DE2257618B2 - Quetschpumpe zur Förderung von Beton - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Quetschpumpe zur Förderung von Beton, bei der der Beten längs eines axial ebenen Zylinderflächensegments mit Hilfe eines elastischen Quetschorgans gefördert wird, ai-f dem sich Quetschrollen abwälzen, die auf einem Rotor gelagert sind und der in einem Gehäuse umläuft, wobei das Quetschorgan aus einem ebenen, gummielastischen Band besteht und wobei ein aus reibungsarmem Werkstoff bestehender Pumpkanal aus dem Zylindersegment und aus zwei dazu senkrechten und zueinander parallelen Wänden besteht und durch das mit seinen Längskanten abdichtende Band begrenz.· ist, das an seinen Enden bei allen Stellungen der Quetschrollen stramm, aber ohne Überdehnungen gehalten und an seinen Längskanten radial nach innen abgestützt ist und eine Armierung aufweist, die von dem gummielastischen Werkstoff umhüllt ist, und wobei das Band auf seiner dem Pumpkanal zugewandten Hauptfläche eine dickere Schicht von gummielastischem Werkstoff aufweist, nach Patentanmeldung P 21 06 554.3-15.

Wegen der bekannten statischen Gesetze ist es nicht möglich, in dem zwischen den Festpunkten und/oder den eingetauchten Rollen frei gespannten Band jeden Durchhang zu vermeiden. Andererseils darf der betrieblich auftretende Durchhang des Bandes ein bestimmtes Maß auch bei dem maximalen Förderdruck des Betons nicht überschreiten. Würde man einen größeren Banddurchhang zulassen, so bestünde die Gefahr, daß die Rollen am Ende ihres Eintauchweges das Band geknickt überrollen und dabei zerstören. Andererseits ändert sich die freie Bandlänge zwischen zwei Pestpunkten und/oder von den Rollen unterstützten Bandpunkten je nach der Zahl der eingetauchten Rollen, so daß unter der Voraussetzung gleicher Spannung auch der Durchhang veränderlich wäre.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Quetschpumpe der eingangs genannten Art dadurch zu verbessern, daß unabhängig von der Rollenzahl des Rotors, der Stellung des Rotors und dem Förderdruck des Betons der maximal zulässige Banddurchhang nicht überschritten bzw. ein ge-

wünschter Banddurchhang konstant gehalten wird.

Gemäß c-intr ersten Ausfuhrungsform der Quetschpumpe erfolgt die Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß die Befestigung des Bandes am Gehäuse in dem Band eine Bandspannung erzeugt, welche im Leerlauf oder bei drucklosem Betrieb der Pumpe eine Vergrößerung des zulässigen Banddurchhanges vermeidet, und daß zwischen einem der Enden des Bandes und dem Gehäuse eine gesteuerte Spannvorrichtung angebracht ist, die in dem vorgespannten Band eine dem Förderdruck des Betons proporJonale und solche Bandspannung erzeugt, daß sich auch bei steigendem Betriebsdruck der Banddurchhang nicht vergrößert.

Bei dieser Lösung der Erfindung wird somit der konstante Teil der Bandspannung im Betrieb durch den steigenden Druck des Betons zunächst kompensiert, bevor bei weiter steigendem Förderdruck der diesem proportionale Anteil der Bandspannung durch die Spannvorrichtung erzeugt wird. Es ergibt sich dadurch ein konstantes Verhältnis von Bandspannung zu Forderdruck der Pumpe, und die Bandspannung entspricht daher den jeweiligen Bedingungen, unter denen die Pumpe arbeitet. Das Band wird somit bei allen Überrollungsphasen und bei jedem Betriebsdruck nut dem zulässigen Durchhang gehalten.

Beim Pumpen ist also die von der Spannvorrichtung aufzubringende Kraft veränderlich, weil sie dem Förderdruck des Betons proportional ist. Die Steuerung der Spannvorrichtung läßt sich vorteilhaft dadurch verwirklichen, daß das zum Umlauf des Rotors noiwendi ge Antriebsmoment die von der Spannvorrichtung aufgebrachte Bandspannung steuert.

Besonders einfach ist eine solche Steuerung dann, wenn der Rotor und die Spannvorrichtung hydraulisch angetrieben werden und die Spannvorrichtung mit dem Arbeitsdruck des Rotors beaufschlagt ist.

Andererseits kann der Arbeitsdruck der Spannvorrichtung auch Druckspeichern entnommen werden. Dieses Prinzip läßt sich bei Spannvorrichtungen anwenden, die vor hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylindern mit Kolben gebildet werden.

Verwendet man Arbeitszylinder, so empfiehlt es sich, eine Kolbenstange des Arbeitszylinders auf einen am Gehäuse der Quetschpumpe gelagerten Hebel wirken zu lassen, der an das Band angeschlossen ist.

Eine andere Lösung der vorstehend herausgestellten Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß eine Zugarmierung des Bandes mit einer solchen Kraft vorgespannt ist, daß der zulässige Banddurchhang auch bei dem maximalen Förderdruck des Betons nicht überschritten wird.

Auch hierdurch werden die obengenannten Vorteile erreicht.

Insbesondere empfiehlt es sich, die Armierung aus hochelastischen Polyesterfäden herzustellen, welche es ermöglichen, den notwendigen großen Spannungsbereich zu verwirklichen.

Es empfiehlt sich andererseits nicht, den Bandgummi der großen Vorspannung zu unterwerfen, die für die Aufgabenlösung erforderlich ist. Das kann man dadurch vermeiden, daß der Gummi des Bandes bei vorgespannter Armierung vulkanisiert wird. Dann nimmt er lediglich die Betriebsdehnungen des Bandes auf.

Die beiden Aufgabertlösungen gemäß der Erfindung werden nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zei^t

F i g. 1 in Seitenansicht und im Schnitt längs der Linie I-l der F i g. 2 eine erfinHungsgemäße Quetschpumpe im Längsschnitt, und

F i g. 2 den Gegenstand nach F i g. 1 im Schnitt längs der Linie U-Il der Fig. I.

Die in den Figuren wiedergegebene Quetschpumpe dient zur Förderung von Beton. Dieser wird in Richtung des Pfeils a aus einem Trichter B angesaugt, in Richtung des Pfeils b gefördert sowie in Richtung des Pfeils c aus der Pumpe herausgedrückt. Die Pumpe hat ein Gehäuse 2, in dem der Beton längs eines Zylinderflächensegments 3 mit Hilfe eines elastischen Quetschorgans in Gestalt eines bandes 4 gefördert wird, sobald sich drei Quetschrollen 5,6 bzw. 6a auf der Innenseite 7 des Bandes abrollen.

Die Rollen sitzen auf einem Rotor 78, der zu diesem Zweck mit einer Nabe 70 versehen ist, auf der sich die Lagerung für die Rollen 5,6,6a befindet. Die Nabe sitzt auf einer Welle 72, die in Lagern 73 und 74 läuft Die Welle 72 ist außerdem zwischen den Lagern 73 und 74 noch bei 93 gelagert Der Antrieb der Welle 72 ist nicht im einzelnen gezeichnet Er kann von einem hydraulischen Motor gebildet werden.

Bei dem in den Figuren wiedergesehenen Ausführungsbeispiel werden zur Erzielung eines hohen Gleichförmigkeitsgrades zwei Rotoren gleicher Ausbildung verwendet, die jeweils drei Quetschrolleii 5, 6, 6a aufweisen und demnach identisch ausgebildet sind. Die Teile de·; zweiten Rotors sind daher jeweils mit der· gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines Indexstriches bezeichnet.

An Hand des Rotors, der mit dt:n Bezugszeichen ohne Indexstrich bezeichnet ist, wird nachfolgend die Pumpwirkung beschrieben:

Dreht sich der Rotor in Richtung des in F i g. 1 mit d bezeichneten Pfeils, so wird durch die Rolle 5 das Band

4 an dieser Steile radial nach außen bewegt. Das Band bildet mit der entsprechend einem Zylindersegment gekrümmten Außenwand 3 des Gehäuses und den zueinander parallelen Wänden 11, 12 einen Pumpkanal 1. Legt sich das Band unter dem Einfluß der Quetschrolle

5 der Innenseite 13 der Wand an, so wird ein Druckraum 14 gebildet, welcher sich in Richtung des Pfeils b bewegt und durch das Band 4 gegen einen Ansaugraum 15 abgedichtet ist.

Das das Quetschorgan bildende Band besteht zum größten Teil aus gummielastischem Werkstoff und hat außerdem eine nicht dargestellte Armierung.

Das bei 80 wiedergegebene Bandende ist mit Hilfe eines Keils 81 am Gehäuse der Pumpe befestigt und damit festgelegt. An Stelle eines Keils läßt sich zur Befestigung dieses Bandendes auch ein Bolzen verwenden. Das andere bei 79 wiedergegebene Bandende ist mit Hilfe eines Keils 82, der sich außen auf je ern^rn A.;satz 83 eines allgemein mit 84 bezeichneten Hebels abstützt, festgelegt. Der Hebel ist bei 85 am Gehäuse gelenkig gelagert. Sein freies Ende trägt ein weiteres Gelenk 86 zum Anschluß eines Joches 87. Das Joch 87 hat zwei Seitenteile, von denen eines in F i g. 1 erkennbar und mit 88 bezeichnet ist. Die beiden Seitenteile werden vo'i dem Boden 89 zusammengehalten. Der Boden 89 hat eine Vertiefung 90 für das äußere Ende 91 einer Kolbenstange 92, die mit Hilfe eines in einem Arbeitszylinder 93 gelagerten Kolbens beweglich ist. Der Arbeitszylinder 93 ist über zwei Stegbleche 94 fest mit dem Gehäuse 2 verbunden.

Die Teile 81 bis 93 bilden eine Spannvorrichtung. Sobald nämlich durch Aufbringen eines hydraulischen Drucks im Zylinder 93 die Kolbenstange 92 nach außen führt, belastet sie das Joch 87, so daß der Hebel 84 um

seinen Anlenkpunkt 85 schwenkt und das Band 4 spannt.

Das Band hat eine Vorspannung, die es in allen Betriebsphasen im Leerlauf zwischen seinen Befestigungsbzw. Auflagepunkten stramm hält. Dem Förderdruck des Mediums proportional erzeugt die Spannvorrichtung eine Bandkraft, die zunächst die Vorspannkraft kompensiert und darüber hinaus nur noch allein wirksam wird.

Der nicht dargestellte Motor des Rotors 78 wird hydraulisch betrieben. Entsprechend der Förderhöhe des Betons wächst das Motordrehmöment an oder vermindert sich. Der Arbeitsdruck des Rotors ist daher ein Maß für den Förderdruck des Betons.

Die nicht dargestellte Armierung des Bandes kann z. B. aus hochelastischen Polyesterfäden bestehen. Das Band erhält in diesem Faille eine Vorspannung, die ausreicht, bei Leerlauf der Pumpe in sämtlichen Überrollungsphasen einen Durchhang des Bandes zu vermeiden. Die infolge des Innendrucks im Betrieb unvermeidbar entstehenden Eturchhänge und die damit verbundenen Dehnungen des Bandes führen zu einem Kraft- bzw. Spannungsanstieg im Band. Die jeweilige Gesamtspannung in der Zugarmierung ergibt sich damit als Summe aus der Vorspannung und dem jeweiligen Spannungsanstieg.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Quetschpumpe zur Förderung von Beton, bei der der Beton längs eines axial ebenen Zylinderfläehensegments mit Hilfe eines elasticeben Quetschorgans gefördert wird, auf dem sich Quetschrollen abwälzen, die auf einem Rotor gelagert sind und der in einem Gehäuse umläuft, wobei das Quetschorgan aus einem ebenen, gummielastischen Band besteht und wobei ein aus reibungsarmem Werkstoff bestehender Pumpkanal aus dem Zylindersegment und aus zwei dazu senkrechten und zueinander parallelen Wänden besteht und durch das mit seinen Längskanten abdichtende Band begrenzt ist, das an seinen Enden bei allen Stellungen der Quetschrollen stramm, aber ohne Oberdehnungen gehalten und an seinen Längskanten radial nach innen abgestützt ist und eine Armierung aufweist, die von dem gummielastischen Werkstoff umhüllt ist, und wobei das Band auf seim. ■ dem Pumpkanal zugewandten Hauptfläche eine dickere Schicht von gummielastischem Werkstoff aufweist, nach Patentanmeldung P 21 06 554J-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Bandes (4) am Gehäuse (2) in dem Band eine Bandspannung erzeugt, welche im Leerlauf oder bei drucklosem Betrieb der Pumpe eine Vergrößerung des zulässigen Banddurchhanges vermeidet, und daß zwischen einem der Enden (79, 80) des Bandes und dem Gehäuse (2) eine gesteuerte Spannv rrichiung (81 bis 93) angebracht ist. die in dem vorgespannten Band (4) eine dem Förderdruck der Betons [,roport.onale und solche Bandspannung erzeugt, daß sich r uch bei steigendem Betriebsdruck der Banddurchiiang nicht vergrößert.

2. Quetschpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Umlauf des Rotors (78) notwendige Antriebsmoment die von der Spannvorrichtung (81 bis 93) aufgebrachte Bandspannung steuert.

3. Quetschpumpe nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (78) und die Spannvorrichtung (81 bis 93) hydraulisch angetrieben sind und daß die Spannvorrichtung mit einem Arbeitsdruck des Rotors beaufschlagt ist.

4. Quetschpumpe nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsdruck der Spannvorrichtung von Druckspeichern aufgebracht wird.

5. Quetschpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (81 bis 93) von einem hydraulisch oder pneumatisch betätigten Arbeitszylinder (93) mit Kolben gebildet wird.

6. Quetschpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kolbenstange (92) des Arbeitszylinders auf einen am Gehäuse (2) der Quetschpumpe gelagerten Hebel (84) wirkt, der an das Band (4) angeschlossen ist.

7. Quetsdipurnpe tut Förderung von Beton, bei der der Beton längs eines axial ebenen Zylinderflächensegments mit Hilfe eines elastischen Quetschorgans gefördert wird, auf dem sich Quetschrollen abwälzen, die auf einem Rotor gelagert sind und der in einem Gehäuse umtauft, wobei das Quetschorgan aus einem ebenen, gummielastischen Band besteht und wobei ein aus reibungsarmem Werkstoff bestehender Pumpknnal aus dem Zylindersegment und au» zwei dazu senkrechten und zueinander parallelen Wänden besteht und durch das mit seinen Längskanten abdichtende Band begrenzt ist. das an seinen Enden bei allen Stellungen der Quetschrollen stramm, aber ohne Überdehnungen gehalten und an seinen Längskanten radial nach innen abgestützt ist und eine Armierung aufweist, die von dem gummielastischenWerkstoff umhüllt ist, und wobei das Band auf seiner dem Pumpkanal zugewandten Hauptfläche eine dickere Schicht von guminielastischem Werkstoff aufweist, nach Patentanmeldung P 21 06 554.3-15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zugarmierung des Bandes mit einer solchen Kraft vorgespannt ist, daß der zulässige Banddurchhang auch bei dem maximalen Förderdruck des Betons nicht überschritten wird.

8. Quetschpumpe nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung aus hochelastischen Polyesterfäden besteht.

9. Quetschpumpe nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummi des Bandes bei vorgespannter Armierung vulkanisiert ist.