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Pumpe für flüssige bis plastische Stoffe, insbesondere für Beton und Mörtel
Die Erfindung betrifft Pumpen zum Fördern von flüssigen bis stark plastischen Stoffen, insbesondere für Beton und Mörtel.
Es sind derartige Pumpen bereits bekannt. Der grosse Nachteil derselben ist jedoch, dass die Öffnung- und Schliessorgane in Form von Schiebern und Ventilen schneller Abnutzung unterliegen und grosse An- triebskräfte erforderlich machen, die im Rahmen der gewünschten Pumpendimensionen oft nicht unterzu- bringen sind. Infolgedessen gewährleisten sie trotz allem keine reibungslose Funktion, weil gröbere Stücke
Steine, Ballungen von Material u. dgl. häufig ein Schliessen der Ventile ganz oder teilweise verhindern.
Des weiteren können aber auch andere Pumpenformen, etwa Pumpen, die entweder mit zwei Kolben und Zylindern und einem schwenkenden Verteilerorgan oder mit einem festem Verteilerorgan und schwen- kendem Doppelzylinderträger od. dgl. arbeiten, nicht befriedigen, weil derartige Ausführungen natürlich recht umfangreiche bauliche Aufwendungen erforderlich machen, verbunden mit einer grösseren Störan- fälligkeit durch die vielen sich bewegenden, ineinandergelagerten oder sonst irgendwie miteinander ar- beitenden Teile. Bei Pumpender infrage stehenden Art erscheinen diese Gesichtspunkte besonders wichtig.
Es ist ferner auch bei allen diesen genannten bekannten Geräten meist sehr schwierig, Teile auszu- wechseln bzw. Verstopfungen oder Verschmutzungen zu entfernen.
Die Erfindung beseitigt diese Nachteile. Sie ist gekennzeichnet durch ein teilweise oder gänzlich aus flexiblem Werkstoff bestehendes, an das vom Kolbenantrieb abliegende Zylinderende anschliessendes kombiniertes Einlass-Auslassorgan, bestehend aus den beiden Stutzen für den Einlass bzw. den Auslass, die, eng nebeneinanderliegend, mit einer unmittelbar an der Zylinderstirnfläche gleitenden, mit den ent- sprechenden Durchströmöffnungen versehenen Trägerplatte verbunden sind, wobei das Einlass-Auslassorgan unter entsprechender Abbiegung seiner flexiblen Teile so hin-und herbewegt wird, dass beim Saughub je- weils die Zuführungsleitung und beim Druckhub jeweils die Abfuhrleitung vor die Zylinderöffnung zu liegen kommt.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung dieses Einlass-Auslassorgans werden unter anderem auchMa- terialstauungen beim Fördern vermieden. Durch entsprechende Ausbildung, wie Finhaltung eines gewissen Abstandes zwischen hin-und hergehender Trägerplatte und fester Gegenplatte am Zylinder sowie entsprechende Zylinderausbildung (konische Erweiterung) und leicht abklappbar gestaltete Ausführung des kombinierten Einlass-Auslassorgans mit seiner Trägerplatte werden weitere zusätzliche Vorteile erzielt, so z. B. verminderte Reibung und Verschleiss an den hin-und hergehenden Teilen, leichtere Materialförderung und besonders leichte Auswechselbarkeit wichtiger Teile und Säuberungsmöglichkeit an denselben.
Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung gleitet die Trägerplatte auf der Stirnfläche des Zylinders unter Zwischenschaltung einer Profildichtung.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist das mit dem hin-und her- bewegtenEinlass-Auslassorgan zusammenwirkende Zylinderende konisch bzw. bauchig erweitert und bildet einen Teil einer als Führungsorgan für das Einlass-Auslassorgan ausgebildeten Traverse.
IndenbestimmtenFällen, insbesondere bei höheren Förderdrücken ist es vorteilhaft, das Einlass-Auslassorgan metallarmiert auszubilden. Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist das Einlass-Auslassorgan an Führungsbügel durchsetzenden Führungsstangen beweglich und abschwenkbar gelagert.
Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung ist darin zu sehen, dass in der Trägerplatte zwei Dichtungs-
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ringe in entsprechendem Abstand sitzen und dem Raum zwischen den Dichtungen ständig oder zeitweise Druckwasser zugeführt wird, um feste Stoffe hinwegzuspülen und die Gleitflächen zu schmieren.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 eine Pumpe im Längsschnitt und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 1.
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mittel, z. B. durch die Kolbenstange 3 od. dgl. bewegt, wird das zu fördernde Material aus dem Einlauf 4 über das Rohr 13 in den Zylinder 1 hineingesogen bzw. nach beendetem Saughub in Richtung des Pfeiles
5 in das Förderrohr6 und von dort zur Verwendungsstelle hin gefördert. Am linken Ende des Zylinders 1 ist ein normalisierter Schwenk- und Schnellverschluss 7 angebaut, der so beschaffen ist, dass er ohne Umbau für die verschiedenen Zylinderdurchmesser und Antriebsorgane verwendet werden kann. Der Schwenk-
Schnellverschluss 7 ist um den Bolzen 8 drehbar und mittels einer Schraube 9 fixiert.
Durch diesen Ver- schluss kann bei herausgezogenem Kolben 2 der gesamte komplette Antriebsteil 10 umgelegt werden, was für den Transport der oft sehr langgebauten Geräte von grossem Wert ist.
An der linken Wand 11 des Schwenk-Schnellverschlusses 7 sitzt der auswechselbare Antrieb 10, der in diesem Falle als Hydraulik-Antrieb dargestellt ist und zur Bewegung des Kolbens 2 dient. Diese Anord- nungen können auch für Mehrzylinder-Förderpumpen Verwendung finden.
Erfindungsgemäss ist das linke Zylinderende (bei 12) leicht konisch erweitert. Die Manschetten des
Kolbens 2 können dadurch atmen und festgesetzte Partikel an den Manschetten lösen sich automatisch ab.
Bekannte Spüleinrichtungen können dabei in Anwendung kommen.
Der Erfindungsgegenstand arbeitet ohne Anwendung irgendwelcher Ventile oder Schieber, die das teils unter hohemDruckstehendeMaterial innerhalb der Materialleitung verdrängenmüssten. Es wird nämlich infolge der nachstehend beschriebenen Umsteuerung das zu fördernde Material vom Einlauf 4,13 in den Zylinder 1 gesaugt und sodann nach Verschluss des Einlaufes und Verbindung des Zylinders 1 mit dem Rohr
6 in dieses gedrückt. Dieser Vorgang beruht auf dem Prinzip des Abscherens. Das ist das wesentliche, nämlich ein kombiniertes, teils flexibles Einlass-Auslassorgan, wie dies auf der rechten Seite der Fig. 1 und im Schnitt der Fig. 2 dargestellt ist.
Das flexible Einlassorgan 13 aus Gummi oder einem andern elastischen Material ist flanschartig an einer länglichenMetallplatte 14 befestigt. Unmittelbar anschliessend an das Einlassorgan 13 und mit diesem einstückig ausgebildet ist das Auslassrohr 15, welches ebenfalls an der Platte 14 angeordnet ist. Die Platte 14 besitzt somit zwei Bohrungen, u. zw. die Bohrung 16 für den Fördermaterial-Einlass aus dem flexiblen Teil 13 und die Bohrung 17 für den Materialauslass. Um Materialstauungen zu verhüten, haben beide Bohrungen annähernd die gleichen Innendurchmesser wie die Zylinderbohrung 1. An der Platte 14 sind vier kombinierteStangen-und Haltelaschen 18 mit je zwei Führungsstangen 19, die in vier Führungsbügeln 20 geführt sind, angeordnet.
Das Abscheren des Materials erfolgt in den Richtungen des Pfeiles 21. Die vier Führungsbügel 2r sitzen fest auf einer Traverse 22, die nur eine Bohrung 23 enthält. Mit der Traverse 22 fest verbunden ist der Zylinder 1, in welchem sich der angetriebene Kolben 2 bewegt.
Die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes ist die folgende : beim Saughub des Kolbens 2 befindet sich die Öffnung 16 des flexiblen Einlassorgans 13 - wie dies in Fig. 1 dargestellt ist- in der Stellung für den Materialeinlauf, d. h. also fluchtend vor dem Zylinder 1 und das Material wird in den Zylinder hineingesogen. Am Ende des Kolbenhubes wird ohne Anwendung zusätzlicher Ventile, Schieber od. dgl. das flexible Einlass-Auslassorgan seitlich verschoben. Damit schliesst automatisch die Fördergutzuführung und die Bohrung 17 des Rohres 15 gelangt vor die Ausgangsöffnung bzw. Bohrung 23. Alsdann beginnt der Druckhub des Kolbens 2, der das Material in Pfeilrichtung 24 in das Förderrohr 6 nach der Verwendungstelle zu drückt.
Wegen der hin-und hergehenden Bewegung des Füllorgans 13 ist das erste Stück des Rohres 6 ebenfalls aus flexiblem Material hergestellt.
Zwecks Verschleiss-und Reibungsverminderung zwischen Platte 14 und Traverse 22 gleiten beide Teile nicht unmittelbar aufeinander, sondern besitzen zueinander einen geringen Abstand. Dadurch werden gleichzeitig die Führungsstangen 19 entlastet. Dieselben verklemmen sich nicht und die Antriebskräfte für die hin-und hergehenden Bewegungen des gesamten Verteiler-Organs sind, im Gegensatz zu den be- kanntenSchiebernundVentilen anderersysteme, äusserst gering. Selbst bei grössten Drücken wird das Material glatt durchgeschnitten, aber nicht verdrängt. Um eine Abdichtung zwischen der Platte 14 und der Traverse 22 zu erhalten, wird eine Profildichtung in Form eines Dichtungsringes 26, z. B. aus Gummi, in die Platte 14 eingelegt.
Um eine weitere Abdichtung und sogar eine zusätzliche Reinigung und Schmierung zwischen der Platte
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14 und der Traverse 22 zu erreichen, wird ein weiterer Dichtungsring 27 eingelegt. Zwischen beiden
Dichtungsringen ist zweckmässig eine Wasservorlage vorgesehen, die einen ständigen oder zeitweisen Zu- und Ablauf erhalten kann. Zwischen Platte und Traverse eingedrungenes Material wird dadurch hinwegge- spült. Diese Einrichtung ist von besonderem Wert für ein störungsfreies Arbeiten und ausserdem verschleiss- und kraftmindernd.
Ein Nachteil der bekannten Schieber- und Ventil-Konstruktionen bei Betonpumpen ist der, dass sich feste Körper, z. B. Steine, an den Trenn- und Schieberflächen bzw. an Kanten festklemmen. Die ge- wünsche und notwendige Material-Durchlauföffnung wird dadurch verkleinert, der Wirkungsgrad sinkt ab.
Um diese Mängel zu beheben, ist ein weiterer Erfindungsgedanke der, dass man die Bohrung 23 in der
Traverse 22 in der Förderrichtung konisch bzw. bauchig ausbildet. Es wird dadurch Ausweichplatz ge- schaffen, und z. B. Steine, die sich ansonsten an den Kanten 28 festsetzen würden, werden seitwärts ab- gedrängt. Dadurch werden folgende Vorteile erreicht :
Freier ungehinderter Durchlauf des Fördermaterials, voller Nutzeffekt, keine Materialstauung, Aus- nutzung des vollen Förderdruckes zur Materialförderung, wenig Kantenverschleiss.
An das Einlassorgan 13 kann man entweder einen flexiblen oder festen Trichter 29 bzw. einen Zulauf anbringen.
Das flexible Einlass-Auslassorgan kann um eine der Führungsstangen 19 nach oben bzw. unten ausge- schwenkt werden, wenn man eine Führungsstange 19 herauszieht. Dadurch werden alle Teile und insbe- sondere die Ringe 26 und 27 für die Reinigung bzw. Auswechslung leicht zugänglich.
Die Praxis insbesondere bei der Betonförderung hat gezeigt, dass sehr oft zusätzliche Rührwerke oder Rüttler in die Füll-Trichter eingebaut werden müssen, weil laufend Verstopfungen und Brückenbildungen erfolgen und nicht geringe Betriebsstörungen zur Folge haben.
Zusätzliche Einbauten in den Fülltrichter sind hinfällig und Betriebsstörungen werden gemäss dieser Erfindung dadurch überwunden, dass die laufenden Hin- und Herbewegungen des Einlass-Auslassorgans rasch und stossweise erfolgen, so dass eine Durchrüttlung des Materials im Materialeinlauf stattfindet. Das zu- fliessende Material befindet sich in ruckartigen Bewegungen. Materialbrückenbildungen sowie Material- absetzungen und Entmischungen sind dadurch nicht möglich.
Der Zylinder 1 ist somit immer voll mit Material gefüllt. Der volumetrische Wirkungsgrad liegt sehr hoch, da auch lästige Luftpolster ausgeschaltet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Pumpe für flüssige bis plastische Stoffe, insbesondere für Beton und Mörtel, gekennzeichnet durch ein teilweise oder gänzlich aus flexiblem Werkstoff bestehendes, an das vom Kolbenantrieb abliegende Zylinderende anschliessendes kombiniertes Einlass-Auslassorgan, bestehend aus den beiden Stutzen (13,15) für den Einlass bzw. den Auslass, die, eng nebeneinanderliegend, mit einer unmittelbar an der Zylinder- stirnfläche gleitenden, mitdenentsprechendenDurchströmöffnungen (16,17) versehenen Trägerplatte (14) verbunden sind, wobei das Einlass-Auslassorgan unter entsprechender Abbiegung seiner flexiblen Teile so hin-und herbewegt wird, dass beim Saughub jeweils die Zuführungsleitung (13, 16) und beim Druckhub jeweils die Abfuhrleitung (15,17) vor die Zylinderöffnung zu liegen kommt.