verriegelnden Vorsteuerven­ tils (67 oder 77) mit Steuerdruck beaufschlagt ist, erfolgt über einen Durchflußpfad (79 oder 78) des zu verriegelnden bzw. verriegelten Vor­ steuerventils (67 oder 66), der in der durch die mechanische Betätigung dieses Vorsteuerven­ tils (67 oder 66) eingenommenen Funktionsstel­ lung (I) desselben freigegeben wird.