DE102018119973A1

DE102018119973A1 - Swivel tube for two-cylinder thick matter pumps

Info

Publication number: DE102018119973A1
Application number: DE102018119973.2A
Authority: DE
Inventors: Ralf Weimer; Jens Häfner
Original assignee: Putzmeister Engineering GmbH
Current assignee: Putzmeister Engineering GmbH
Priority date: 2018-08-16
Filing date: 2018-08-16
Publication date: 2020-02-20
Also published as: EP3837438B1; WO2020035591A1; EP3837438A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schwenkrohr (20) für Zweizylinder-Dickstoffpumpen (1) sowie eine Rohrweiche (11) und eine Zweizylinder-Dickstoffpumpen (1), jeweils mit entsprechendem Schwenkrohr (20).Das Schwenkrohr (20) weist eine koaxial zur Schwenkachse (23) angeordnete Auslassöffnung (22) und eine exzentrisch zur Schwenkachse (23) angeordnete Einlassöffnung (21) aus, wobei an der Einlassöffnung (21) ein als Verschleißring ausgebildeter Schneidring (25) zur dichtenden Anlage an eine kreisförmige Dichtfläche (9') in axialer Richtung derart verschiebbar gelagert ist, dass der Schneidring (25) über einen koaxial dazu angeordneten Automatikring (31) aus elastischem Material bei auf den Automatikring (31) einwirkendem Innendruck im Schwenkrohr (20) in Richtung der Dichtfläche (9') gedrückt wird. Der Automatikring (31) ist dabei Teil einer Automatikringanordnung (30) weiter umfassend einen den Automatikring (31) radial umgebenen Einlagering (32) ist, wobei die Automatikringanordnung (30) austauschbar ist.The invention relates to a swivel pipe (20) for two-cylinder thick matter pumps (1) and a pipe switch (11) and a two-cylinder thick matter pumps (1), each with a corresponding swivel pipe (20). The swivel pipe (20) has a coaxial to the swivel axis (23 ) arranged outlet opening (22) and an eccentric to the pivot axis (23) arranged inlet opening (21), wherein at the inlet opening (21) designed as a wear ring cutting ring (25) for sealing contact with a circular sealing surface (9 ') in the axial direction is displaceably mounted such that the cutting ring (25) is pressed in the direction of the sealing surface (9 ') via an automatic ring (31) made of elastic material and coaxially arranged with elastic pressure acting on the automatic ring (31) in the swivel tube (20). The automatic ring (31) is part of an automatic ring arrangement (30) further comprising an insert ring (32) radially surrounding the automatic ring (31), the automatic ring arrangement (30) being interchangeable.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schwenkrohr für Zweizylinder-Dickstoffpumpen sowie eine Rohrweiche und eine Zweizylinder-Dickstoffpumpe, jeweils mit entsprechendem Schwenkrohr.The invention relates to a swivel tube for two-cylinder thick matter pumps and a pipe switch and a two-cylinder thick matter pump, each with a corresponding swivel tube.

Zweizylinder-Dickstoffpumpen sind insbesondere im Bereich der Betonförderung aus dem Stand der Technik, wie bspw. der EP 0 410 972 B1 , bekannt. Entsprechende Pumpen weisen dabei zwei wechselseitig betriebene Förderzylinder auf, deren stirnseitige Öffnungen in einem Materialaufgabebehälter münden und wahlweise über eine Rohrweiche mit einer Förderleitung verbindbar sind. Während des jeweiligen Saughubs sind die Zylinder zum Materialaufgabebehälter hin offen, sodass das zu fördernde Material in den Zylinder gelangt. Für den jeweiligen Druckhub werden die Zylinder mit der Förderleitung verbunden, sodass das in den Zylindern enthaltene Material in die Förderleitung gedrückt wird.Two-cylinder thick matter pumps are in particular in the field of concrete delivery from the prior art, such as EP 0 410 972 B1 , known. Corresponding pumps have two mutually operated delivery cylinders, the front openings of which open into a material feed container and can optionally be connected to a delivery line via a pipe switch. During the respective suction stroke, the cylinders are open towards the material feed container, so that the material to be conveyed gets into the cylinder. For the respective pressure stroke, the cylinders are connected to the delivery line so that the material contained in the cylinders is pressed into the delivery line.

Die Rohrweiche umfasst dazu ein S-förmiges Schwenkrohr, dessen zur Förderleitung hin gerichtete Auslassöffnung koaxial zu einer Schwenkachse des Schwenkrohrs angeordnet ist. Die Einlassöffnung des Schwenkrohrs ist exzentrisch zu dieser Schwenkachse angeordnet und lässt sich zwischen den stirnseitigen Öffnungen der beiden Förderzylinder hin und her verschwenken.For this purpose, the pipe switch comprises an S-shaped swivel pipe, the outlet opening of which is directed towards the delivery line and is arranged coaxially with a swivel axis of the swivel pipe. The inlet opening of the swivel tube is arranged eccentrically to this swivel axis and can be swiveled back and forth between the front openings of the two delivery cylinders.

Zur dichtenden Anlage an die stirnseitige Öffnung eines Förderzylinders während des Druckhubs, sodass das zu fördernde Material nicht zwischen Förderzylinder und Schwenkrohr austritt, sind als Verschleißring ausgebildete Schneidringe bekannt, die sich gegenüber dem Schwenkrohr in gewissen Grenzen axial verschieben lassen. Zwischen Schneidring und dem eigentlichen Schwenkrohr ist dabei ein Automatikring aus flexiblen Material angeordnet, mit dem auf den Automatikring radial einwirkender Schwenkrohrinnendruck in eine auf den Schneidring einwirkende Axialkraft umgewandelt wird, sodass mit dem daraus resultierenden Anpressdruck eine dichtende Anlage zwischen Schneidring und Förderzylinder sichergestellt werden kann.For the sealing contact with the front opening of a delivery cylinder during the pressure stroke, so that the material to be delivered does not escape between the delivery cylinder and the swivel tube, cutting rings designed as wear rings are known which can be axially displaced relative to the swivel tube within certain limits. An automatic ring made of flexible material is arranged between the cutting ring and the actual swivel tube, with which the inner pressure of the swivel tube acting radially on the automatic ring is converted into an axial force acting on the cutting ring, so that the resulting contact pressure can ensure a sealing contact between the cutting ring and the feed cylinder.

Bei entsprechenden Systemen ist der Anpressdruck unmittelbar, in der Regel linear von dem Innendruck im Schwenkrohr abhängig. Der bei der Förderung tatsächlich auftretende Innendruck ist wiederum maßgeblich abhängig von der letztendlichen Förderaufgabe, bspw. dem zu fördernden Material, der Länge der Förderstrecke und/oder dem zu überwindenden Höhenunterschied.In the case of corresponding systems, the contact pressure is directly dependent, generally linearly, on the internal pressure in the swivel tube. The internal pressure actually occurring during the conveyance is in turn largely dependent on the final conveying task, for example the material to be conveyed, the length of the conveying path and / or the height difference to be overcome.

Um die Abdichtung zwischen Förderzylinder und Schwenkrohr über den gesamten möglichen Betriebsbereich einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe sicherstellen zu können, sind Schneidring und Automatikring gemäß dem Stand der Technik grundsätzlich auf den minimal zu erwartenden Innendruck hin ausgelegt. Das hat aufgrund der Linearität zwischen Innen- und Anpressdruck jedoch zur Folge, dass der Anpressdruck bei höheren, durch die Förderung hervorgerufenen Innendrücken regelmäßig deutlich höher ist, als für die gewünschte Abdichtung tatsächlich erforderlich wäre.In order to be able to ensure the seal between the delivery cylinder and the swivel tube over the entire possible operating range of a two-cylinder thick matter pump, the cutting ring and automatic ring are basically designed according to the state of the art for the minimum expected internal pressure. However, due to the linearity between internal and contact pressure, this means that the contact pressure at higher internal pressures caused by the pumping is generally significantly higher than would actually be required for the desired seal.

Gleichzeitig ist zu beobachten, dass der fragliche Innendruck bei Betrieb einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe auch nach erfolgtem Druckhub durch einen Förderzylinder zwar kurzfristig abnimmt, aufgrund des aus der Förderleitung zurückdrängenden Materials aber regelmäßig nicht auf null absinkt. In der Folge wird der Schneidering auch während des Verschwenkens des Schwenkrohrs an eine gegenüberliegende Fläche angepresst. Ist bei geringen Förderdrücken dieser Anpressdruck und die daraus resultierende Reibung während des Verschwenkens überwindbar, kann bei höheren Förderdrücken der Anpressdruck während des Verschwenkens aufgrund des verbleibenden Innendrucks eine Reibung hervorrufen, die nicht oder nur schwer und unter extremen Materialverschleiß überwindbar ist.At the same time, it can be observed that the internal pressure in question when operating a two-cylinder thick matter pump, even after a pressure stroke by a delivery cylinder has decreased briefly, does not, however, regularly drop to zero due to the material pushing back from the delivery line. As a result, the cutting ring is pressed against an opposite surface even when the swivel tube is pivoted. If this contact pressure and the resulting friction during pivoting can be overcome at low delivery pressures, the contact pressure during pivoting can cause friction at higher delivery pressures due to the remaining internal pressure, which is difficult or impossible to overcome with extreme material wear.

Ein entsprechend dem Stand der Technik ausgelegtes Schwenkrohr kann somit zum limitierenden Faktor einer Rohrweiche und damit einer Betonpumpe hinsichtlich des zulässigen Förderdruckbereichs werden.A swivel pipe designed according to the state of the art can thus become the limiting factor of a pipe switch and thus a concrete pump with regard to the permissible delivery pressure range.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schwenkrohr für Zweizylinder-Dickstoffpumpen sowie eine Rohrweiche und eine Zweizylinder-Dickstoffpumpe, jeweils mit einem Schwenkrohr zu schaffen, bei dem die Nachteile aus dem Stand der Technik nicht mehr oder nur noch in vermindertem Umfang auftreten.The object of the invention is to provide a swivel pipe for two-cylinder thick matter pumps and a pipe switch and a two-cylinder thick matter pump, each with a swivel pipe, in which the disadvantages of the prior art no longer occur or only to a reduced extent.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Schwenkrohr gemäß dem Hauptanspruch, eine Schwenkrohranordnung gemäß Anspruch 8, eine Rohrweiche gemäß Anspruch 9 sowie eine Zweizylinder-Dickstoffpumpe gemäß Anspruch 10.This object is achieved by a swivel pipe according to the main claim, a swivel pipe arrangement according to claim 8, a pipe switch according to claim 9 and a two-cylinder thick matter pump according to claim 10.

Demnach betrifft die Erfindung ein Schwenkrohr für eine Rohrweiche einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe, mit einer koaxial zu einer Schwenkachse angeordneten Auslassöffnung und einer exzentrisch zur Schwenkachse angeordneten Einlassöffnung, wobei an der Einlassöffnung ein als Verschleißring ausgebildeter Schneidring zur dichtenden Anlage an eine kreisförmige Dichtfläche in axialer Richtung derart verschiebbar gelagert ist, dass der Schneidring über einen koaxial dazu angeordneten Automatikring aus elastischem Material bei auf den Automatikring einwirkendem Innendruck im Schwenkrohr in Richtung der Dichtfläche gedrückt wird, wobei der Automatikring Teil einer Automatikringanordnung weiter umfassend einen den Automatikring radial umgebenden Einlagering ist, und wobei die Automatikringanordnung austauschbar ist.Accordingly, the invention relates to a swivel tube for a pipe switch of a two-cylinder thick matter pump, with an outlet opening arranged coaxially to a swivel axis and an inlet opening arranged eccentrically to the swivel axis, with a cutting ring designed as a wear ring for sealing contact with a circular sealing surface in the axial direction at the inlet opening is slidably mounted that the cutting ring is pressed in the direction of the sealing surface by means of an automatic ring made of elastic material arranged coaxially with the inner ring acting on the automatic ring, the automatic ring being part of an automatic ring arrangement further comprising a Automatic ring is radially surrounding insert ring, and wherein the automatic ring arrangement is interchangeable.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Schwenkrohranordnung umfassend ein erfindungsgemäßes Schwenkrohr mit einer ersten Automatikringanordnung und eine wahlweise einsetzbaren zweiten Automatikringanordnung, wobei die Außen- und Innendurchmesser der beiden Automatikringanordnungen identisch sind, die radiale Ausdehnung des Automatikrings der zweiten Automatikringanordnung aber geringer ist als diejenige bei der ersten Automatikringanordnung.Furthermore, the invention relates to a swivel tube arrangement comprising a swivel tube according to the invention with a first automatic ring arrangement and an optionally usable second automatic ring arrangement, the outer and inner diameters of the two automatic ring arrangements being identical, but the radial expansion of the automatic ring of the second automatic ring arrangement being less than that of the first automatic ring arrangement ,

Auch betrifft die Erfindung eine Rohrweiche für Zweizylinder-Dickstoffpumpen mit einer Brillenplatte umfassend zwei von Dichtflächen umgebende Öffnungen zum kommunizierenden Anschluss je eines Förderzylinders und einem mit seiner Einlassöffnung zwischen den beiden Öffnungen der Brillenplatte hin- und her verschwenkbaren Schwenkrohr, wobei das Schwenkrohr erfindungsgemäß ausgebildet ist und der Schneidring zur wahlweise dichtenden Anlage an eine der die Öffnungen umgebende Dichtflächen ausgebildet ist.The invention also relates to a pipe switch for two-cylinder thick matter pumps with an eyeglass plate comprising two openings surrounded by sealing surfaces for communicating connection of one delivery cylinder each and a swivel tube which can be swiveled back and forth with its inlet opening between the two openings of the eyeglass plate, the swivel tube being designed according to the invention and the cutting ring is designed for optional sealing contact with one of the sealing surfaces surrounding the openings.

Die erfindungsgemäße Zweizylinder-Dickstoffpumpe umfasst zwei Förderzylinder und eine erfindungsgemäße Rohrweiche, wobei jeweils ein Förderzylinder mit einer Öffnung der Brillenplatte der Rohrweiche kommunizierend verbunden ist.The two-cylinder thick matter pump according to the invention comprises two delivery cylinders and a pipe switch according to the invention, wherein in each case one delivery cylinder is communicatively connected to an opening of the spectacle plate of the pipe switch.

Die Erfindung hat erkannt, dass sich u. a. aus Reinigungsgründen bei einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe mit Rohrweiche das Schwenkrohr regelmäßig einfach ausbauen oder zumindest freilegen lässt, womit dann auch der Schneidring am Schwenkrohr einfach zugänglich ist. Die Erfindung macht sich diesen Umstand zunutze, indem der erfindungsgemäße vorgesehene Automatikring Teil einer einfach auszutauschenden Automatikringanordnung ist, bei der neben dem Automatikring noch ein den Automatikring radial umgebener Einlagering vorgesehen ist. Indem der Automatikring von einem Einlagering umgeben ist, ist es durch entsprechende Wahl der Dicken von Automatik- und Einlagering möglich, verschiedene Automatikringanordnung zu schaffen, die jeweils identische Außen- und Innenmaße aufweisen und somit ohne Weiteres untereinander austauschbar sind, bei denen die Dicke bzw. radiale Ausdehnung des Automatikrings aber unterschiedlich sein kann, um so unterschiedliche Verknüpfungen zwischen Innendruck im Schwenkrohr und Anpresskraft auf den Schneidring zu erreichen. Die Automatikringanordnung kann so auf den zu erwartenden Innendruck sowohl während eines Druckhubs als auch während des Verschwenkens des Schwenkrohrs angepasst werden, dass einerseits ausreichende Dichtigkeit zwischen Schwenkrohr und Förderzylinder gewährleistet ist, andererseits die Reibung während des Verschwenkens ausreichend gering gehalten wird. Ist eine einfache Austauschbarkeit gegeben, lässt sich die für eine bestimmte Förderaufgabe geeignete Automatikringanordnung bspw. auch noch unmittelbar am Einsatzort der Zweizylinder-Dickstoffpumpe einsetzen - bspw. auf der Baustelle, wenn die Zweizylinder-Dickstoffpumpe als Betonpumpe eingesetzt wird.The invention has recognized that u. a. For reasons of cleaning in a two-cylinder thick matter pump with a pipe switch, the swivel pipe is regularly easy to remove or at least expose, so that the cutting ring on the swivel pipe is easily accessible. The invention makes use of this fact in that the automatic ring provided according to the invention is part of an easy-to-replace automatic ring arrangement in which, in addition to the automatic ring, an insert ring radially surrounding the automatic ring is also provided. Since the automatic ring is surrounded by an insert ring, it is possible, through appropriate selection of the thicknesses of the automatic and insert ring, to create different automatic ring arrangements which each have identical external and internal dimensions and are thus easily interchangeable, in which the thickness or radial expansion of the automatic ring can be different, however, in order to achieve different links between the internal pressure in the swivel tube and the contact pressure on the cutting ring. The automatic ring arrangement can thus be adapted to the internal pressure to be expected both during a pressure stroke and during the pivoting of the swivel tube so that, on the one hand, sufficient tightness between the swivel tube and delivery cylinder is ensured, and on the other hand the friction during the pivoting is kept sufficiently low. If there is easy interchangeability, the automatic ring arrangement suitable for a specific conveying task can also be used, for example, directly at the place of use of the two-cylinder thick matter pump - e.g. on the construction site, if the two-cylinder thick matter pump is used as a concrete pump.

Es ist möglich, dass der Automatikring und der Einlagering der Automatikringanordnung getrennte Bauteile sind. Die beiden Ringe sind somit - wenn überhaupt - nur lösbar miteinander verbunden, sodass sich insbesondere der Automatikring bei Verschleiß einfach ersetzen lässt. Sind die beiden Ringe völlig losgelöst voneinander, lassen sie sich nacheinander in das Schwenkrohr einsetzen und bilden erst in situ die Automatikringanordnung.It is possible that the automatic ring and the insert ring of the automatic ring arrangement are separate components. The two rings are therefore only detachably connected to one another, if at all, so that the automatic ring in particular can be easily replaced when worn. If the two rings are completely detached from one another, they can be inserted one after the other into the swivel tube and only form the automatic ring arrangement in situ.

Insbesondere im letztgenannten Fall kann der Einlagering mehrerer Ringsegmenten umfassen, also mehrere einzelne Segmente, die zusammen den Einlagering bilden. Die einzelnen Ringsegmente können dann nacheinander in einen Hinterschnitt - bspw. also eine umlaufende Nut - im Schwenkrohr eingesetzt werden, sodass der fertiggestellte Einlagering in axialer Richtung gesichert ist. Durch den anschließend radial innenliegen einzusetzenden Automatikring können die einzelnen Ringsegmente in dem Hinterschnitt gesichert werden, indem der elastische Automatikring die Ringsegmente leicht in den Hinterschnitt hineindrückt oder zumindest nicht herausgleiten lässt.In the latter case in particular, the insert ring can comprise a plurality of ring segments, that is to say a plurality of individual segments, which together form the insert ring. The individual ring segments can then be inserted one after the other into an undercut - for example a circumferential groove - in the swivel tube, so that the finished insert ring is secured in the axial direction. By means of the automatic ring which is then to be inserted radially on the inside, the individual ring segments can be secured in the undercut by the elastic automatic ring slightly pushing the ring segments into the undercut or at least not allowing them to slide out.

Alternativ ist es möglich, dass der Automatikring und der Einlagering der Automatikringanordnung integrierte - d. h. unlösbar miteinander verbundene - Bauteile sind. In diesem Fall, wie im Falle einer lösbaren Verbindung zwischen Automatikring und Einlagering (siehe oben), kann die Automatikringanordnung vollständig und in einem Schritt in das Schwenkrohr eingesetzt werden. Die Automatikringanordnung kann in diesem Fall, in dem eine Anordnung in einem Hinterschnitt regelmäßig ausscheidet, durch gesonderte Befestigungsmittel im Schwenkrohr gesichert werden. Wird der Schneidring beweglich an dem Schwenkrohr gesichert, bedarf es für die Automatikringanordnung ggf. keiner gesonderten Sicherung. Die Automatikringanordnung ist dann durch ihre Lage zwischen Schwenkrohr und Schneidring ausreichend gesichert.Alternatively, it is possible for the automatic ring and the insert ring to integrate the automatic ring arrangement - i.e. H. are inextricably linked - components. In this case, as in the case of a detachable connection between the automatic ring and the insert ring (see above), the automatic ring arrangement can be inserted completely and in one step into the swivel tube. In this case, in which an arrangement in an undercut is regularly eliminated, the automatic ring arrangement can be secured by separate fastening means in the swivel tube. If the cutting ring is movably secured to the swivel tube, no separate securing may be required for the automatic ring arrangement. The automatic ring arrangement is then sufficiently secured by its position between the swivel tube and the cutting ring.

Je nachdem, wie sich die radiale Ausdehnungen der Automatikringe verschiedener Automatikringanordnungen voneinander unterscheiden, kann es erforderlich sein, einen auf die Formgebung des Automatikrings angepassten Schneidring zu verwenden. Es kann daher bevorzugt sein, wenn der Schneidring Teil der austauschbaren Automatikringanordnung ist und die dem Automatikring zugewandten Seite des Schneiderings an die radiale Ausdehnung des Automatikrings der Automatikringanordnung angepasst ist. In diesem Fall wird bei Austausch der Automatikringanordnung auch der Schneidring als deren Teil ausgetauscht, sodass immer ein zu dem Automatikring der Anordnung passender Schneidring verwendet wird.Depending on how the radial dimensions of the automatic rings of different automatic ring arrangements differ from one another, it may be necessary to use a cutting ring adapted to the shape of the automatic ring. It can therefore be preferred if the cutting ring is part of the exchangeable automatic ring arrangement and the side of the cutting ring facing the automatic ring faces the radial one Expansion of the automatic ring of the automatic ring arrangement is adjusted. In this case, when the automatic ring arrangement is exchanged, the cutting ring as part of it is also exchanged, so that a cutting ring matching the automatic ring of the arrangement is always used.

Unabhängig davon, ob der Schneidring Teil der Automatikringanordnung ist, ist es bevorzugt, wenn der Schneidring ein radial außen liegendes Abschirmelement zum Schutz der Einlassseite des Schwenkrohrs aufweist, wobei das Abschirmelement vorzugsweise konisch geformt und/oder konkav gekrümmt ist. Durch ein entsprechendes Abschirmelement kann verhindert werden, dass beim Verschwenken des Schwenkrohrs ggf. noch auch einem Förderzylinder nachströmender Dickstoff unmittelbar auf die Einlassseite bzw. Stirnseite des Schwenkrohrs auftritt. Vielmehr kann der Dickstoff durch das Abschirmelement um die Einlassseite des Schwenkrohrs herumgeführt werden.Regardless of whether the cutting ring is part of the automatic ring arrangement, it is preferred if the cutting ring has a radially outer shielding element for protecting the inlet side of the swivel tube, the shielding element preferably being conically shaped and / or concavely curved. A corresponding shielding element can prevent thick material flowing in after a feed cylinder from occurring when swiveling the swivel tube directly onto the inlet side or end face of the swivel tube. Rather, the thick material can be passed through the shielding element around the inlet side of the swivel tube.

Der Automatikring kann aus Synthesekautschuk, vorzugsweise Chloropren-Kautschuk, sein. Der Einlagering ist vorzugsweise aus Stahl. Der Schneidering ist bevorzugt wenigstens in dem mit der Dichtfläche zeitweise zusammenwirkenden Bereich und/oder an der Außenseite des Abschirmelements aus Hartmetall, vorzugsweise aus Wolframkarbid. Dazu können geeignete Hartmetall-Einlagen oder -Aufsätze vorgesehen sein, die an einem ansonsten aus Stahl gefertigten Bauteil angeordnet sind.The automatic ring can be made of synthetic rubber, preferably chloroprene rubber. The insert ring is preferably made of steel. The cutting ring is preferably made of hard metal, preferably of tungsten carbide, at least in the region which interacts with the sealing surface at times and / or on the outside of the shielding element. Suitable hard metal inserts or attachments can be provided for this purpose, which are arranged on a component that is otherwise made of steel.

Zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Schwenkrohranordnung, der erfindungsgemäßen Rohrweiche sowie der erfindungsgemäßen Zweizylinder-Dickstoffpumpe wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen.To explain the swivel pipe arrangement according to the invention, the pipe switch according to the invention and the two-cylinder thick matter pump according to the invention, reference is made to the above statements.

Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Verwendung in bzw. als Betonpumpen, wobei der zu fördernde Dickstoff fließfähiger Beton ist.The invention is particularly suitable for use in or as concrete pumps, the thick material to be conveyed being flowable concrete.

Die Erfindung wird nun anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:

1: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Zweizylinder-Dickstoffpumpe mit Rohrweiche umfassend ein erfindungsgemäßes Schwenkrohr;
2: eine Schnittansicht des Schwenkrohrs aus 1;
3: eine Schnittansicht des Schwenkrohrs aus 2 mit ausgetauschter Automatikringanordnung; und
4: eine schematische Draufsicht auf die Einlassöffnung des Schwenkrohrs gemäß 3 unter Weglassung des Schneidrings.

The invention will now be described by way of example with reference to an advantageous embodiment with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 : A schematic representation of a two-cylinder thick matter pump according to the invention with a pipe switch comprising a swivel pipe according to the invention;
2 : a sectional view of the swivel tube from 1 ;
3 : a sectional view of the swivel tube from 2 with exchanged automatic ring arrangement; and
4 : A schematic top view of the inlet opening of the swivel tube according to 3 omitting the cutting ring.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe 1. Die Dickstoffpumpe 1 weist zwei Förderzylinder 2, 3 auf, in denen jeweils Kolben 4, 5 geführt und derart wechselseitig betrieben werden, dass der eine Kolben 4 einen Saughub (angedeutet durch Pfeil 6) vollführt, während der andere Kolben 5 einen Druckhub (vgl. Pfeil 7) ausübt. 1 shows a schematic representation of a two-cylinder thick matter pump 1 , The thick matter pump 1 has two feed cylinders 2 . 3 on, in each of which pistons 4 . 5 guided and operated reciprocally such that the one piston 4 a suction stroke (indicated by arrow 6 ) performed while the other piston 5 a pressure stroke (see arrow 7 ) exercises.

Die in einer gemeinsamen Brillenplatte 8 angeordneten freien Öffnungen 9 der Förderzylinder 2, 3 ragen in einen Materialaufgabebehälter 10, in den der zu fördernde Dickstoff, beispielsweise fließfähiger Beton, aufgegeben wird. Bei freier Öffnung 9 eines Förderzylinders 2 bei Saughub gelangt Dickstoff aus dem Materialausgabebehälter 10 in den Förderzylinder 2.The in a common glasses plate 8th arranged free openings 9 the feed cylinder 2 . 3 protrude into a material feed container 10 into which the thick material to be conveyed, for example flowable concrete, is placed. With free opening 9 a delivery cylinder 2 During suction stroke, thick matter comes out of the material discharge container 10 in the feed cylinder 2 ,

In dem Materialaufgabebehälter 10 ist weiterhin eine mit der Förderleitung 13 verbundene Rohrweiche 11 angeordnet. Die Rohrweiche 11 umfasst ein über einen Rohrweichenantrieb 12 verschwenkbares Schwenkrohr 20. Das Schwenkrohr 20 wird dabei im Takt der Zweizylinder-Dickstoffpumpe 1 derart verschwenkt, dass dessen Einlassöffnung 21 immer mit der Öffnung 9 desjenigen Förderzylinders 3 verbunden ist, der gerade den Druckhub 7 ausführt, sodass der im Zylinder 3 befindliche Dickstoff in die Förderleitung 13 gefördert wird. Die Öffnung 9 des anderen saugenden Förderzylinders 2 ist dabei frei, sodass wie beschrieben Dickstoff in diesen Förderzylinder 2 gelangen kann. In the material feed container 10 is still one with the delivery line 13 connected pipe switch 11 arranged. The pipe switch 11 includes an over a pipe switch drive 12 swiveling swivel tube 20 , The swivel tube 20 is in time with the two-cylinder slurry pump 1 pivoted such that its inlet opening 21 always with the opening 9 of the delivery cylinder 3 connected, which is currently the pressure stroke 7 executes so that the in the cylinder 3 existing thick matter in the delivery line 13 is promoted. The opening 9 of the other suction feed cylinder 2 is free, so that thick matter as described in this feed cylinder 2 can reach.

In 2 ist das Schwenkrohr 20 der Zweizylinder-Dickstoffpumpe 1 aus 1 detaillierter dargestellt. Die Auslassöffnung 22 des Schwenkrohrs 20, die der Anbindung an die Förderleitung 13 dient, ist koaxial zu einer Schwenkachse 23 angeordnet. Entlang dieser Schwenkachse 23 ist noch ein Schwenkzapfen 24 zur Anbindung an den Rohrweichenantrieb 12 vorgesehen.In 2 is the swivel tube 20 the two-cylinder slurry pump 1 out 1 presented in more detail. The outlet opening 22 of the swivel tube 20 that the connection to the delivery line 13 serves is coaxial to a swivel axis 23 arranged. Along this pivot axis 23 is still a pivot pin 24 for connection to the crossover drive 12 intended.

Die Einlassöffnung 21 des Schwenkrohrs 20 ist exzentrisch zur Schwenkachse 23 angeordnet, woraus sich eine S-Form für das Schwenkrohr 20 ergibt. Aufgrund der exzentrischen Anordnung der Einlassöffnung 21 kann diese über den Rohrweichenantrieb 12 auf einer Kreisbahn so bewegt werden, dass sie wahlweise mit einer der beiden Öffnungen 9 der Förderzylinder 2, 3 kommuniziert.The inlet opening 21 of the swivel tube 20 is eccentric to the swivel axis 23 arranged, resulting in an S shape for the swivel tube 20 results. Due to the eccentric arrangement of the inlet opening 21 this can be done via the pipe switch drive 12 be moved on a circular path in such a way that they can be selected with one of the two openings 9 the feed cylinder 2 . 3 communicated.

Um zu verhindern, dass während des Druckhubs 7 Dickstoff zwischen der Öffnung 9 des Förderzylinders 3 und dem Schwenkrohr 20 austritt und nicht durch das Schwenkrohr 20 und die Förderleitung 13 gefördert wird, ist an der Einlassöffnung 21 ein Schneidring 25 vorgesehen, der als Verschleißring ausgeführt und axial verschiebbar in der Förderleitung 13 geführt ist. Der grundsätzlich aus Stahl gefertigte Schneidring 25 weist an der den Öffnungen 9 der Förderzylinder 2, 3 zugewandten Seite eine Dichtfläche 26 aus Wolframkarbid auf. Außerdem ist ein radial außen liegendes Abschirmelement 27 zum Schutz der Einlassseite 21 des Schwenkrohrs vorgesehen, welches konisch geformt und ebenfalls mit Wolframkarbid belegt ist.To prevent during the print stroke 7 Thickness between the opening 9 of conveying cylinder 3 and the swivel tube 20 emerges and not through the swivel tube 20 and the conveyor line 13 is conveyed is at the inlet opening 21 a cutting ring 25 provided, which is designed as a wear ring and axially displaceable in the delivery line 13 is led. The cutting ring, which is basically made of steel 25 points to the openings 9 the feed cylinder 2 . 3 facing side a sealing surface 26 made of tungsten carbide. There is also a radially outer shielding element 27 to protect the inlet side 21 of the swivel tube is provided, which is conical in shape and also coated with tungsten carbide.

Um die gewünschte Abdichtung zu erreichen, muss der Schneidring 25 mit seiner Dichtfläche 26 an eine, an der Brillenplatte 8 die Öffnungen 9 kreisförmig umgebende Dichtfläche 9' gedrückt werden. Um dies zu erreichen, ist eine austauschbare Automatikringanordnung 30 vorgesehen.To achieve the desired seal, the cutting ring 25 with its sealing surface 26 on one, on the glasses plate 8th the openings 9 circular sealing surface 9 ' be pressed. To achieve this, there is an interchangeable automatic ring arrangement 30 intended.

Die Automatikringanordnung 30 umfasst einen Automatikring 31 aus Chloropren-Kautschuk, der von einem aus mehreren Ringsegmenten 33 (vgl. 4) bestehenden Einlagering 32 umgeben ist. Automatikring 31 und Einlagering 32 sind dabei strukturell nicht miteinander verbunden, sondern bilden die Automatikringanordnung 30 erst in dem in 2 dargestellten eingebauten Zustand. Dazu wird - wie nachfolgend noch in Zusammenhang mit 4 näher erläutert - zunächst der Einlagering 32 segmentweise nacheinander in einen am Schwenkrohr 20 vorgesehenen Hinterschnitt 28 eingesetzt, bevor anschließend der einstückige Automatikring 31 radial innen liegend an den Einlagering 32 angelegt wird. Die Segmente 33 des Einlagerings 32 werden so im Hinterschnitt 28 gesichert. Der Automatikring 31 wird wiederum durch einen abschließend einzusetzenden, und mit dem Schwenkrohr 20 fest zu verbindenden Sicherungsring 34 gesichert.The automatic ring arrangement 30 includes an automatic ring 31 Made of chloroprene rubber, made up of one of several ring segments 33 (see. 4 ) existing insert ring 32 is surrounded. automatic ring 31 and insert ring 32 are not structurally connected to each other, but form the automatic ring arrangement 30 only in the in 2 shown installed condition. This is done - as in connection with 4 explained in more detail - first the insert ring 32 segment by segment into one on the swivel tube 20 provided undercut 28 used before the one-piece automatic ring 31 lying radially inside on the insert ring 32 is created. The segments 33 of the insert ring 32 are so undercut 28 secured. The automatic ring 31 is in turn used by a finally, and with the swivel tube 20 locking ring to be firmly connected 34 secured.

Der Schneidring 25 liegt in axialer Richtung an dem Automatikring 31 an, wobei zwischen dem Schneidring 25 und dem Sicherungsring 34 ein Spalt vorgesehen ist, in den der zu fördernde Dickstoff eindringen kann. Wird der Dickstoff durch einen Druckhub 5 durch das Schwenkrohr 20 gefördert, steigt der Innendruck im Schwenkrohr 20. Da der Innendruck durch den Spalt auch auf den Automatikring 31 wirkt, wird dieser in radialer Richtung belastet, was aufgrund des gewählten Materials des Automatikrings 31 zu einer Ausdehnung in axialer Richtung führt. Durch den Innendruck wird so eine erhöhte Axialkraft auf den Schneidring 25 ausgeübt, die letztendlich den Anpressdruck der Dichtfläche 26 des Schneidrings 25 an die Dichtfläche 9' um die Öffnungen 9 in der Brillenplatte 8 bildet. Aber auch, wenn momentan kein Dickstoff durch das Schwenkrohr 20 gefördert wird, bleibt ein gewisser Innendruck bestehen, sodass auch hier ein gewisser, wenn auch deutlich geringerer Anpressdruck vorherrscht.The cutting ring 25 lies in the axial direction on the automatic ring 31 at, between the cutting ring 25 and the locking ring 34 a gap is provided into which the thick material to be conveyed can penetrate. Is the thick matter through a pressure stroke 5 through the swivel tube 20 conveyed, the internal pressure in the swivel tube increases 20 , Because the internal pressure through the gap also on the automatic ring 31 acts, this is loaded in the radial direction, which is due to the selected material of the automatic ring 31 leads to an expansion in the axial direction. Due to the internal pressure, an increased axial force is exerted on the cutting ring 25 which ultimately exerted the contact pressure of the sealing surface 26 the cutting ring 25 to the sealing surface 9 ' around the openings 9 in the glasses plate 8th forms. But even if there is currently no thick matter through the swivel tube 20 is promoted, a certain internal pressure remains, so that here too there is a certain, albeit significantly lower contact pressure.

Die Automatikringanordnung 30 muss dabei so gewählt sein, dass der Anpressdruck im letztgenannten Fall ausreichend gering ist, um das Schwenkrohr 20 noch verschwenken zu können, während im Falle der aktiven Förderung durch das Schwenkrohr 20 der Anpressdruck ein unerwünschtes Austreten von Dickstoff vermeidet. Um beide Anforderungen vereinen zu können, ist eine Automatikringanordnung 30 grundsätzlich auf einen vorgegebenen Förderdruckbereich beschränkt, der letztendlich auch einen limitierenden Faktor für die Rohrweiche 11 bzw. die Zweizylinder-Dickstoffpumpe 1 darstellt.The automatic ring arrangement 30 must be selected so that the contact pressure in the latter case is sufficiently low around the swivel tube 20 still being able to pivot while in the case of active conveyance through the swivel tube 20 the contact pressure prevents undesired leakage of thick material. In order to be able to combine both requirements, there is an automatic ring arrangement 30 basically limited to a given delivery pressure range, which ultimately also is a limiting factor for the pipe switch 11 or the two-cylinder thick matter pump 1 represents.

Der Zusammenhang zwischen Innendruck im Schwenkrohr 20 und Anpresskraft bzw. Anpressdruck ist u. a. von der radialen Ausdehnung des Automatikrings 31 abhängig. Da erfindungsgemäß nicht nur der Automatikring 31 austauschbar, sondern dieser lediglich Teil einer insgesamt austauschbaren Automatikringanordnung 30 weiter umfassend einen Einlagering 32 ist, lässt sich durch einfachen Austausch der Automatikringanordnung 30 ein anderer Förderdruckbereich erreichen, um die Rohrweiche 11 bzw. die Zweizylinder-Dickstoffpumpe 1 auch für andere Förderdrücke nutzen zu können.The relationship between internal pressure in the swivel tube 20 and the contact pressure or contact pressure depends, among other things, on the radial extent of the automatic ring 31 dependent. Since not only the automatic ring according to the invention 31 interchangeable, but this is only part of an overall interchangeable automatic ring arrangement 30 further comprising an insert ring 32 by simply replacing the automatic ring arrangement 30 reach another discharge pressure range to the diverter 11 or the two-cylinder thick matter pump 1 can also be used for other delivery pressures.

In 3 ist das Schwenkrohr 20 aus 2 gezeigt, bei dem jedoch die Automatikringanordnung 30 ausgetauscht wurde.In 3 is the swivel tube 20 out 2 shown, but in which the automatic ring arrangement 30 was exchanged.

Die Automatikringanordnung 30 aus 3 weist identische Außen- und Innendurchmesser wie diejenige Automatikringanordnung 30 aus 2 auf, sodass insbesondere am Schwenkrohr 20 und an dem Sicherungsring 34 keine Veränderungen notwendig sind. Die Automatikringanordnung 30 gemäß 3 ist auch grundsätzlich identisch zu derjenigen aus 2 aufgebaut - also umfassend einen segmentierten Einlagering 32' und einen davon getrennt einzusetzenden Automatikring 31'. Allerdings ist bei dieser Automatikringanordnung 30 die radiale Ausdehnung des Automatikrings 31' deutlich geringer als bei der Automatikringanordnung 30 gemäß 2. Um dennoch dieselben Außen- und Innenmaße für die Automatikringanordnung 30 zu erreichen, weist der Einlagering 32' eine entsprechend vergrößerte radiale Ausdehnung auf. Durch die veränderte Geometrie des Automatikrings 31' ist auch der Zusammenhang zwischen Innendruck im Schwenkrohr 20 und Anpressdruck verändert.The automatic ring arrangement 30 out 3 has identical outer and inner diameters as that of the automatic ring arrangement 30 out 2 so that especially on the swivel tube 20 and on the locking ring 34 no changes are necessary. The automatic ring arrangement 30 according to 3 is also basically identical to that from 2 built up - that is, a segmented insert ring 32 ' and an automatic ring to be used separately 31 ' , However, with this automatic ring arrangement 30 the radial expansion of the automatic ring 31 ' significantly lower than with the automatic ring arrangement 30 according to 2 , Nevertheless, the same external and internal dimensions for the automatic ring arrangement 30 to reach the insert ring 32 ' a correspondingly increased radial expansion. Due to the changed geometry of the automatic ring 31 ' is also the relationship between the internal pressure in the swivel tube 20 and contact pressure changed.

Damit der Schneidring 25 in axialer Richtung ausschließlich über den Automatikring 31 bewegt wird, nicht aber bspw. am Einlagering 32 anschlägt, ist bei der Automatikringanordnung 30 gemäß 3 ein Schneidring 25 mit gegenüber 2 leicht veränderter Geometrie vorgesehen. Der Schneidring 25 bzw. die beiden unterschiedlichen Schneidringe 25 aus den 2 und 3 können dabei als Teil der Automatikringanordnung 30 angesehen und zusammen mit dem Automatikring 31 und dem Einlagering 32 bei Bedarf nach einem anderen Förderdruckbereich ausgetauscht werden.So that the cutting ring 25 in the axial direction only via the automatic ring 31 is moved, but not, for example, on the insert ring 32 strikes, is with the automatic ring arrangement 30 according to 3 a cutting ring 25 with opposite 2 light modified geometry provided. The cutting ring 25 or the two different cutting rings 25 from the 2 and 3 can be part of the automatic ring arrangement 30 viewed and together with the automatic ring 31 and the insert ring 32 can be exchanged for a different delivery pressure range if required.

In 4 ist eine Draufsicht auf die Einlassöffnung 21 des Schwenkrohrs 20 gemäß 3 gezeigt, bei dem jedoch auf die Darstellung des Schneidrings 25 vollständig verzichtet wurde, um die Automatikringanordnung 30 erkennen zu können.In 4 is a top view of the inlet opening 21 of the swivel tube 20 according to 3 shown, but on the representation of the cutting ring 25 has been completely dispensed with the automatic ring arrangement 30 to be able to recognize.

Der bei der Montage einer Automatikringanordnung 30 zunächst einzusetzende Einlagering 32 umfasst vier Ringsegmente 33 mit jeweils abgeschrägten Enden, die nacheinander in den Hinterschnitt 28 (zu Erkennen im Bereich der nachfolgend noch diskutierten abgestopften Öffnungen 29) eingesetzt werden. Das letzte einzusetzende Ringsegmente 33 wird damit zunächst mit seinem einen Ende unter das benachbarte Ringsegment 33 eingefügt (angedeutet durch Pfeil 90) und anschließend mit dem anderen Ende in den Hinterschnitt 28 gedrückt (vgl. Pfeil 91), wodurch ein geschlossener Einlagering 32 geschaffen wird. Anschließend werden Automatikring 31 und Sicherungsring 34 eingesetzt, bevor der Schneidring 25 (hier nicht dargestellt) montiert wird.The one when assembling an automatic ring arrangement 30 insert ring to be used first 32 comprises four ring segments 33 with bevelled ends, one after the other, in the undercut 28 (To recognize in the area of the blocked openings discussed below 29 ) are used. The last ring segment to be used 33 is thus initially with one end under the adjacent ring segment 33 inserted (indicated by arrow 90 ) and then with the other end in the undercut 28 pressed (see arrow 91 ), which creates a closed insert ring 32 is created. Then automatic ring 31 and circlip 34 used before the cutting ring 25 (not shown here) is mounted.

Die Demontage erfolgt in umgekehrter Reihenfolge. Zuerst wird der Sicherungsring 34 entfernt, bevor der Automatikring 31 entnommen werden kann. Um zumindest das Erste der Ringsegmente 33 des Einlagerings 34 zu lösen, sind abgestopfte Öffnungen 29 vorgesehen, die im Normalbetrieb derart von einem Stopfen (nicht dargestellt) verschlossen sind, dass im Materialaufgabebehälter 10 befindlichen Dickstoff nicht eindringen kann. Zum Lösen eines Ringsegmentes 33 kann der Stopfen jedoch entfernt und ein dünnes Werkzeug (bspw. ein Schraubenzieher) durch eine der Öffnungen 29 durchgeführt werden, um ggf. unter Zuhilfenahme eines Hammers ein erstes Ringsegment 33 zu lösen und zu entfernen. Die nachfolgenden Ringsegmentes 33 lassen sich dann problemlos entfernen, da nach Entfernen des ersten Ringsegmentes 33 jeweils zwei Enden von Ringsegmenten 33 zum Ansetzen von Werkzeug freiliegen.Disassembly is done in reverse order. First the circlip 34 removed before the automatic ring 31 can be removed. At least the first of the ring segments 33 of the insert ring 34 There are blocked openings to solve 29 provided, which are closed in normal operation by a stopper (not shown) that in the material feed container 10 existing thick matter can not penetrate. For loosening a ring segment 33 However, the plug can be removed and a thin tool (e.g. a screwdriver) through one of the openings 29 be carried out, possibly with the aid of a hammer, a first ring segment 33 to solve and remove. The following ring segments 33 can then be easily removed because after removing the first ring segment 33 two ends each of ring segments 33 exposed for attaching tools.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 0410972 B1 [0002]

Claims

Swivel tube (20) for a pipe switch (11) of a two-cylinder thick matter pump (1), with an outlet opening (22) arranged coaxially to the swivel axis (23) and an inlet opening (21) arranged eccentrically to the swivel axis (23), whereby at the inlet opening ( 21) a cutting ring (25) designed as a wear ring for sealing contact with a circular sealing surface (9 ') so that it can be displaced in the axial direction in such a way that the cutting ring (25) is made of elastic material via a coaxial automatic ring (31) Automatic ring (31) acting internal pressure in the swivel tube (20) is pressed in the direction of the sealing surface (9 '), characterized in that the automatic ring (31) is part of an automatic ring arrangement (30) further comprising an insert ring (32) radially surrounding the automatic ring (31) ), the automatic ring arrangement (30) being interchangeable.

Swivel tube after Claim 1 , characterized in that the automatic ring (31) and the insert ring (32) of the automatic ring arrangement (30) are separate components.

Swivel tube after Claim 2 , characterized in that the insert ring (32) comprises a plurality of ring segments (33) which are designed for insertion one after the other into an undercut (28) in the swivel tube (20) and which are subsequently inserted in the undercut (28) by the automatic ring (31) subsequently inserted are secured.

Swivel tube after Claim 1 , characterized in that the automatic ring (31) and the insert ring (32) of the automatic ring arrangement (30) are integrated components.

Swivel tube according to one of the preceding claims, characterized in that the cutting ring (25) is part of the exchangeable automatic ring arrangement (30) and the side of the cutting ring (25) facing the automatic ring (31) to the radial extent of the automatic ring (31) of the automatic ring arrangement ( 30) is adjusted.

Swivel tube according to one of the preceding claims, characterized in that the cutting ring (25) has a radially outer shielding element (27) for protecting the inlet side (21) of the swivel tube (20), the shielding element (27) preferably having a conical shape and / or is concavely curved.

Swivel tube according to one of the preceding claims, characterized in that the automatic ring (31) made of synthetic rubber, preferably chloroprene rubber, the insert ring (32) made of steel, and / or the cutting ring (25) at least in the one with the sealing surface (9 ') temporarily cooperating area (26) and / or on the outside of the shielding element (27) made of hard metal, preferably of tungsten carbide.

Swivel tube arrangement comprising a swivel tube (20) with a first automatic ring arrangement (30) according to one of the preceding claims and an optionally usable second automatic ring arrangement (30), the outer and inner diameters of the two automatic ring arrangements (30) being identical, the radial extent of the automatic ring ( 31 ') of the second automatic ring arrangement (30) but less than that in the first automatic ring arrangement (30).

Diverter (11) for two-cylinder thick matter pumps (1) with an eyeglass plate (8) comprising two openings (9) surrounding sealing surfaces (9 ') for communicating connection of one delivery cylinder (2, 3) each and one with its inlet opening (21) between the two openings (9) of the spectacle plate (8) pivotable swivel tube (20), characterized in that the swivel tube (20) according to one of the Claims 1 to 7 The cutting ring (25) is designed for optional sealing contact with one of the sealing surfaces (9 ') surrounding the openings (9).

Two-cylinder thick matter pump (1) comprising two delivery cylinders (2, 3) and a pipe switch (11) according to Claim 9 , wherein in each case one feed cylinder (2, 3) is communicatively connected to an opening (9) of the spectacle plate (8) of the pipe switch (11).