DE2611124A1

DE2611124A1 - Kolbenpumpe zur foerderung von dickfluessigen massen, insbesondere von beton

Info

Publication number: DE2611124A1
Application number: DE19762611124
Authority: DE
Inventors: Heinz Bille
Original assignee: MASCHINENFABRIK WALTER SCHEELE KG
Current assignee: MASCHINENFABRIK WALTER SCHEELE KG
Priority date: 1976-03-17
Filing date: 1976-03-17
Publication date: 1977-09-22
Also published as: DD129480A5; DE2611124B2; JPS5740354B2; JPS52129003A; FR2344730A1; FR2344730B1; GB1555629A; DE2611124C3; CA1065188A

Description

Anmelder : Maschinenfabrik Walter Scheele KG Nordstraße, 475 Unna-Massen

Kolbenpumpe zur Förderung von dickflüssigen Massen, insbesondere von Beton

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe zur Förderung von dickflüssigen Massen, insbesondere von Beton, mit einem kreisringförmigen Arbeitsraum, in welchem ein Kolben entlang einer Kreisbahn bewegt wird, sowie einer Steuervorrichtung, durch welche der Arbeitsraum jeweils in Bewegungsrichtung vor dem Kolben an eine Druckleitung und jeweils in Bewegungsrichtung hinter dem Kolben an eine Ansaugleitung anschließbar ist.

Nach dem Stande der Technik sind Betonförderpumpen mit zwei parallel verlaufenden Arbeitszylindern bekannt, deren Ansaug- und Ausdrücköffnungen durch eine Steuervorrichtung derart gesteuert sind, daß sich ein nahezu kontinuierlicher Förderfluß ergibt. Bei diesen Betonförderpumpen sind zwei gesonderte Arbeitszylinder mit darin hin- und herverschiebbaren Kolben unerläßlich. 7.ur Steigerung der Kontinuität des I''ürderflu3BöSunri Verr.chlei ßmimlerimp: im RerHch der Steuervorrichtung :ir,l; d1 r Τι?ίηρ;ο dor Arboitnzylindor zweckmäßig

$09838/0298

groß, so daß sich verhältnismäßig lange Förderhübe ergeben.

Aus Gründen der .Platzersparnis zur Verbesserung der Kontinuität des Förderf lusses sind auch Betonpumpen mit kreisringförmigem Arbeitsraum bekannt geworden, in welchem ein Kolben entlang einer Kreisbahn bewegt wird. Diese Ausbidlung des Arbeitsraumes gestattet es, auf einem beengtem Kaum einen Förderhub von großer Länge zu erzeugen. Die nach dem Stande der Technik ( DT-OS 19 4-1 4-o9 ) bekannten Betonpumpen mit kreisringförmigem Arbeitsraum sind mit mindestens einem in Drehrichtung ununterbrochen umlaufenden Kolben versehen und weisen weiterhin eine Steuervorrichtung auf, durch welche der Arbeitsraum jeweils in Bewegungsrichtung vor dem Kolben an eine Druckleitung und jeweils in Bewegungsrichtung hinter dem Kolben an eine Ansaugleitung anschließbar ist.

Die nach dem Stande der Technik bekannten Kolbenpumpen mit kreisringförmigem Arbeitsraum haben den Nachteil, daß die Steuervorrichtung in den Arbeitsraum eingreifende Teile aufweist, die bei Vorbeibewegung des Kolbens aus dem Arbeitsraum zurückgezogen werden müssen. Alternativ kann auch der Kolben bei Vorbeibewegung an der Steuervorrichtung in radialer Richtung zurückgezogen werden. In b eiden Fällen ergeben sich Abdichtungsschwierigkeiten beim Vorbeilauf des KoIbent; an der Steuervorrichtung, die insbesondere bei einem abrasiv wirkenden Fördergut wie Beton kaum zu bewältigen sind. Aus diesem Grunde haben sich Betonpumpen mit kreisringförmigem Arbeitsraum

nj£ht durchsetzen können, trotz der vorteilhaften 709838/0298

Bauweise, die eine sehr große Arbeitsraumlänge auf kleinstem Raum zuläßt.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Kolbenpumpe der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß trotz des kreisringförmigen Arbeitsraumes und trotz des abrasiven Fördergutes keine Abdichtungsschwierigkeiten auftreten.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einer Kolbenpumpe der eingangs genannten Art vor, daß der Kolben reversierend angetrieben ist, wobei die beiden Umkehrpunkte des Kolbens in unmittelbarer Nähe vor und hinter der Steuervorrichtung liegen, welche den kreisringförmigen Verlauf des Arbeitsraumes durch ein steuerorgan oder eine Trennwand unterbricht.

Bei reversierendem Antrieb des Kolbens stören sich der Kolben und die in den kreisförmigen Verlauf des Arbeitsraumes eingreifende Steuervorrichtung nicht. Die Steuervorrichtung kann deshalb ohne weiteres beispielsweise so ausgebildet werden, wie bei herkömmlichen ZweizylinderkoIbeinpumpen. Hier stehen bewährte. Konstruktionen zur Verfugung, die auch abrasives Material einwandfrei beherrschen. Der in Bewegungsrichtung jeweils vor dem Kolben liegende Abschnitt des kreisringförmigen Arbeitsraumes dient als im Druckhub befindlicher Arbeitsraum, während gleichzeitig der in Bewegungsrichtung hinter dem

709838/0298

·>■

Kolben befindliche Abschnitt des Arbeitsraumes als im Saughub befindlicher Arbeitsraum dient. Für jeden Förderhub,der gleichzeitig auch Saughub ist, steht somit fast die gesamte Länge des kreisringförmigen Arbeitsraumes zur Verfügung. Insbesondere braucht man bei der Auslegung des Kolbens im Hinblick auf die Form und das Material keine Rücksicht auf die Form der Steuervorrichtung zu nehmen, so daß als Kolben beispielsweise ein hochverschleißfester und selbstdichtender Gummikolben verwendet werden kann. Ein solcher gut dichtender Kolben ist an einer Betonpumpe besonders wichtig, weil schon bei geringen Undichtigkeiten eine Wasserauspressung aus dem Fördergut im Bereich der Undichtigkeit auftritt, wodurch sich ein fester Pfropfen bildet, durch den der Verschleiß gesteigert wird und der zu Verstopfungen im nachfolgenden Leitungssystem führen kann. Ein weiterer Vorteil der Kolbenpumpe gemäß der Erfindung liegt darin, daß die Pumpe ohne weiteres vorwärts - und rückwärtslaufend angetrieben werden kann, derart, daß die Pumpe über die Druckleitung ansaugt und das Fördergut in die Ansaugleitung zurückdrückt. Diese Arbeitsweise ist nötig, um das nachgeschaltete Fördersystem entleeren zu können. Ein solcher Rückwärtslauf ist bei herkömmlichen Kolbenpumpen mit kreisringförmigem Arbeitsraum nicht möglich.

Gemäß* einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung weist die Steuervorrichtung eine zweiflügelige

¥09838/0298

Flügelklappe auf, die mittels einer im Bereich des Verlaufes des Arbeitsraumes angeordneten Klappenwelle hin- und hergehend angetrieben ist, wobei die Anschlußstutzen zur Druckleitung und/ oder zur Ansaugleitung einander gegenüberliegend radial zum Arbeitsraum verlaufen. Solche zweiflügeligen Flügelklappen haben sich zur Steuerung des Betondurchflußes an Zweizylinderbetonpumpen gut bewänrt.D_er Einsatz einer solchen Flügelklappe an einer Pumpe der erfindungsgemäßen Art ist besonders günstig, weil eine raumsparende Anordnung der Anschlußstutzen ermöglicht wird und die Umleitung des Fördergutes im Bereich der Steuervorrichtung besonders günstig gestaltet werden kann.

Alternativ kann die Steuervorrichtung eine den Arbeitsraum unterteilende Trennwand aufweisen, an deren beiden Seiten der Arbeitsraum in zwei parallel angeordnete Anschlußstutzen übergeht, die mittels eines herkömmlichen Flachschiebers, Drehschiebers oder Klappenschiebers wechselseitig an eine Ansaugleitung und eine Druckleitung anschließbar sind. Hierdurch werden in vorteilhafter Weise in den Arbeitsraum eingreifende bewegliche Teile vermieden.

Zweckmäßig ist der Arbeitsraum in einem im Querschnitt U-förmigen Ringkörper angeordnet, dessen Ausnehmung nach oben von einem ebenfall π ringförmigen Deckel verschlossen ist, an dessen Unterseite ein drehbar angetriebener Antriebsring abgestützt ist, der einen nach unten in die Ausnehmung des Ringkörpers ratenden Kolben trägt. Dieser Aufbau

909838/0298

'!■

gestattet eine leichte Montage oder Demontage und somit einen einfachen Austausch von Verschleißteilen. Außerdem wird in besonders vorteilhafter W_eise das Zentrum des Ringes von Antriebs- und Lagervorrichtungen freigehalten, so daß durch das Zentrum des Ringes die Druck- und / oder Saugleitung geführt werden kann. Der Antriebsring ist vorteilhaft über Axial-Kugallager am Deckel abgestützt und mittels O-Ring- oder Rundschnurdichtungen gegen den Ringkörper abgedichtet.

Der. Antriebsring weist weiterhin zweckmäßig eine nach oben ebenfalls vom ringförmigen Deckel abgedeckte Rinne auf, an deren einer Seitenwand ein Zahnring vorgesehen ist, in den das Antriebsritzel eines am Deckel befestigen hydraulischen Antriebsmotors eingreift. Diese Ausbildung des Anti\iebes vermeidet in besonders vorteilhafter Weise bewegte Teile an den Außenflächen der Pumpe.

Zur Schmierung des Antriebes ist die Rinne im Antriebsring mit unter Druck stehendem öl befüllt. Dieses unter -Druck stellende Ol verhindert gleichzeitig, daß Beton aus dem Arbeitsraum in den Bereich der Lagerung und des Antriebes des Antriebsringes gelangt.

Lum Zwecke einer leichten Auswechselbarkeit ist der Kolben mittels Schrauben lösbar am Antriebsring befestigt.

Um gegebenen fulls ein Auswechseln des Kolbens ohne Abnahme des Deckels des Hinpkörpers zu ermöglichen, ist die Steuer-

9098 38/0 298

vorrichtung aus dem kreisringförmigen Verlauf des Arbeitsraumes herausnehmbar und der Kolben zum Zwecke der Demontage in den Bereich der herausgenommenen Steuervorrichtung verschiebbar.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, in- der

Figur 1 eine Kolbenpumpe gemäß der Erfindung in Drauf- _k sieht und teilweisem Schnitt,

Figur 2 einen Schnitt enblang der Linie A-B in Figur 1,

Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie C-D in Figur 1 und

Figur 4 ein Detail einer anderen Ausführungsform der Steuervorrichtung

zeigen.

Die aus der Zeichnung hervorgehende Betonpumpe gemäß der Erfindung weist einen im Querschnitt U-fÖrmigen Ring körper 1 auf, mit dem ein ringförmiger Deckel 2 verschraubt ist, der mittels ringförmiger Ansätze 3 und 4 auf dem Ringkörper 1 aufliegt und dessen ringförmige Ausnehmung von oben abdeckt, welche den Arbeitsraum 1a der Pumpe bildet. Die ringförmigen Ansätze 3 und 4 sind mit abgerundeten Tragschultern 3a und 4a- versehen, auf welchen die Kugeln zweier Axial-Kugellager 5 und 6 laufen. Die Kugeln der Axial-Kugellager 5 und 6 stützen einen von unten anliegenden Antriebsring 7 ab. Dieser Antriebsring weist an seiner Oberseite eine ringförmige Rinne 8 auf, die nach oben vom Deckel 2 abgedeckt ist und an deren äußerer

$09838/0298

• ή/ι.

Seitenwand ein nach innen weisender Zahnring 9 angeordnet ist. In diesen Zahnring 9 greift das Antriebsritzel Ίο eines Hydraulikmotor 11 ein, der auf dem Deckel 2 montiert ist. Der Antriebsring 7 ist gegen den Ringkörper 1 und gegen die Ansätze 3 und 4 durch O-Ringe oder Rundschnurdichtungen 12 abgedichtet. Die ringförmige Rinne 8 im Antriebsring 7 ist mit unter Druck stehendem Öl gefüllt.

An der Unterseite des Antriebsringes 7 ist mittels Schrauben 13 ein Gummikolben 14 befestigt, der durch Verdrehen des Antriebsringes 7 im Arbeitsraum 1a des Ringkörper 1 verschiebbar ist. Die Außenseiten des Gummikolbens 14 liegend dichtend an den Wandungen des Arbeitsraumes 1a

Der ringförmige Arbeitsraum 1a wird von einer Steuervorrichtung unterbrochen, die in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugs zeichen 15 bezeichnet ist und dazu dient, den jeweils im Druckhub befindlichen Abschnitt des Arbeitsraumes 1a mit der Druckleitung der Pumpe und den im Saughub befindlichen Abschnitt des Arbeitsraumes 1a mit der Ansaugleitung der Pumpe zu verbinden.

Beim in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeippiel weist die Steuervorrichtung 15 eine zweiflügelige Klappe 16 auf, "die mittels einer Schaltwelle 17 verschwenkbar ist. Im Bereich der Flügelklappe 16 mündet in radialer Richtung von außen über einen Ansaugstutzen 18 die Ansaugleitung 19

109838/0298

in den Arbeitsraum 1a ein. Dem Ansaugstutzen 18 gegenüberliegend schließen sich an den Arbeitsraum 1a in radialer Richtung nach innen der Druckstutzen 2o und die Druckleitung 21 an.

Durch Verdrehen der Flügelklappe 16 mittels der Schaltwelle 17 können je nach Bewegungssrichtung des Kolbens 14 jeweils der im Druckhub befindliche Abschnitt des Arbeitsraumes 1a an den Druckstutzen 2o und der im Saughub befindliche Abschnitt des Arbeitsraumes 1a an den Ansaugstutzen 18 angeschlossen werden. Der Kolben 14 wird über den Antriebsring 7 vom Hydraulikmotor 11 hin- und hergehend angetrieben, derart, daß er jeweils kurz vor Erreichen der Steuervorrichtung 15 seine Bewegungsrichtung umkehrt.

Die Schaltwelle 17 der Steuervorrichtung 15 ist an einer Platte 22 gelagert, die von unten am Ringkörper 1 angeschraubt ist. Nach Lösen dieser Platte 22 kann die Flügelklappe 17 nach unten aus dem Bereich des Arbeitsraumes 1a herausgezogen werden. Bei herausgenommener Flüge1-kls.ppe 17 kann der Gummikolben 14 über seine Umkehrpunkte hinweg in den von der Steuervorrichtung 15 freigegebenen Raum verschoben werden. In dieser Position kann der Gummikolben 14 durch Lösen der Schrauben 13 vom Antriebsring 7 gelöst werden und fällt nach unten durch die von der Platte 22 freigegebene öffnung herab. In umgekehrter Reihenfolge kann auf die gleiche Art und

309838/0298

Weise ein neuer Kolben eingesetzt werden, ohne daß der Deckel 2 vom Ringkörper 1 abgenommen zu werden braucht. Die herausnehmbare Steuervorrichtung 15 gestattet also ein besonders einfaches Austauschen des Gummikolbens

Eine andere Ausführungsform einer Steuervorrichtung 15 ist in Figur 4 dargestellt". Hier weist die Steuervorrichtung 15 eine den Arbeitsraum 1a unterbrechende feste Trennwand 23 auf, an deren beiden Seiten der Arbeitsraum 1a in zwei parallel angeordnete Anschlußstutzen 24. und 25 übergeht. Diese beiden Anschlußstutzen ?4 und r'5 '.-or-den mitt&s eines Flachschiebers, eines Drehschiebers oder eines Klappenschiebers wechselseitig an eine Ansaugleitung und eine Druckleitung angeschlossen, wie dies beispielsweise auch bei herkömmlichen Zweizylinder-Betonpumpen gekannt ist,

Patentansprüche

709838/0298

Claims

Patentansprüche

\1 J Kolbenpumpe zur Förderung von dicklüssigen Massen, insbesondere von Beton, mit einem kreisringförmigen Arbeitsraum, in welchem ein Kolben entlang einer Kreisbahn bewegt wird, sowie einer Steuervorrichtung, durch welche der Arbeitsraum jeweils in Bewegungsrichtung vor dem Kolben an eine Druckleitung und jeweils in Bewegungsrichtung hinter dem Kolben an eine Ansaugleitung anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben ( 14 ) reversierend angetrieben ist, wobei die beiden Umkehrpunkte des Kolbens ( 14 ) in unmittelbarer Nähe vor und hinter der Steuervorrichtung ( 15 ) liegen, welche den kreisringförmigen Verlauf des Arbeitsraumes ( 1 a ) durch ein Steuerorgar ( 16, 17 ) oder eine Trennwand ( ?$') unterbricht.
2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung ( 15 ) eine zweiflügelige Flügelklappe ( 16 ) aufweist, die mittels einer im Bereich des Verlaufes des Arbeitsraumes ( 1a ) angeordneten Klappenwelle C 17 ) hin- und hergehend angetrieben ist, wobei die Anschlußstutzen ( 18, 2o ) zur Druckleitung ( 21 ) und/ oder zur Ansaugleitung ( 19 ) einander gegenüberliegend radial zum Arbeitsraum ( 1a )

709838/0298

verlaufen.
3. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung ( 15 ) eine den Arbeitsraum ( 1a ) unterteilende Trennwand ( 23' ) aufweist, an deren beiden Seiten der Arbeitsraum ( 1a ) in zwei parallel angeordnete Anschlußstntzen ( 24, 25 ) übergeht, die mittels eines herkömmlichen Flachschiebers, Drehschiebers oder Klappenschiebers wechselseitig an eine Ansaugleitung ( 19 ) ^un(ä eine Druckleitung ( 21 ) anschließbar sind.
4. Kolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum ( 1a ) in einem im Querschnitt U-förmigen Ringkörper ( 1 ) angeordnet ist, dessen Ausnehmung nach oben von einem ebenfalls ringförmigen Deckel ( 2 ) verschlossen ist, an dessen Unterseite ein drehbar angetriebener Antriebsring ( 7 ) abgestützt ist, der einen nach unten in die Ausnehmung des Ringkörpers ( 1 ) ragenden Kolben ( 14 ) trägt.
5. Kolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsring ( 7 ) über Axial-Kugellager ( 5 und 6 ) am Deckel ( 2 ) abgestützt ist und mittels O-Ring oder Rundschnurdichtungen ( 12 ) gegen den Ringkörper ( 1 ) abgedichtet ist.

709838/0298
6. Kolbenpumpe nach den Ansprüchen 4 und 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsring ( 7 ) eine von oben ebenfalls vom ringförmigen Deckel ( 2 ) abgedeckte Rinne ( 8 ) aufweist, an deren einer Seitenwand ein Zahnring ( 9 ) vorgesehen ist, in den das Antriebsritzel ( 1o ) eines am Deckel ( 2 ) Befestigten hydraulischen Antriebsmotors ( 11 ) eingreift.
7. Kolbenpumpe nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne ( 8 ) im Antriebsring ( 7 ) mit unter Druck stehendem Öl gefüllt ist.
8. Kolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben ( 14 ) mittels Schrauben ( 13 ) lösbar am Antriebsring ( 7 ) befestigt ist.
9. Kolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung ( 15 ) aus dem kreisringförmigen Verlauf des Arbeitsraumes ( 1a ) herausnehmbar ist und der Kolben ( 14 ) zum Zwecke der Demontage in den Bereich der herausgenommenen Steuervorrichtung ( 15 ) verschiebbar ist.

1o. Kolbenpumpe nach einem oder mehreren dar Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben ( 14 ) als Gummikolben ausgebildet ist.

£09838/0298