DE2040400A1

DE2040400A1 - Device for conveying liquid substances

Info

Publication number: DE2040400A1
Application number: DE19702040400
Authority: DE
Inventors: Bors Heinz J
Original assignee: BORS HEINZ J
Current assignee: BORS HEINZ J
Priority date: 1970-08-13
Filing date: 1970-08-13
Publication date: 1972-02-17

Description

Vorrichtung zum Fördern dickflUssiger Stoffe Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Fördern dickflüssiger Stoffe wie Beton, Mörtel od.dgl. mit zwei gegenläufig gesteuert bewegbaren Kolben, die in Zylindern geführt sind, welehe Uber eine mit einem Schwenkorgan versehene hosenrohrartig ausgebildete Kammer abwechselnd an eine Fülleinrichtung und an eine Förderleitung anschliessbar sind, Bei derartigen Vorrichtungen zum Fördern dickflüssiger Stoffe, wie Beton, Mörtel od.dg1. hat die Fachwelt einen geringen Verformungswiderstand des in der hosenrohrartig ausgebildeten Kammer sich bildenden Materialpfropfens, durchgehend gleiche Querschnitte fUr die zu fördernden Stoffe, keine schneliverschleissenden Schieber und einen geringen Totraum, d.h. ein geringes Verlustvolumen und so einen hohen volumetrischen Wirkungsgrad gefordert. Device for conveying viscous substances The invention relates on a device for conveying viscous substances such as concrete, mortar or the like. with two pistons that can be moved in opposite directions and are guided in cylinders, welehe via a trouser-tube-like chamber provided with a swiveling element can be connected alternately to a filling device and to a delivery line, With such devices for conveying viscous substances such as concrete, mortar or dg1. experts have a low resistance to deformation in the trouser-tube-like formed chamber of forming material plug, continuously the same cross-sections For the materials to be conveyed, no slides that wear out quickly and a small amount Dead space, i.e. a low loss volume and thus a high volumetric efficiency required.

Obwohl diese theoretischen Erkenntnisse der Fachwelt bekannt waren, hat es bisher keine Vorrichtung gegeben, die diesen Anforderungen gerecht wird. Eine hosenrohrartig ausgebildete Kammer als Ubergang zwischen den beiden Zylindern und der Förderleitung konnte nur durch ein kompliziertes und hohem Verschleiss unterliegendes zumeist schwenkbares Ubergangsrohr vermieden werden. Es wurde auch schon ohne praktischen Erfolg vorgeschlagen und versucht, Absperrschieber durch eine Schnecke zu ersetzen. Obwohl an sich bekannt ist, dass der Totraum, der sich stets hinter einem saugenden Kolben bildet und in diesem Bereich durch Heraussaugen nicht nur von Luft, sondern auch von Feinstteilen des gemischten Fördergutes zu Entmischungserscheinungen ftlhrt, durch den Ladedruck einer Förder- und Presschnecke vermieden werden kann, war allen bisherigen Versuchen kein Erfolg beschieden.Although these theoretical findings were known to the professional world, there has not yet been a device that meets these requirements. A trouser-tube-like chamber as a transition between the two cylinders and the delivery line could only be damaged by a complicated and high wear and tear mostly pivotable transition pipe can be avoided. It was also done without practical Proposed success and tried to replace gate valve with an auger. Although it is known per se that the dead space that is always behind a sucking Piston forms and in this area by sucking out not only air, but also leads to the appearance of segregation of the finest parts of the mixed conveyed material, can be avoided by the boost pressure of a conveyor and press screw was all attempts to date have not been successful.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der oben genannten Art so zu verbessern, dass unter Vermeidung eines komplizierten und einem hohen Verschleiss unterliegenden schwenkbaren UbergangsrohrstUckes und eines ebenfalls einem hohen Verschleiss unterliegenden Absperrschiebers bei einem geringen Totraum ein volumetrisch hoher Wirkungsgrad erzielt wird.The invention is based on the object of providing a device of the above to improve said type so that while avoiding a complicated and a swiveling transition pipe piece subject to high wear and one likewise a gate valve subject to high wear with a small dead space a volumetrically high efficiency is achieved.

Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäss darin, dass in die ZufUhrleitung von der FUlleinrichtung zur Kammer eine an sich bekannte antreibbare Förderschnecke angeordnet und das Schwenkorgan sich selbsttätig einstellend ausgebildet ist.According to the invention, the object is achieved in that in the Feed line from the filling device to the chamber is a drivable one known per se Conveyor screw arranged and the swivel member formed automatically adjusting is.

Durch die Erfindung wird gegenüber einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art der technische Fortschritt erzielt, dass einem hohem Verschleiss unterliegende Teile vermieden und bei einem gejrlngen Totraum, der sowohl durch Anordnung der Fördern und Pressschnecke als auch durch die Ausbildung der sich selbsttätig einstellenden Schwenkorgans erzielt wird, der angestrebte volumetrisc hohe Wirkungsgrad erreicht wird.The invention is compared to a device of the initially The type of technical progress described has achieved a high level of wear and tear subjacent parts are avoided and there is a large dead space that both through Arrangement of the conveyor and press screw as well as through training the automatically adjusting swivel member is achieved, the desired volumetrisc high efficiency is achieved.

Zweckmässig ist es, das Schwenkorgan mit ungleich langen Armen derart auszubilden, dass der in Richtung zur Förderleitung liegende Arm der längere ist, wodurch in Folge des auf den längeren Arm wirkenden grösseren Drucks und zusätzlich durch den längeren Hebel arm beim Umsteuern das Schwenkorgan in die andere Endstellung gebracht wird, ohne dass es dazu einer besonderen Bedienung von Hand oder einer Xraftquelle bedarf. Dies wird erst möglich durch die ununterbrochen mit einem Pressdruck fördernde Schnecke, die verhindert, dass beim Druckaufbau nach dem Beginn der Umsteuerung der Arbeitskolben das Medium in den EinfUllbehälter zurUckdrUckt, was im anderen Fall die bekannten komplizierten und kraftgesteuerten Schieber erfordern würde.It is useful to have the swivel member with arms of unequal length in this way to train that the arm in the direction of the delivery line is the longer one, as a result of the greater pressure acting on the longer arm and in addition due to the longer lever arm when reversing the swivel element in the other end position is brought without the need for a special manual operation or a Xraft source needs. This is only possible through the uninterrupted pressing pressure conveying screw that prevents the pressure build-up after the start of the reversal the working piston pushes the medium back into the filling container, which is in the other Case would require the known complicated and force-controlled slide.

vorzugswe 1 se Die beiden Arme des Schwenkorgans bestehen/aus je zwei Platten aus festem Werkstoff, z.B. Stahl, zwischen denen eine auswechselbare Zwischenlage aus verschleissfestem elastischem Werkstoff angeordnet ist, wobei die äusseren und inneren Ränder der Zwischenlage gegenUber den festen Platten soweit Uberstehen, dass sie sich bei Einklemmen eines Zuschlagstoff-Kornes elastisch verformen können, ohne dass die Abdichtung der Kammern gegeneinander nennenswert bee@nträchtigt wird. vorzugwe 1 se The two arms of the swivel organ consist / each two plates made of solid material, e.g. steel, between which an interchangeable Intermediate layer made of wear-resistant elastic material is arranged, the the outer and inner edges of the intermediate layer compared to the fixed plates Survive that they deform elastically if an aggregate grain is jammed can without the sealing of the chambers against each other noticeably impaired will.

Vorteilhaft ist es. wenn die Kammer mindestens im Bereich des annähernd Schwenkorgans/rechteckige Durchflussquerschnitte mit t!bergängen aufweist, durch die unter Wahrung gleicher Durchflussquerschnitte die zylindrischen Querschnitte in rechteckige Durchflussquerschnitte UbergefUhrt sind.It is beneficial. if the chamber is at least in the area of approximately Swivel organ / rectangular flow cross-sections with t! the cylindrical cross-sections while maintaining the same flow cross-sections are converted into rectangular flow cross-sections.

Zur leichteren Montage und Demontage ist die Kammer in zwei im wesentlichen symmetrische Teile unterteilt, zwischen denen das Schwenkorgan auswechselbar und die einmUndenden Rohre ausrichtbar gehalten sind.For easier assembly and disassembly, the chamber is essentially in two divided symmetrical parts, between which the swivel member is interchangeable and the opening pipes are kept alignable.

Die Kanten zwischen den in die Kammer mündenden Leitungen sind Teile auswechselbarer Verschleisskörper, die als die Kammer durchr dringende Stäbe ausgebildet sein können.The edges between the lines opening into the chamber are parts replaceable wear body designed as rods penetrating the chamber could be.

Die Schnecke, deren Pressdruck durch Regelung ihrer T»ehzahl zwei: mässig so eingestellt ist, dass sie den im Saughub zurUckgehenden Kolben noch unter leichtem Druck hält, bewirkt dadurch gleichzeitig eine totale FUllung der Zylinder, also einen 100%igen volumetrischen Wirkungsgrad. Damit erst wird der bisher "Saugakt" genannte Arbeitstakt zum vollwirksamen und gerade für Beton hoher Konsistenz wesentlichen "LadCakt", was lediglich allein durch das ausnahms]os angewandte Ansaugen niemals erreicht werden kann.The screw, the pressure of which by regulating its number of teeth is two: is set moderately so that it is still below the piston, which is falling in the suction stroke holds light pressure, thereby at the same time causes a total filling of the cylinder, thus a 100% volumetric efficiency. Only then is the previously "sucking act" called work cycle to the fully effective and especially essential for concrete of high consistency "LadCakt", which is never achieved solely by the suction applied exceptionally can be reached.

Erst dadurch aber wird auch bei den im Prinzip vorteilhaften Freikolbenpumpen, die ohne Plunger arbeiten und nur die halbe Baulänge bei gleichem Volumen erfordern, ein einwandfreier Betrieb ermöglicht.It is only then, however, that the free piston pumps, which are advantageous in principle, that work without a plunger and only require half the overall length with the same volume, enables perfect operation.

Zur Beseitigung von möglichen Verstopfungen in der Förderleitung durch Rückwärtspumpen ist es vorteJlhaft, an einem über die Aehse des Schwenkorgans nach bussen oben angeschlossenen Hebel arm eine Arretierung snzuordnen, die nach Beheben der Verstopfung wieder gelöst wird. Diese Arretierung ist nach der Erfindung mit einer neuartigen Sicherheitsvorrichtung derart verbunden, dass von einem Kontaktdruckmesser mit einstellbaren Grenzdrlekkontakt, dessen eingestellter Druck nur bei einer Verstopfung erreicht wirt, ein Impuls gegeben wird zum Einrasten der Arretienang und zum gleichzeitigen Stillsetzen des im I^detakt arbeitenden Kolbens und der Schnecke und zum Umschalten des beim Eintreten der Verstopfung im Drucktakt arbeitenden Kolben der Pumpe.To remove possible blockages in the delivery line It is advantageous to pump backwards at one of the axes of the swivel member bussen lever arm connected above to assign a lock that after removal the blockage is released again. This lock is according to the invention with a novel safety device connected in such a way that from a contact pressure gauge with adjustable limit pressure contact, its set pressure only in the event of a blockage reached Wirt, an impulse is given to engage the Arretienang and at the same time Shutdown of the piston working in the I ^ detakt and the snail and for switching over the piston working in the pressure cycle when the blockage occurs the pump.

Die Arretiervorrichtung ist dabei vorzugsweise mit einem Magneten verbunden, der ei Stromausfall die Arretierung einrasten lässt.The locking device is preferably with a magnet connected, which engages the lock in the event of a power failure.

Die Zeichnungen zeigen rein schematisch an einem Ausführungsbeispiel das wesentliche der Erfindung.The drawings show purely schematically on an exemplary embodiment the essence of the invention.

Fg. 1 zeigt teils im horizontalen Schnitt, teils in Draufsicht eine hosenrohrartig ausgebildete Kammer mit drei Eingängen und einem Ausgang, Fig. 2 zeigt einen Vertikalschnitt II-II durch Fig. 1, Fig. 5 zeigt eine Arretiervorrichtung für das Schwenkorgan.FIG. 1 shows, partly in a horizontal section, partly in a plan view A trouser-tube-like chamber with three entrances and one exit, FIG. 2 shows a vertical section II-II through Fig. 1, Fig. 5 shows a locking device for the swivel element.

In Fig, 1 mUndet das ZurUhrungsrohr 1 mit einer Förder- und Pressschnecke la zwischen den beiden Zylindern 2a,2b einer Doppelkolben-Betonpumpe in eine hosenrohrartig ausgebildete Kammer 3, die in einen hauptaxialen Ausgang zur Förderleietung 4 führt und ein zweiarmiges Schwenkorgan aufweist, das abwechselnd die Kanäle A und B freigibt, bzw. schliesst. Der vordere Arm 5a ist länger als der rückwärtige Arm 5b, wodurch seine vom Druck beaufschlagte Fläche ebenfalls grösser ist. Zwischen der hosenrohrartig aungebideten Kammer 3 und den kreisrunden Ein- undAusmündungen 1,2a, 2b und 4 sind Übergänge ausgebildet, die von den kreisrunden Querschnitten der Rohre auf den annähernd rechteckigen Querschnitt der Kanäle A und B Uberleiten, die die gleiche Grösse aufweisen wie die Kretsquerschnitte. Mit oist der geringe, jeweils nur' während eines Taktes mit in Ruhe befindlichen Medium gefüllte Totraum bezeichnet, Die vom ungelenkten Stoffstrom hochbeanspruchten Kanten 7a sind als leicht auswechselbare Verschleissteile 7 leicht lösbar mit der Kammerwandung verbunden.In Fig. 1 the feed pipe 1 ends with a conveying and pressing screw la between the two cylinders 2a, 2b of a double-piston concrete pump in a trouser-tube formed chamber 3, which leads to the conveyor line 4 in a main axial exit and has a two-armed swivel member which alternately releases channels A and B, or closes. The front arm 5a is longer than the rear arm 5b, whereby its pressure-applied area is also larger. Between the pants pipe-like a ungebideten chamber 3 and the circular inlets and outlets 1,2a, 2b and 4 are Transitions formed from the circular cross-sections of the tubes on the approximately rectangular cross-section of the channels A and B transfer, which have the same size like the Krets cross sections. With o, the low one is "only" during a bar Dead space filled with medium at rest denotes, The vom unguided Material flow highly stressed edges 7a are easily replaceable wear parts 7 easily detachably connected to the chamber wall.

In Fig. 2 sind 3a und 3b zwei spiegelsymmetrische Halbschalen, die mittels schnell lösbarer Schrauben verbunden, die Kammer 3 bilden und gemäss Fig. 1 und Fig. 2 beim Zusammenbau die EndO flanschen der Rohre 1,2a,2b und 4 zwischen sich aufnehmen und fixieren. Die Arme 5a und 5b des Schwenkorgans 5 bestehen aus je zwei äusseren Stahlplatten 5c und aus dazwischen liegenden, Uber die Ränder der Platten 5c hinausragenden flexiblen und leicht auswechselbaren Zwischenlagen 5d. An der aus der Kammer 3 nach oben austretenden Achse 8 des Schwenkorgans 5 ist ein-Hebellarm 9 angeordnet.In Fig. 2, 3a and 3b are two mirror-symmetrical half-shells that connected by means of quickly releasable screws, forming the chamber 3 and according to Fig. 1 and Fig. 2 during assembly, the EndO flanges the tubes 1, 2 a, 2 b and 4 between Pick up and fixate. The arms 5a and 5b of the pivot member 5 consist of two outer steel plates 5c and one in between, over the edges of the Plates 5c protruding flexible and easily exchangeable intermediate layers 5d. A lever arm is located on the axis 8 of the pivot member 5 emerging from the chamber 3 upwards 9 arranged.

In Fig. 5 ist oberhalb der Kammer 5 eine gegen den Druck der Feder 13 von einem Magneten 10 gehaltene Arretierung 11 angeordnet, die in einer Führung 12 gelagert ist. Bei Stromabfall im Magneten 10 drückt die Feder 15 die Arretierung in den Bereich des Hebelarmes 9 und verhindert so, dass das Schwenkorgan 5 beim Rückwärtspumpen zum Beheben einer Verstopfung in der Forderleitung 4 zuruckgeschwenkt wird. Der Stromausfall wird dabei von einem' nicht dargestellten Druckmesser als Sicherung beim Überschreiten eines eingestellten Grenzdruckes, der nur bei der Bildung einer Verstopfung erreicht wird, geschaltet.In Fig. 5 is above the chamber 5 one against the pressure of the spring 13 held by a magnet 10 lock 11 arranged in a guide 12 is stored. If the current in the magnet 10 drops, the spring 15 presses the lock in the area of the lever arm 9 and thus prevents the pivot member 5 when Reverse pumping swiveled back to clear a blockage in the delivery line 4 will. The power failure is thereby of a 'pressure gauge, not shown as Securing when a set limit pressure is exceeded, which only occurs during formation a blockage is reached, switched.

Der Vorgang beim Umsteuern laufs wie folgt ab: Phase 1: Der Kanal A steht noch unter vollem Förderdruck, der abhängig ist von Querschnitt, Form und Länge der Förderleitung, von Fbrderhöhe und -geschwindigkeit und der Eigenschaft des Fördermediums.The process of changing direction is as follows: Phase 1: The channel A is still under full delivery pressure, which depends on the cross-section, shape and shape Length of the conveying line, the conveying height and speed and the property of the pumped medium.

Im Kanal B wird neues Medium von der Schnecke hinter den im Saugtakt zurückgehenden Kolben nachgedrUckt und der Zylinder vollgefUllt. Dabei verbleibt kurzfristig, d,h. auf die Dauer eines Arbeitstaktes nur ein geringes Totvolumen in der Kammer mit gegenüber dem Strom B etwas verwirbelnder Grenzschicht. In channel B, new medium is drawn from the screw behind the suction cycle The piston is pushed back and the cylinder is full. It remains short term, i.e. for the duration of one work cycle only a little Dead volume in the chamber with a slightly swirling boundary layer compared to flow B.

Phase 2: Mit Beginn der Umsteuerung der Pumpenkolben wird im Kanal B neuer Druck aufgebaut und von der gefüllten laufenden Schnecke abgefangen, während im Kanal A der Druck durch den zurUckgehenden Kolben abgebaut wird.Phase 2: With the beginning of the reversal of the pump piston is in the channel B new pressure built up and intercepted by the filled running screw while in channel A the pressure is reduced by the retracting piston.

Phase n: Durch die Druckdifferenz in beiden Kanälen und durch die grössere Fläche und den grösseren Hebelarm am vorderen Schwenkorgan wird dieses frühzeitig in seine andere, dem neuen Takt entsprechende Endstellung umgelegt. Es bildet sich wieder auf der anderen Seite ein minimaler Totraum. Damit -ist die Umsteuerung beendet.Phase n: By the pressure difference in both channels and by the This becomes the larger area and the larger lever arm on the front swivel element moved early to its other end position corresponding to the new cycle. It A minimal dead space is formed on the other side. This is the change of direction completed.

Claims

Patent claims:

(1.) Device for conveying viscous substances such as concrete, mortar or the like. with two pistons that move in opposite directions and are guided in cylinders are, which are designed in the manner of a trouser tube provided with a pivoting member Chamber can be alternately connected to a filling device and a conveying line are, characterized in that in the feed line (1) from the filling device to the chamber ()) a known drivable screw conveyor (la) is arranged and the swivel member (5) is designed to be self-adjusting.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the Swivel member (5) has swivel arms (5a, Sb) of unequal length, of which the longer one (5a) lies in the direction of the cord line (4) and the swivel range of the swivel member is limited by stops.

5. The device according to claim 2, characterized in that the two arms (5a, 5b) of the swivel member (5) each made of two plates (5e) made of solid material, e.g. steel, between which an exchangeable intermediate layer (5d) made of wear-resistant elastic material is arranged.

4. Apparatus according to claim 5, characterized in that the Intermediate layer (5d) oversteps over the plates (5c) 5. Device according to one of the Claims 1 to 4, characterized in that the chamber (5) at least in the area of the approximating swivel element (5) / rectangular flow cross-sections with transitions by maintaining the same flow cross-sections the cylindrical cross-section are converted into rectangular flow cross-sections.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the chamber (5) is divided into two essentially symmetrical parts (3a, 3b) is, between which the swivel member (5) and the opening pipes interchangeable (l, 2a, 2b, 4) are kept alignable.

7. Device according to one of claims l to 6, characterized in that that the edges (7a) between the lines opening into the chamber (1,2a, 2b) parts replaceable wear body (7) are.

8. The device according to claim 7, characterized in that the Wear bodies (7) are designed as rods penetrating the chamber (3).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the swivel member (5) can be locked.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the swivel member (5) is mounted on an outwardly guided axis (8).

11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that that the swivel member (5) in one of its end positions by an adjustable on one Orenzdruck responsive safety device (10,11,12,13) can be locked.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that that the pistons guided in the cylinders (2a, 2b) are designed as free pistons, and by the safety device that responds to an adjustable limit pressure (10,11,12,13) the piston working in the loading cycle and the conveying device can be set and the piston working in the pressure cycle can be switched to suck back.