DE19654023A1

DE19654023A1 - Rohrweiche für eine Zweizylinder-Dickstoffpumpe

Info

Publication number: DE19654023A1
Application number: DE19654023A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dr Benckert; Hellmut Dipl Ing Hurr
Original assignee: Putzmeister AG
Current assignee: Putzmeister Concrete Pumps GmbH
Priority date: 1996-12-21
Filing date: 1996-12-21
Publication date: 1998-06-25
Also published as: ES2195070T3; DE59709903D1; EP0849469A3; EP0849469B1; EP0849469A2

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrweiche für eine Zweizy linder-Dickstoffpumpe mit einem vor einer zylindersei tigen Brillenplatte verschwenkbaren Schwenkrohr, das an der Brillenplatte mit einem auf dem Rohrende des Schwenk rohrs mit einem Bruchteil seiner Länge unter Bildung eines radialen Führungsspalts axial geführten Schneid ring dichtend anliegt, welcher Schneidring durch ein kautschukelastisches ringförmiges Dicht- und Federele ment auf die Brillenplatte gedrückt ist, wobei das vom Druck des Fördermediums innenseitig beaufschlagte Dicht- und Federelement an zwei einander zugewandten Dicht- und Stützflächen des Schwenkrohrs und des Schneidrings unter Überbrückung und Abdichtung des Führungsspalts anliegt und eine gegebenenfalls metallische Spreizvor richtung enthält.

Bei bekannten Zweizylinder-Dickstoffpumpen dieser Art (DE-C 26 14 895) greift das S- oder C-förmige Schwenk rohr der Rohrweiche in einen Materialaufgabebehälter ein und ist dort mit seiner den Schneidring tragenden Stirnseite vor der die Mündungen der Förderzylinder bildenden Brillenplatte mittels eines Schwenkmechanis mus um eine horizontale Achse so hin- und herverschwenk bar angeordnet, daß seine zylinderseitige Öffnung ab wechselnd vor die beiden Öffnungen der Brillenplatte gelangt und die jeweils andere Öffnung zum Inneren des Materialaufgabebehälters freigibt. Für den druckdichten Anschluß des Schwenkrohrs an der Brillenplatte ist der Schneidring auf dem freien Ende des Schwenkrohrs axial verschiebbar geführt. An seinem der Brillenplatte ge genüberliegenden Ende ist das Schwenkrohr an ein För derrohr angeschlossen. Das Dicht- und Federelement hat vor allem die Funktion einer Abdichtung des Führungs spalts gegenüber Zutritt von Flüssigbeton aus dem Schwenkrohrinneren. Es trägt außerdem dazu bei, daß der Schneidring auch im drucklosen Zustand unter einer ge wissen Vorspannung gegen die Brillenplatte gedrückt wird. Da das Dicht- und Federelement im Inneren des Schwenkrohrs dem Förderstrom ausgesetzt ist, besteht vor allem beim Saugbetrieb die Gefahr, daß es von sei nem Dichtsitz vor dem Führungsspalt abgehoben und vom vorbeiströmenden Fördermedium mitgerissen wird. Um dies zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, in das kaut schukelastische Dicht- und Federelement eine metalli sche Spreizvorrichtung einzulegen (DE-C 26 14 895). Die bekannten Spreizvorrichtungen dieser Art sind geschlos sene Metallringe, die in den Dicht- und Federring ein vulkanisiert werden. Hierzu sind Spezialvorrichtungen erforderlich. Hinzu kommt, daß der geschlossene Metall ring in radialer Richtung unelastisch ist und daher bei der geringsten Überbeanspruchung zu einer plastischen Verformung neigt, die zu Undichtigkeiten und zu einem Ringverlust im Förderstrom führen kann. Dies gilt umso mehr, als im Verlauf des Pumpvorgangs sich im Bereich der Dicht- und Stützflächen Mörtelablagerungen bilden können, die zu einer zusätzlichen Belastung des Dicht- und Federelements führen.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu grunde, die bekannte Rohrweiche der eingangs angegebe nen Art dahingehend zu verbessern, daß das Dicht- und Federelement einfach auch vor Ort hergestellt und repa riert werden kann und bei allen vorkommenden Betriebs zuständen nicht verlorengehen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vor geschlagen, daß das Dicht- und Federelement einen ring förmig geschlossenen Rundschlauch aus kautschukelasti schem Material aufweist, in dessen Schlauchkanal entwe der ein schraubenförmig gewundener, an seinen Enden of fener Drahtring aus steifelastischem Material oder ein steifelastisch aushärtendes Füllmedium angeordnet ist. Der Drahtring besteht beispielsweise aus Federstahl oder einem glasfaserverstärkten Kunststoffdraht. Er weist zweckmäßig 1,5 bis 2 gegeneinander anliegende Drahtwindungen auf.

Ein wesentlicher Vorteil des offenen, vorzugsweise aus Federstahl bestehenden Drahtrings besteht darin, daß er in gewissen Grenzen Durchmesserveränderungen des Dicht- und Federelements erlaubt und daß die Spreizkräfte durch die Auswahl des Federmaterials einstellbar sind.

Zur Herstellung eines solchen Dicht- und Federelements wird der an seinen Enden oder an einer Mantelöffnung offene Rundschlauch aus kautschukelastischem Material auf den an seinen Enden offenen, schraubenförmig gebo genen Drahtring aufgezogen, bis dieser vollständig in den Schlauchkanal eingebettet ist. Sodann werden die offenen Enden des Schlauches oder die Schlauchöffnung unter Einschluß des Drahtrings miteinander verbunden und verschlossen, beispielsweise mit einer Vulkanisier lösung oder einem geeigneten Kleber verklebt oder unter Anwendung von Temperatur und Druck verschweißt.

Bei Verwendung eines steifelastisch aushärtenden Füll stoffes wird ein an seinen Enden verschlossener Rund schlauch aus kautschukelastischem Material mit einer Mantelöffnung versehen und das aushärtbare Füllmedium in flüssiger oder pastöser Form in den Schlauchkanal injiziert und dort unter Bildung eines steifelastischen Strangs ausgehärtet. Die Mantelöffnung kann vor oder nach dem Aushärten des Füllmediums verschlossen, vor zugsweise zugeklebt oder zugeschweißt werden. Als Füll medium kommt beispielsweise ein steifelastisches Ela stomer oder Silikon in Betracht.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß zumindest eine der Dicht- und Stützflä chen des Schwenkrohrs oder des Schneidrings abschnitts weise als zur anderen Dicht- und Stützfläche hin diver gierende Konusfläche ausgebildet ist, wobei die Konus fläche im Längsschnitt zumindest partiell konkav ge krümmt und/oder über eine konkave Ringstufe in eine den Führungsspalt begrenzende zylindrische Führungsfläche übergehen kann.

Zur Vermeidung von Ablagerungen im Bereich der Stütz- und Führungsflächen können diese mit einer Gleitschicht aus einem wasserabstoßenden Material, vorzugsweise aus Polyfluortetraethylen (PFTE) überzogen werden.

Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es möglich, herkömmliche dickwandige Gummischläuche, wie sie in Flüssigkeits- oder Hydraulikleitungen zum Einsatz kom men, zu einem wirkungsvollen Dicht- und Federelement umzufunktionieren, indem in den entsprechend abgeläng ten Schlauch ein offener Drahtring oder ein aushärten des Füllmedium eingebracht wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausfüh rungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Rohrweiche mit S-Rohr;

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung;

Fig. 3a und b eine Seitenansicht und eine Schnittdar stellung des Dicht- und Federelements nach Fig. 2;

Fig. 4 eine Seitenansicht und eine Schnittdarstellung der aus einem schraubenförmig gewickelten Draht bestehenden Spreizvorrichtung des Dicht- und Federelements.

Die in der Zeichnung ausschnittweise dargestellte Zwei zylinder-Dickstoffpumpe ist an den Mündungen der För derzylinder 10 auf der Seite der Rückwand 12 eines Ma terialaufgabebehälters 14 durch eine mit zwei Öffnungen 16 für den Materialdurchtritt versehene brillenförmige Verschleißplatte (Brillenplatte 18) abgedeckt. Auf der Innenseite des Materialaufgabebehälters 14 ist ein S-förmig gebogenes Schwenkrohr 20 mit seiner einen Schneid ring 22 tragenden Stirnseite vor der Brillenplatte 18 mittels einer Schwenkwelle 24 um eine horizontale Achse so hin- und herverschwenkbar angeordnet, daß seine zy linderseitige Öffnung abwechselnd vor die beiden Öff nungen 16 der Brillenplatte 8 gelangt und die jeweils andere Öffnung 16 zum Inneren des Materialaufgabebehäl ters 14 freigibt. Für den druckdichten Anschluß des Schwenkrohrs 20 an die Brillenplatte 18 ist auf der zy lindrischen Zentrierfläche 26 des Schwenkrohrs 20 der Schneidring 22 mit seinem axial überstehenden Zentrier ring 28 axial verschiebbar gelagert. Der Verschiebeweg ist durch einen Axialanschlag 30 am Schwenkrohr 20 be grenzt. An seinem dem Schneidring 22 gegenüberliegenden Ende ist das Schwenkrohr 20 in einem über eine Druck rohrdichtung 30 durch die betreffende Wand 34' des Ma terialaufgabegehälters 14 hindurchgeführten Druckrohr lager 36 gelagert und mündet dort in ein Förderrohr 38. Die Betätigung des Schwenkrohrs 20 erfolgt über einen mit hydraulischen Mitteln 40 betätigbaren Schalthebel 42, der die am Wellenlager 44 an der Behälterrückwand 12 gelagerte Schwenkwelle 24 antreibt.

Das Schwenkrohr 20 und der Schneidring 22 sind im Zwi schenraum zwischen ihren einander zugewandten Dicht- und Stützflächen 46, 48 von einem kautschukelastischen ringförmigen Dicht- und Federelement 50 überbrückt, das mit seiner nach außen weisenden Fläche 54 den ra dialen Führungsspalt 52 zwischen der zylindrischen Zen trierfläche 26 und dem Zentrierring 28 gegenüber dem Fördermedium im Rohr inneren abdichtet und das im Be reich seiner Innenfläche 56 mit dem hydraulischen Druck des Fördermediums beaufschlagt wird. Das Dicht- und Fe derelement 50 besteht aus einem an einer Stoßstelle ringförmig zusammengeklebten Rundschlauch 58 aus Gummi, in dessen Zentralkanal 60 eine aus Federstahldraht mit einer Windungszahl von 1,9 gewickelte, an ihren ange fasten Enden 62 offene Radialfeder 64 als Spreizvor richtung angeordnet ist.

Die Dicht- und Stützfläche 48 des Schneidrings 22 weist einen zum Schwenkrohr 20 hin konischen Abschnitt 66 auf, der über eine konkave Ringstufe 68 in die den Füh rungsspalt 52 begrenzende zylindrische Führungsfläche 70 übergeht. Die Dicht- und Stützflächen 46, 48 sind mit einem wasserabstoßenden, abriebfesten Überzug vor zugsweise aus Polyfluortetraethylen (PFTE) beschichtet, der verhindert, daß sich während des Förderbetriebs aushärtender Mörtel ablagern kann.

Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfin dung bezieht sich auf eine Rohrweiche für eine Zweizy linder-Dickstoffpumpe insbesondere für eine Betonpumpe. Die Rohrweiche weist ein vor einer zylinderseitigen Brillenplatte 18 verschwenkbares Schwenkrohr 20 auf, das an der Brillenplatte 18 mit einem auf dem Rohrende des Schwenkrohrs 20 mit einem Bruchteil seiner Länge unter Bildung eines radialen Führungsspalts 52 axial geführten Schneidring 22 dichtend anliegt, welcher Schneidring 22 durch ein ringförmiges Dicht- und Feder element 50 auf die Brillenplatte 18 gedrückt ist, wobei das vom Druck des Fördermediums innenseitig beaufschlag te Dicht- und Federelement 50 an zwei einander zugewand ten Dicht- und Stützflächen 46, 41 des Schwenkrohrs 20 und des Schneidrings 22 unter Überbrückung und Abdich tung des Führungsspalts 52 anliegt. Erfindungsgemäß weist das Dicht- und Federelement 50 einen ringförmig geschlossenen Rundschlauch aus kautschukelastischem Ma terial auf, in dessen zentralem Kanal ein schraubenför mig gewundener, an seinen Enden offener Drahtring 64 aus steifelastischem Material angeordnet ist.

Claims

1. Rohrweiche für eine Zweizylinder-Dickstoffpumpe mit einem vor einer zylinderseitigen Brillenplatte (18) verschwenkbaren Schwenkrohr (20), das an der Brillenplatte (18) mit einem auf dem Rohrende des Schwenkrohrs (20) mit einem Bruchteil seiner Länge unter Bildung eines Führungsspalts (52) axial ge führten Schneidring (22) dichtend anliegt, welcher Schneidring (22) durch ein kautschukelastisches ringförmiges Dicht- und Federelement (50) auf die Brillenplatte (18) gedrückt ist, wobei das vom Druck des Fördermediums innenseitig beaufschlagte Dicht- und Federelement (50) an zwei einander zu gewandten Dicht- und Stützflächen (46,48) des Schwenkrohrs (20) und des Schneidrings (22) unter Überbrückung und Abdichtung des Führungsspalts (52) anliegt und eine ggf. metallische Spreizvor richtung (64) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Dicht- und Federelement (50) einen ring förmig geschlossenen Rundschlauch (58) aus kaut schukelastischem Material aufweist, in dessen zen tralem Kanal (60) ein schraubenförmig gewundener, an seinen Enden (62) offener Drahtring (64) aus steifelastischem Material angeordnet ist.

2. Rohrweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Drahtring (64) 1,5 bis 2 gegeneinan der anliegende Drahtwindungen aufweist.

3. Rohrweiche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Drahtring (64) aus Federstahl besteht.

4. Rohrweiche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Drahtring (64) aus glasfaser verstärktem Kunststoffdraht besteht.

5. Rohrweiche für eine Zweizylinder-Dickstoffpumpe mit einem vor einer zylinderseitigen Brillenplatte (18) verschwenkbaren Schwenkrohr (20), das an der Brillenplatte (18) mit einem auf dem Rohrende des Schwenkrohrs (20) mit einem Bruchteil seiner Länge unter Bildung eines Führungsspalts (52) axial ge führten Schneidring (22) dichtend anliegt, welcher Schneidring (22) durch ein kautschukelastisches ringförmiges Dicht- und Federelement (50) auf die Brillenplatte (18) gedrückt ist, wobei das vom Druck des Fördermediums innenseitig beaufschlagte Dicht- und Federelement (50) an zwei einander zu gewandten Dicht- und Stützflächen (46, 48) des Schwenkrohrs (20) und des Schneidrings (22) unter Überbrückung und Abdichtung des Führungsspalts (52) anliegt und eine ggf. metallische Spreizvor richtung (64) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Dicht- und Federelement (58) einen ringförmig geschlossenen Rundschlauch (58) aus kautschukela stischem Material aufweist, dessen zentraler Kanal ein steifelastisch ausgehärtetes Füllmedium ent hält.

6. Rohrweiche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß das Füllmedium aus einem steifelastischen Elastomer oder aus Silikon besteht.

7. Rohrweiche nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Dicht- und Stützflächen (48) zumindest abschnittsweise als zur anderen Dicht- und Stützfläche (46) hin divergierende Konusfläche (66) ausgebildet ist.

8. Rohrweiche nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß die Konusfläche (66) in Längsrichtung zu mindest partiell konkav gekrümmt ist.

9. Rohrweiche nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Konusfläche (66) über eine kon kave Ringstufe (68) in die den Führungsspalt (52) begrenzende zylindrische Führungsfläche (70) über geht.

10. Rohrweiche nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Dicht- und Stützflächen (46, 48) mit einer Gleitschicht aus einem wasserabstoßenden Material, vorzugsweise aus Polyfluortetraethylen, überzogen ist.

11. Rohrweiche für eine Zweizylinder-Dickstoffpumpe mit einem vor einer zylinderseitigen Brillenplatte (18) verschwenkbaren Schwenkrohr (20), das an der Brillenplatte (18) mit einem auf dem Rohrende des Schwenkrohrs (20) mit einem Bruchteil seiner Länge unter Bildung eines Führungsspalts (52) axial ge führten Schneidring (22) dichtend anliegt, welcher Schneidring (22) durch ein kautschukelastisches ringförmiges Dicht- und Federelement (50) auf die Brillenplatte (18) gedrückt ist, wobei das vom Druck des Fördermediums innenseitig beaufschlagte Dicht- und Federelement (50) an zwei einander zu gewandten Dicht- und Stützflächen (46, 48) des Schwenkrohrs (20) und des Schneidrings (22) unter Überbrückung und Abdichtung des Führungsspalts (52) anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß daß zu mindest eine der Dicht- und Stützflächen (46, 48) mit einer Gleitschicht aus einem wasserabstoßenden Material, vorzugsweise aus Polyfluortetraethylen, überzogen ist.

12. Dicht- und Federelement zum Abdichten einer Rohr weiche in Zweizylinder-Dickstoffpumpen, mit einem Ring aus kautschukelastischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring als Rundschlauch (58) aus kautschukelastischem Material besteht, in des sen zentralem Kanal (60) ein schraubenförmig ge wundener, an seinen Enden (62) offener Drahtring (64) angeordnet ist.

13. Dicht- und Federelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtring (64) 1,5 bis 2 gegeneinander anliegende Drahtwindungen aufweist.

14. Dicht- und Federelement nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtring (64) aus Federstahl besteht.

15. Dicht- und Federelement nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtring (64) aus glasfaserverstärktem Kunststoffdraht besteht.

16. Dicht- und Federelement zum Abdichten einer Rohr weiche in Zweizylinder-Dickstoffpumpen, mit einem Ring aus kautschukelastischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring als Ringschlauch (58) aus kautschukelastischem Material besteht, dessen zentraler Kanal mit einem steifelastischen oder biegesteif ausgehärteten Füllmedium ausgefüllt ist.

17. Dicht- und Federelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmedium aus einem steif elastischen Elastomer oder aus Silikon besteht.

18. Verfahren zur Herstellung eines Dicht- und Feder elements zum Abdichten einer Rohrweiche in Zweizy linder-Dickstoffpumpen, dadurch gekennzeichnet, daß ein an seinen Enden offener Schlauch (58) aus kautschukelastischem Material auf einen an seinen Enden (62) offenen, schraubenförmig gewundenen Drahtring (64) aufgezogen wird, und daß anschlie ßend die beiden Enden des Schlauches unter Ein schluß des Drahtrings auf Stoß dicht miteinander verbunden werden.

19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich net, daß die Schlauchenden miteinander verklebt oder verschweißt werden.

20. Verfahren zur Herstellung eines Dicht- und Feder elements zum Abdichten einer Rohrweiche in Zweizy linder-Dickstoffpumpen, dadurch gekennzeichnet, daß ein an seinen Enden geschlossener Rundschlauch (58) mit einer Mantelöffnung versehen wird, daß über die Mantelöffnung ein an seinen Enden (62) offener, schraubenförmig gewundener Drahtring (64) in den Schlauchkanal vollständig eingeschoben wird, und daß anschließend die Mantelöffnung ver schlossen, vorzugsweise zugeklebt oder zugeschweißt wird.

21. Verfahren zur Herstellung eines Dicht- und Feder elements zum Abdichten einer Rohrweiche in Zweizy linder-Dickstoffpumpen, dadurch gekennzeichnet, daß ein an seinen Enden verschlossener Rundschlauch (58) aus kautschukelastischem Material mit einer Mantelöffnung versehen wird, das über die Mantel öffnung ein aushärtbares Füllmedium in flüssiger oder pastöser Form in den Schlauchkanal injiziert und dort unter Bildung eines ringförmigen, steif elastischen oder biegesteifen Strangs ausgehärtet wird, und daß vor oder nach dem Aushärten des Füll mediums die Mantelöffnung verschlossen, vorzugs weise zugeklebt oder zugeschweißt wird.