DE2601347A1 - Pumpe, insbesondere zur foerderung von zementbeton o.dgl. - Google Patents

Pumpe, insbesondere zur foerderung von zementbeton o.dgl.

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DE2601347A1 DE19762601347 DE2601347A DE2601347A1 DE 2601347 A1 DE2601347 A1 DE 2601347A1 DE 19762601347 DE19762601347 DE 19762601347 DE 2601347 A DE2601347 A DE 2601347A DE 2601347 A1 DE2601347 A1 DE 2601347A1
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Description

PATENTANWALT PAUL MUNDERICH
G RO N DAU-
ROTHENBERGEN
FRANKFURTER ITRAItC TELEFON OBOS1/37O3
KRCIUPARKASBE QELNHAUSEN KTO. 2ββ·
POITICHICK-KTO. FFM. 33β72β·βΟΟ
DEN 12 · X .
Mu/I
1/154/76
Patentanmeldung
und
Gebrauchsmus ter-IIilf s -Anmeldung
WIBAU (Westdeutsche Industrie- und Straßenbau-Maschinen-G.m.b.H.) 6466 Gründau-Rothenbergen
"Pumpe, insbesondere zur Förderung von Zementbeton oder dgl."
109830/0038
Die Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere zur Förderung von Zementbeton oder dgl., bestehend aus einem in einem Gehäuse umlaufenden Drehkolben mit Radialschiebern, die von einer mit einer mit dem feststehenden Gehäuse verbundenen oder mit dieser eine Einheit bildenden Kurvenscheibe, mechanisch oder über ein hydraulisches System in ihrer veränderlichen Einstellung steuerbar sind.
Durch die DT-OS 1 911 852 ist eine Betonpumpe bekannt, die einen Rotor bzw. Drehkolben sowie Drehschieber aufweist, die dem Radialschieber der Klassifizierung entsprechen, wobei die Schieber durch ortsfeste Kurvenscheiben in Radialrichtung steuerbar sind.
Nachteil dieser Ausführung ist die nicht gegebene sichere Abdichtung des Schöpfraumes von dem eigentlichen Förderkanal. Bereits bei Vorliegen eines geringen Verschleißes der Radialschieber bzw. des Gehäuses setzt eine Entmischung des Betons durch die Rückströmung der flüssigen Komponente, d.h. des Wassers bzw. des Zementleims, in den Schöpfraum ein. Der geförderte Beton wird zunehmend "trockener" und entspricht damit nicht mehr den vorgegebenen Qualitätsvorsehriften.
Zum Stande der Technik ist ebenfalls die DT-PS 680 917 zu nennen, die für die Steuerung der Radialschieber deren gelenkige Verbindung mit einem Steuerhebel vorsehen, der seinerseits an dem Ende eines im Drehkolben drehbar angeordneten Druckhebe Is doppelhebelartig gelagert und an seinem freien Ende mit einer in einer Führungsnut feststehenden Scheibe geführten Führungsrolle versehen ist.
Dieser sehr komplizierte Aufbau der Radialschiebersteuerung muß im Hinblick auf das Eindringen schlämmeartiger Anteile und auch grundsätzlich im Hinblick, auf die unter rauhen Betriebsbedingungen eingesetzte Maschine als nicht betriebssicher betrachtet werden.
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So viel zum Stand der Technik.
Ausgehend von der zuerst genannten Druckschrift und dieser kritischen Würdigung des Standes der Technik ist es Aufgabe dieser Erfindung, eine Pumpe, insbesondere zur Förderung von Zementbeton oder dgl. Mischgut darzustellen, die die genannten Nachteile vermeidet. Dies bedeutet, daß es notwendig ist, die Spaltverluste zumindest über einen langen Zeitraum auf ein etwa gleichbleibendes Minimum zu fixieren, d.h. den Anpreßdruck zwischen den Radialschiebern bzw. dem Drehkolben einerseits und den ihnen anliegenden Flächen des Gehäuses andererseits in einem weiten Bereich annähernd konstant zu halten.
Hierbei sollte zumindest die Nachregulierung der kritischen, d.h. leistungsbeeinflussenden Dichtungsstellen, selbsttätig entsprechend der Abnutzung erfolgen. Darüberhinaus ist die Pumpe so auszubilden, daß die Neigung zur Sedimentation der Feinanteile durch weitgehende Vermeidung von Umlenkstellen, insbesondere im Bereich hoher Strömungsgeschwindigkeiten, vermieden wird.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe sieht vor, daß die periphere Abdichtung des Drehkolbens zum Gehäuse und damit die Abdichtung des Förderkanals durch im zylindrischen Gehäuseteil fixierte Dichtungsringe aus elastischem Material besteht, wobei diese Dichtungen den zylindrischen Flächen bzw. Begrenzungen der Wangen des Drehkolbens unter Spannung aufliegen;
daß die Radialschieber entsprechend ihrer Abnutzung an ihren zum zylindrischen Gehäuseteil gerichteten Enden manuell oder automatisch nachstellbar ausgebildet sind;
daß die in den Drehkolben greifenden Führungen der Radialschieber selbsttätig abdichtend,durch Verwendung elastischer und/oder federbelasteter Mittel, ausgebildet sind, .und
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daß die Abdichtung zwischen Ansaug- und Druckseite durch einen in den Förderkanal eingreifenden, den gesamten Querschnitt des Kanals abdichtenden, in seiner peripheren Lage zum Gehäuse fixierten, in radialer Richtung jedoch nachstellbaren bzw. sich nachstellenden Absperrkörper gegeben ist.
Diese Ausbildung unterbindet praktisch den Übertritt von Flüssigkeit aus dem Förderkanal des Drehkolbens in das eigentliche Gehäuse und gewährleistet über eine lange Betriebszeit durch die in Richtung der Peripherie des Gehäuses gegebene Nachstellmöglichkeit der Radialschieber einen praktisch gleichbleibenden Wirkungsgrad der Pumpe.
Die Abdichtung der Radialschieber zum Drehkolben reduziert die Möglichkeit der Entstehung betriebsgefährdender Verschmutzungen der im Innern des Drehkolbens sich befindenden Steuerkulissen für diese Schieber.
Der von der Druck- zur Saugseite bis knapp vor den Eintritt in den eigentlichen Schöpfraum greifende Absperrkörper verhindert eine partielle Rückströmung des Gutes von der Druck- zur Saugseite und reduziert gleichzeitig den Totraum der Pumpe auf ein Minimum.
Es ist dabei vorteilhaft, wenn die Abdichtung zwischen den Wangen des Drehkolbens und dem Gehäuse durch im Gehäuse geführte elastische Hohlkörper erfolgt, wobei diese Hohlkörper durch hydraulische oder pneumatische Mittel mit voreinstellbarem Anpreßdruck dem Durchmesser der Wangen aufliegen.
Durch eine solche Ausbildung wird die Einstellung eines konstanten Anpreßdrucks zwischen den Wangen des Drehkolbens und dem zylindrischen Teil des Gehäuses ermöglicht und
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damit die größte Dichtfläche innerhalb der Pumpe in ihrer Wirkung kontrollierbar. Da die Auflast der elastischen Dichtflächen auf den Wangen des Drehkolbens für die Höhe des Kraftbedarfes wesentlich ist, kann diese entsprechend dem jeweils erforderlichen Förderdruck eingestellt werden.
Im Zusammenhang mit diesen Betrachtungen muß auch der Vorschlag gewertet werden, den in den Förderkanal des Drehkolbens zwischen Saug- und Druckanschluß eingreifenden Absperrkörper in seiner Auflagefläche auf dem Grund des Förderkanals und an den Innenseiten der Wangen durch eine oder mehrere Ausnehmungen bzw. durch Abstreif- und Dichtleisten zu reduzieren.
Desweiteren ist es vorteilhaft, wenn die Radialschieber und die mit ihnen in Berührung stehenden Teile des Gehäuses und des Förderkanals Gleit- und Verschleißauflagen aufweisen.
Für die Überwindung überdurchschnittlicher Förderhöhen ist vorgesehen, daß die zwischen den Wangen des Drehkolbens im Förderkanal ausfahrbaren Radialschieber in mit elastischen Dichtlippen versehenen Nuten in ihrer Lage über ihre gesamte Ausfahrhöhe fixierbar sind.
Durch eine solche Ausbildung wird eine überbeanspruchung der Schieber durch die Drucksäule verhindert und die Stärke der Schieberplatten in vernünftigen Grenzen gehalten .
Für die Einstellung des in den Förderkanal eingreifenden Absperrkörpers in radialer Richtung wird korrespondierend zu dem bereits erwähnten Vorschlag,für die
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Abdichtung des Drehkolbens zu dem Gehäuse elastische Hohlkörper zu verwenden, vorgesehen, daß zwischen dem in den Förderkanal eingreifenden Absperrkörper und der zylindrischen Gehausewandung ein elastischer Hohlkörper für die Aufnahme flüssiger oder gasförmiger Stoffe angeordnet ist.
Selbstverständlich kann der in den Förderkanal eingreifende Absperrkörper durch gegen diesen und die zylindrische Gehäusewandung wirkende Druckfeder radial in Richtung des Drehkolbens belastet werden.
Zur Schiebersteuerung ist festzuhalten, daß die Radialschieber in einer Stellung vor dem Eintritt des Gutes in den ansaugseitigen Einlauf, d.h. in den Schöpfraum, bereits eine ausgefahrene Stellung aufweisen.
Dadurch wird ein Durchschneiden des Ansaugstromes im Schöpfraum in radialer Richtung verhindert und hierdurch mögliche Entmischungstendenzen ausgeschaltet.
Für die periphere Abdichtung der Radialschieber zum Gehäuse gelten ebenfalls dieselben Überlegungen wie für die Abdichtung des Absperrkörpers zum Drehkolben und des Drehkolbens zum Gehäuse. Auch hier muß eine Nachstellbarkeit gegeben sein.
Es ist deshalb vorgesehen, daß die Radialschieber entsprechend ihrer Abnutzung durch Stellschrauben in ihrer Endstellung veränderbar sind.
Anstelle der Stellschrauben kann die Nachstellung durch Federn oder hydraulische Mittel selbsttätig erfolgen.
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Zur weiteren Ausbildung der Pumpe ist vorgesehen, daß Saug- und DruckanSchluß tangential und parallel in den Förderkanal einmünden.
Durch diese strömungsgünstige Ausbildung wird die Neigung zur Sedimentation von Feinteilen reduziert und das Eindringen von Wasser, Schlämme und Feinkorn zwischen dem Absperrkörper und dem Drehkolben sowie in das Innere dieses Kolbens verhindert.
Desweiteren wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die beiden Begrenζungsscheibeη des Drehkolbens mit den Kulissenraum umfassenden elastischen, rinnenförmigen Ringen zur Ableitung der Leckflüssigkeit versehen sind und für den Ablass dieser Flüssigkeit aus den tiefsten Stellen des Gehäuses in jedem Deckel je ein Stutzen vorgesehen ist.
Damit wird nicht nur der eigentliche Steuerraum von Leckwasser freigehalten, sonderen verhindert, daß sich der Zwischenraum zwischen Drehkolben und Gehäuse mit Leckflüssigkeit füllt.
Zusammengefaßt ist festzuhalten, daß durch die vorgeschlagene erfindungsgemäße Ausbildung der Pumpe die Aufgabenstellung in vollem Umfang erfüllt wird.
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Die Erfindung wird durch die beigefügten Zeichnungen beispielhaft erläutert.
Figur 1 zeigt die Pumpe im Aufriß mit partiellen Ausbrüchen aus dem Gehäusedeckel. Aus dieser Darstellung ist im wesentlichen die Ausbildung des Gehäuses, des Drehkolbens, die Lage der Kurvenbahnen, d.h. der Kulissen, in den Gehäusedeckeln für die Steuerung der Radialschieber sowie des in den Förderkanal zwischen Druck- und Saugseite eingreifenden Dichtungskörpers zu entnehmen. Die eingezeichneten Pfeile verweisen auf den Gutfluß, die Drehrichtung des Kolbens und die Bewegung der Radialschieber.
Figur 2 zeigt die Pumpe im Schnitt A-E durch Figur 1. Aus dieser Darstellung ist im wesentlichen der Aufbau des Gehäuses, die Lage eines ausgefahrenen Radialschiebers unmittelbar vor seinem Eintritt in den Schöpfraum und dessen Steuerung durch die in den Gehäusedeckeln beidseitig korrespondierend angeordneten Kulissen, wobei der Radialschieber einen federnden Spielausgleich aufweist, zu entnehmen .
Figur 3 zeigt einen partiellen Schnitt C-D durch das Gehäuse, wobei dieser Schnitt durch den in den Förderkanal eingreifenden Körper führt.
Figur 4 zeigt den Schnitt E-F durch das Gehäuse in
Richtung des druck- und saugseitigen Anschlusses. Beide Anschlüsse führen tangential, parallel zueinander in den Förderraüm ein. Hierbei wird der quadratische Querschnitt jeweils in einen kreisförmigen, für den Anschluß des Druck- und Saugrohres, überführt.
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Das Gehäuse 1 besteht mit seinen Hauptteilen aus dem zylindrischen Teil 6 und den beiden Gehäusedeckeln 2 und 3, die gleichzeitig Träger der Steuerkulissen 4 mit Nuten 5 sind. In den zylindrischen Teil 6 sind der druckseitige Anschluß 7, d.h. der Auslaß, der saugseitige Anschluß 8, d.h. der Einlaß, tangential und parallel eingeführt.
Dem zylindrischen Teil 6 des Gehäuses 1 ist weiter der in den Förderkanal 15 des Drehkolbens 14 eingreifende, mit Dichtmanschetten 10 ausgerüstete Absperrkörper 9 in Radial-Richtung verstellbar verbunden, wobei im Falle dieses Beispiels eine Nachstellung durch Druckschrauben 11, die durch das zylindrische Teil 6 des Gehäuses 1 führen, erfolgt.
Der Absperrkörper 9 lenkt im druckseitigen Bereich den Gutstrom in Richtung des Auslasses 7 und führt - im Uhrzeigersinne betrachtet - bis knapp vor den ansaugseitxgen Bereich, d.h. den Schöpfraum, und ist so geformt, daß die Radialschieber 17 voll ausgefahren in diesen eintreten können.
Zu dem zylindrischen Teil 6 des Gehäuses 1 ist weiter zu vermerken, daß dieses mit zwei über den gesamten Umfang führenden Nuten 12 zur Aufnahme von Dichtungen 13 ausgerüstet sind, wobei diese Dichtungen 13 gegen die Wangen des Drehkolbens 14 abdichten. Im Falle des gezeigten Beispieles handelt es sich um Dichtungsringe aus einem elastischen Material, die jedoch durch elastische Hohlkörper, deren Innenraum durch hydraulischen oder pneumatischen Druck einstellbar belastbar ist, ersetzbar sind, so daß der Verschleiß über einen längeren Zeitraum ausgleichbar ist.
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Zur Ausbildung der Kulissen 4 bzw. zur Führung der Nuten 5 in den Deckeln 2 und 3 des Gehäuses 1 ist zu bemerken, daß diese, wie erwähnt, das Verbringen der Radialschieber 17 in die ausgefahrene Stellung vor Eintritt in den Schöpfraum herbeiführen und in dieser Stellung - und zwar ab Berührungspunkt der Tangente der Innenseite des Einlaufes 8 mit der Innenseite des zylindrischen Teils 6 - den Führungskanal 15 gegen Rückströmung abdichten und das Gut in diesem so lange fördern, bis die Zurückziehung des jeweiligen Radialschiebers 17 in das Innere des Drehkolbens 14 aus dem Förderkanal 15 unmittelbar vor dem Ansatz des Absperrkörpers 9, d.h. vor bzw. mit Beginn des Auslasses 7 erfolgt.
Zur Ausbildung des Drehkolbens 14 ist festzuhalten, daß dieser eine Hohlkonstruktion ist, deren seitliche Begrenzung durch zwei die Wangen 16 einschließende Scheiben 18 gegeben ist. Der Grund bzw. die Sohle des Förderkanals 15 wird durch den Außenring 19 gebildet, in den der Innenring 20 sowie der Nabenring 21 konzentrisch eingebracht sind.
Die Abmessung des Innenringes 20 wird durch den maximalen Hubweg der Radialschieber 17 soweit bestimmt, als die Radialschieber in dieser Stellung noch einen nach innen gerichteten, mit den Kulissen 4 und Nuten 5 korrespondierenden überstand aufweisen. Die Ringe 19 und 20 sind durch drei in 120° - Teilung angeordnete, durch Stege gebildete, innen und außen geöffnete Führungskanäle 22 für die Radialschieber verbunden, wobei austrittseitig diese Kanäle jeweils durch einen Packungsraum 23 beidseitig erweitert sind und jeder dieser Räume 23 zwei elastische Dichtungen 24, deren Dichtwirkung durch eine jeder Dichtung 24 zugeordnete Druckfeder 25 unterstützt wird, aufnehmen.
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Die Flächen der Radialschieber 17 können ihrerseits ebenfalls mit auswechselbaren Gleit- bzw. Verschleißauflagen versehen sein.
Zur weiteren Ausbildung der Radialschieber 17 übergehend ist festzuhalten, daß diese durch jeweils einen beidseitig in die Kulissen 4 mit Nuten 5 greifenden Bolzen 26 geführt sind, wobei der Bolzen 26 durch eine der eigentlichen Schieberplatte 27 verbundenen Nabe 28 aufgenommen ist. Diese Nabe 28 weist einen - in radialer Richtung betrachtet - Höh!querschnitt auf, der von einer halbzylindrischen Form entsprechend dem Bolzendurchmesser in einen über den Durchmesser des Bolzens 26 hinausreichenden Freiraum führt und dieser Freiraum eine gebogene, gegen den Bolzen drückende Blattfeder 29 aufnimmt.
Zur Funktion bzw. ivirkung ist zu bemerken, daß die Radialschieber 17 mit einer vorbestimmten maximalen Spannung der Federn 29 bei dem Zusammenbau des Drehkolbens 14 mit dem Gehäuse 1 eingebracht werden. Die Blattfedern 29 entlasten mit zunehmendem Verschleiß der Pumpe und drücken hierbei über eine lange Zeitspanne die Radialschieber 17 in ihre vorgesehene bzw. abdichtende Stellung. In den Scheiben sind Ausnehmungen 36, die den Hubweg der Bolzen 26 berücksichtigen.
Der Drehkolben 14 wird über den mit dem Deckel 2 verflanschten Hydraulikmotor 30, dessen Antriebswelle 31 und dem mit ihr verkeilten Nabenring 21 angetrieben. Deckel 3 weist eine Ausbuchtung 33 für die Aufnahme der Wellensicherung auf.
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Zur Abführung der zwischen dem zylindrischen Teil 6 des Gehäuses 1 und den Wangen 16 des Drehkolbens 14 austretenden, trotz der Dichtungen 13 nicht völlig vermeidenbaren Leckflüssigkeit ist es vorgesehen, den Drehkolben und dessen Scheiben 18 mit rinnenförmigen Ringen 34 aus elastischem Material zu versehen, die gegen die Innenseite der Deckel 2 und 3 anlaufen und den Kulissenraum zusätzlich abdichten. Die Flüssigkeit kann an der tiefsten Stelle des Gehäuses 1, d.h. aus den Deckeln 2 und 3, über je einen Stutzen 35 abgeführt werden.
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Claims (12)

  1. Patentansprüche
    Pumpe, insbesondere zur Förderung von Zementbeton oder dergleichen Mischgut, bestehend aus einem in einem Gehäuse umlaufenden Drehkolben mit Radialschiebern, die von einer mit einer mit dem feststehenden Gehäuse verbundenen oder mit dieser eine Einheit bildenden Kurvenscheibe, mechanisch oder über ein hydraulisches System in ihrer veränderlichen Einstellung steuerbar sind, dadurch gekennzeichnet,
    daß die periphere Abdichtung des Drehkolbens (14) zum Gehäuse (1) und damit die Abdichtung des Förderkanals (15) durch im zylindrischen Gehäuseteil (6) fixierte Dichtungsringe (13) aus elastischem Material besteht, wobei diese Dichtungen (13) den zylindrischen Flächen bzw. Begrenzungen der Wangen (16) des Drehkolbens (14) unter Spannung aufliegen;
    daß die Radialschieber (17) entsprechend ihrer Abnutzung an ihren zum zylindrischen Gehäuseteil (6) gerichteten Enden manuell ; oder automatisch nachstellbar ausgebildet sind;
    daß die in den Drehkolben (14)greifenden Führungen (22) der Radialschieber (17) selbsttätig abdichtend durch Verwendung elastischer und/oder federbelasteter Mittel ( 23/24) ausgebildet sind und
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    daß die Abdichtung zwischen Ansaug- und Druckseite durch einen in den Förderkanal (15) eingreifenden, den gesamten Querschnitt des Kanals abdichtenden, in seiner peripheren Lage zum Gehäuse (1) fixierten, in radialer Richtung jedoch nachstellbaren bzw. sich nachstellenden Körper gegeben ist.
  2. 2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Abdichtung zwischen den Wangen (16) des Drehkolbens (16) und dem Gehäuse durch im Gehäuse geführte etistische Hohlkörper erfolgt, wobei diese Hohlkörper durch hydraulische oder pneumatische Mittel mit voreinsteilbarem Anpreßdruck dem Durchmesser der Wangen (16) aufliegen.
  3. 3. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß der in den Förderkanal (15) des Drehkolbens (14) zwischen Saug- und Druckanschluß (8/7) eingreifende Absperrkörper (9) in seiner Auflagefläche auf dem Grund (19) des Förderkanals (15) und an den Innenseiten der Wangen (16) durch eine oder mehrere Ausnehmungen bzw. durch Abstreif- und Dichtleisten (10) reduziert ist.
  4. 4. Pumpe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Radialschieber (17) und die mit ihnen in Berührung stehenden Teile des Gehäuses (1) und des Förderkanals (15) Gleit- und Verschleißauflagen aufweisen.
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  5. 5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
    daß die zwischen den Wangen (i6) des Drehkolbens (14) im Förderkanal (15) ausfahrbaren Radialschieber (17) in mit elastischen Dichtlippen versehenen Nuten in ihrer Lage über ihre gesamte Ausfahrhöhe fixierbar sind.
  6. 6. Pumpe nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet,
    daß zwischen dem in den Förderkanal (15) eingreifenden Absperrkörper ("9) und der zylindrischen Gehäusewandung (6) ein elastischer Hohlkörper für die Aufnahme flüssiger oder gasförmiger Stoffe vorgesehen ist.
  7. 7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
    daß zwischen dem in den Förderkanal (15) eingreifenden Absperrkörper (9) und der zylindrischen Gehäusewandung (6) Druckfedern vorgesehen sind.
  8. 8. Pumpe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Eadialschieber (17) in einer Stellung vor dem Eintritt des Gutes in den ansaugseitigen Einlauf (8), d.h. in den Schöpfraum, bereits eine ausgefahrene Stellung aufweisen.
  9. 9. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Eadialschieber (17) entsprechend ihrer Abnutzung durch Stellschrauben (11) in ihrer Endstellung veränderbar sind.
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  10. 10. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Radialschieber (17) entsprechend ihrer Abnutzung durch Federn (29) oder hydraulische Mittel in iherer Endstellung veränderbar sind.
  11. 11. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß Saug- und Druckanschluß (8/7) tangential und paralell in den Förderkanal (15) einmünden.
  12. 12. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die beiden Scheiben (18) des Drehkolbens (14) mit den Kulissenraum umfassenden elastischen, rinnenförmigen Ringen (34) zur Ableitung der Leckflüssigkeit versehen sind und für den Ablass dieser Flüssigkeit aus den.tiefsten Stellen des Gehäuses (1) in jedem Deckel (2 und 3) je ein stutzen (35) vorgesehen ist.
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DE19762601347 1976-01-15 1976-01-15 Pumpe, insbesondere zur foerderung von zementbeton o.dgl. Withdrawn DE2601347A1 (de)

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