DE2632816C2 - Abdichtvorrichtung für eine Doppelzylinderpumpe, insbesondere für die Förderung von Beton - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdichtvorrichtung für eine Doppelzylinderpumpe, insbesondere für die Förderung von Beton gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei solchen, allgemein für breiige Massen, in der Praxis jedoch hauptsächlich für die Förderung von Beton verwendeten Pumpen saugt der fördernde Zylinder den Beton aus dem Vorfüllbehälter an, während der im vorausgehenden Hub auf diese Weise gefüllte zweite Förderzyliiider seinen Inhalt durch das Verteilerrohr in eine an den Vorfüllbehälter anschließende Förderleitung abgibt. Die Verschwenkbewegung des Verteilerrohres ermöglicht abwechselnde Hübe einer solchen Pumpe. Die Abdichtung verhindert u. a., daß bei den Druckhüben der Förderzylinder insbesondere flüssige und feinkörnige Bestandteile des Fördergutes zwischen Zylinderöffnung und Verteilerrohr austreten. Sonst besteht u. a. bei der Förderung von Beton die Gefahr, daß der Beton verarmt Die Abdichtung muß deswegen den erheblichen Drücken standhalten, die sich aus den beträchtlichen Förderhöhen ergeben, für die modernde Betonpumpen eingerichs tet sein müssen. Sie muß aber auch den Verschleiß ausgleichen können, welcher zwischen ihren beweglichen und festen Teilen auftritt

Bei einer bekannten Abdichtung dieser Art (DE-OS 23 62 670) kann die Welle des Verteilerrohrantriebes

ίο axial nachgestellt werden. Damit wird das vorderseitige Verteilerrohrende zum Ausgleich des Verschleißes zwischen den Schleißringen und den Öffnungen der Brillenplatte im Vorfüllbehälter verschoben. Das wird im wesentlichen mit einer Druckschraube bewirkt, welche zwischen Verteilerrohr und dem mit der Welle verbundenen Antriebshebel wirkt

Es sind daneben selbsttätig wirkende Nachstelleinrichtungen bekannt, welche den Verschleiß der die Abdichtung bildenden Bauteile ausgleichen sollen. Bei einer vorbekannten Abdichtvorrichtung dieser Art (DE-AS 23 15 857) ist ein Zwischenstück frei beweglich auf den Förderzylindern gelagert Die den Förderzylindern zugeordneten Öffnungen sind in Richtung auf das Schwenkrohr konisch reduziert Beim Arbeitshub des jeweiligen Förderzylinders greifen an den konischen Wandungen mechanische und hydrostatische Kräfte an, die das Zwischenstück gegen das Schwenkrohr drücken.

Die Erfindung geht aus von einer weiter bekannten

Abdichteirifichtung dieser Art (Zeitschrift Baumaschinendienst, Heft 5, Mai 1976, Seite 234). Hierbei ist auf dem förderzylinderseitigen Ende des Verteilerrohres der Schleißring axial in geringem Maße verschieblich gelagert. Zwischen dem Verteilerrohrende und dem Ring ist eine Hohlkehle angebracht, in der der hydrostatische Druck des Fördermediums einerseits auf eine Stirnseite des Ringes und andererseits auf die Stirnseite des Verteilerrohres wirkt. Mit dieser Anordnung soll der Verteilerring selbsttätig, d. h. mit Hilfe des hydrostatischen Drucks entsprechend dem Verschleiß auf die Brillenplatte gedrückt und dadurch nachgestellt werden.

Die praktischen Erfahrungen mit derartigen Abdichtungen zeigen, daß die so eingerichteten Betonpumpen nicht befriedigend funktionieren. Einerseits ist nämlich der Verschleiß ungleichmäßig, soweit die Wegstrecken wesentlich voneinander abweichen, die die verschiedenen Teile beim Schwenken des Verteilerrohres durchmessen. Deswegen tritt in diesen Fällen ein zunehmender Verschleiß mit zunehmendem Abstand von der Schwenkwelle auf. Dieser ungleichmäßige Verschleiß tritt nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit auf, weil man den Abstand zwischen der Schwenkachse und den Zylinderöffnungen möglichst klein zu machen versucht. Der Verschleiß kann aber nicht mit einer axialen Verstellung des Schleißringes vollständig ausgeglichen werden. Darüber hinaus wird das Verteilerrohr durch den hydrostatischen Druck des Fördermediums infolge elastischer Verformung des Rohrkörpers und/oder seiner Lagerung durch das notwendige Spiel in den Lagern des Verteilerrohres aus der Ebene der Brillenplatte heraus verschwenkt. Dadurch tritt ein Spalt auf, der an den weiter von der Schwenkwelle des Antriebes entfernten Bereichen der Abdichtung zunimmt. Überläßt man dagegen dem hydrostatischen Druck allein die Aufgabe des Anpressens des Schleißringes, so kann sich der Schleißring insbesondere bei niedrigen Förderwiderständen von der Brillenplatte durch Eindringen von Sand oder von Fremdkörpern

zwischen den beiden Elementen leicht abheben, was zu einem Verklemmen des Verteilerrohres führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abdichtvorrichtung für Doppelzylinderpumpen der vorausgesetzten Gattung so weiter zu bilden, daß auch bei zueinander schrägem Verlauf der Standflächen von Brillenplatte und Verteilerrohr infolge von Verschleiß oder elastischen Verformungen eine ausreichend nachstellbare Abdichtung erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst

Dadurch, daß man die beweglichen Ringe mit einer von dem Verteilerrohr unabhängigen Spannvorrichtung verbindet und die Ringe in der angegebenen Weise an ts den Antriebshebe! anlenkt, haben die unter dem Einfluß des hydrostatischen Förderdruckes unvermeidlichen Bewegungen des Verteilerrohres keinen ungünstigen Einfluß mehr auf die Dichtigkeit der metallischen Abdichtung zwischen Zylinderöffnungen und Ring. Die Beweglichkeit des Verteilerrohrendes gegenüber dem betreffenden Ring läßt andererseits die Verschwenkbewegung der Ringe auch gegenüber dem Rohrende zu. Dadurch können die Ringe sich stets auf die Brillenplatte, und zwar auch bei ungleichmäßigem Verschleiß auflegen. Denn die axiale Verstellung der Schwenkwelle wird ergänzt durch die Schwenkbarkeit der Ringe, so daß ein allseitiger Ausgleich des unterschiedlichen Verschleißes möglich wird. Die gegenseitige Abdichtung des Rohrendes des betreffenden Ringes ist unproblematisch.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen vor allem darin, daß man auch bei erheblichen Förderhöhen und entsprechend hohen Drücken absolut dichte Anschlüsse des Verteilerrohres an die Zylinderöffnungen erreicht und insbesondere unterschiedlichen Verschleiß ausgleichen und damit verhindern kann, daß Spalte in der Abdichtung auftreten, die zu Undichtigkeiten führen.

Vorzugsweise geht man so vor, daß zur schwenkbaren Lagerung der Ringe Lagerzapfen dienen, für die Lagerbuchsen in einer Gabel des Antriebshebels vorgesehen sind. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß das Vertcilerrohrende in dem Führungsring gelagert und abgedichtet ist. Bei einer anderen Ausgestaltung wird dagegen so vorgegangen, daß zur schwenkbaren Lagerung des Schleißringes eine aus konkaven Segmenten und konvexen Segmenten bestehende Lageranordnung dient. Schließlich kann man den Schleißring im Verteilerrohrende lagern.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren in den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 im Längsschnitt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in abgebrochener Darstellung,

Fig.2 den Gegenstand nach Fig. 1 in einer Stirnansicht und teilweise im Querschnitt,

F i g. 3 schematisch und unter Fortlassung aller für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Einzelheiten die Abdichtung nach eingetretenem und ausgeglichenem Verschleiß in der F i g. 1 entsprechender Darstellung,

Fig.4 eine Draufsicht auf den Gegenstand der Fig. 3, wobei die Lagerung teilweise im Schnitt wiedergegeben ist,

Fig. 5 den Erfindungsgegenstand bei einer abgeänderten Ausführungsform des Verteilerrohrcs,

F i g. 6 den Erfindungsgegenstand bei einer anderen Ausführungsform des Verteilerrohres,

F i g. 7 eine abgeänderte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes,

F i g. 8 in der F i g. 7 entsprechender Darstellung eine weiter abgeänderte Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 9 in der F i g. 3 entsprechender Darstellung eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 10 in der Fig.3 entsprechender Darstellung eine weiter abgeänderte Ausführungsform der Erfindung und

F i g. 11 eine gegenüber der F i g. 5 hinsichtlich der Lagerung abgeänderte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.

In den F i g. 1 und 2 ist einer von zwei Förderzylindern einer Doppelzylinderpumpe abgebrochen wiedergegeben und mit 1 bezeichnet. In dem Förderzylinder bewegt sich ein Kolben 2 mit einer Kolbenstange 3. Beim Rücklauf saugt der Kolben 2 aus dem allgemein mit 4 bezeichneten Vorfüllbehälter Beton an. Beim Vorlauf des Kolbens wird dieser Beton aus dem Zylinder 1 ausgedrückt. Der Vorfüllbehälter hat entsprechend der Zylinderzahl zwei öffnungen 5 und 6 (Fi g. 2) und einen Einfülltrichter 7 sowie eine verschließbare Öffnung mit einem Deckel 8 in seinem tiefsten Teil. Die beiden öffnungen 5,6 werden abwechselnd mit dem vorfüllbehälterseitigen Ende einer Betonförderleitung 9 verbunden. Die dazu erforderliche Verbindung mit dem jeweils fördernden Zylinder bewirkt ein S-förmig geformtes Verteilerrohr 10. Es ist mit seinem der Förderleitung 9 zugeordneten Ende 11 schwenkbar in dieser gelagert und abgedichtet. Dazu ist dieses Ende mit einem Hohlzylinder 12 verschweißt, der in einer an den unteren Teil 13 angeschraubten Muffe 14 eingeführt und mit einem Ring 14a abgestützt ist. Außerdem ist eine Dichtung 15 vorgesehen. Das Ende der Förderleitung 9 wird mit eine;· Muffe 16 und einer entsprechend gestalteten Dichtung 17 an der Lagerung des Verteilerrohres befestigt.

Das zylinderseitige Verteilerrohrende 22 trägt einen angeschweißten Hohlkörper, der zwei um jeweils 180° versetzte Mitnahmenocken 18 bzw. 19 aufweist, welche mit Schlitzen 20, 21 zusammenwirken und eine bewegliche Lagerung des Verteilerrohrendes 22 in einem Führungsring 23 bewirken. In dem Führungsring 23 ist das Verteilerrohrende 22 außerdem mit Hilfe eines Ringes 24 abgedichtet.

Die Stirnseite des Führungsringes 23 trägt einen Schleißring 26, welcher sich einerseits auf der Stirnseite des Führungsringes 23 und andererseits auf einer Brillenplatte 27 abstützt. Da der Führungsring 23 zwei um 180° gegeneinander versetzte Schwenkzapfen 28 bzw. 29 aufweist, kann sich der Schleißring 26 so verschwenken, daß er unabhängig von der über seinen Umfang gesehen unterschiedlichen Größe des Verschleißes sich der Brillenplatte 27 anlegen kann. Hierzu sind die Schwenkzapfen 28, 29 in Schwenklagern 30,31 eines gabelförmigen Antriebshebels 32 gelagert, welcher mit einem Auge auf dem vorfüllbehälterseitigen Ende einer Schwenkwelle 33 befestigt ist. Die Schwenkwelle ist mit einer Keilnutenverbindung 34 an einen Antriebshebel 35 angeschlossen, welcher von einem nicht näher dargestellten Motor bei 36 hin und her bewegt wird.

Die Brillenplatte 27 liegt der verstärkten Wandung 39 des Vorfüllbehälters auf, die ihrerseits eine Ausnehmung zum Anschluß eines Verbindungsstückes 40 zu den betreffenden Förderzylindern aufnimmt.

Die Teile nehmen anfangs die aus den Fig. 1,2 und 4

ersichtliche Stellung zueinander ein. Sobald jedoch Verschleiß auftritt, muß die Abdichtung nachgestellt werden. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel dient hierzu eine Mutter 42, welche auf das äußere Ende 44 der Schwenkwelle aufgeschraubt ist. Durch Anziehen der Mutter 42 läßt sich die Schwenkwelle axial bewegen, wobei durch den Schwenkhebel 32 über die Zapfenlagerung 28—31 der Führungsring 23 und damit auch der Schleißring mitgenommen werden. Da sich infolge der Zapfenlagerung der Führungsring 23 zusammen mit dem Schleißring 26 um eine durch die Zapfen verlaufende Schwenkachse verschwenken kann, läßt sich die Ebene des Schleißringes 26 gegenüber der Ebene der Brillenplatte 27 verändern. Dadurch ist es möglich, den am unteren Ende des Schleißringes gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel auftretenden stärkeren Verschleiß auszugleichen, obwohl das Rohrende 22 seine ursprüngliche Lage beibehält bzw. sich unter dem Einfluß des hydrostatischen Druckes in entgegengesetzter Richtung verschwenkt. — Die dargestellte mechanische Nachstellung mit Hilfe der Mutter 42 kann selbstverständlich auch durch hydraulische Spannzylinder oder federnde Spannelemente automatisiert werden.

Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 ist hauptsächlich die Form des Verteilerrohres aus der S-Form in eine U-Form abgeändert. Am unteren Bogen 45 des Verteilerrohres 10 befindet sich eine Stütze 46 für ein Gegenlager 47, das am unteren Teil 13 des Vorfüllbehälters 4 angebracht ist. Auf diese Weise werden die hydrostatischen Kräfte, welche auf das U-förmige Verteilerrohr 10 wirken, abgestützt. Die übrigen Teile entsprechen der Anordnung, die im Zusammenhang mit den F i g. 1 bis 4 dargestellt und vorstehend erläutert worden ist. Weggelassen ist lediglich die Nachspannvorrichtung.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig.6 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 und 4 im wesentlichen dadurch, daß zwar auch ein S-förmiges Verteilerrohr 10 benutzt wird, das aber nicht liegend, sondern stehend im Vorjullbehälter 4 angeordnet ist. Deswegen ist die Verbindung 40 als 90° -Krümmer ausgebildet

Abgeändert ist die Schwenkzapfenanordnung gemäß den F i g: 1 bis 6 im Ausführungsbeispiel nach den F i g. 7 und 8. Der Antriebshebel 32 hat zu diesem Zweck eine Lagerung, die jeweils aus konkaven Segmenten 56 für konvexe Nocken 57 besteht, der auf dem Führungsring 23 angeordnet ist, wobei der Schleißring 26 wiederum auf der Stirnseite des Führungsringes 23 gelagert ist.

Vom Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel nach F i g. 8 im wesentlichen dadurch, daß der Schleißring 26 im Inneren des förderzylinderseitigen Endes 22 des Schwenkrohres 10 angeordnet und mit einer Ringdichtung 24a abgedichtet ist, welche auf dem hohlzylindrischen verlängerten Ende 58 des Schleißringes 26 und in einer Nute 59 in der Innenseite des Rohrendes 22 abgestützt ist.

Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sie gegenüber den Ausführungsbeispielen nach den F i g. i bis 7 eine geringere Anzahl von Einzelteilen aufweist.

Die Ausführungsbeispiele nach den F i g. 9 und 10 sind gegenüber den Ausführungsbeispielen der F i g. 7 und 8 dadurch abgeändert, daß in diesen Fällen die konkaven Segmente 56 am Führungsring 23 (Fig. 9) bzw. am Schleißring 26 statt am Ende der Gabelzinken des Hebels 32 angeordnet sind. Deswegen ist der Nocken 57 bei diesen Ausführungsformen an den Gäbelschenkeln des Hebels 32.

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 11 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach F i g. 5 im wesentlichen dadurch, daß der Führungsring 23 im Hebel 32 nicht mehr verschwenkbar, sondern fest gelagert ist. Das ergibt sich hier im wesentlichen durch den verhältnismäßig größeren Abstand der Schwenkwelle von den Förderzylindern 1 und daraus, daß der ungleichmäßige Verschleiß am Schleißring 26 deswegen vernachlässigbar ist, so daß es gelingt, trotz fehlender konstruktiver Gelenke den Schleißring 26 der Brillenplatte 27 allseitig aufzulegen.

Das Rohrende 22 ist in sämtlichen Ausfühningsformen der Erfindung, welche eine Lagerung des Rohrendes 22 im Führungsring 23 vorsehen, kugelförmig ausgebildet. Der Dichtring 24 ist aus elastischem Material.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Abdichtvorrichtung für eine Doppelzylinderpumpe, insbesondere für die Förderung von Beton aus einem Vorfüllbehälter mit zwei zu den Förderzylindern führenden Öffnungen, vor denen ein angetriebenes Verteilerrohr mit einem Ende schwenkt, das mit Hilfe einer festen Brillenplatte und einem gegenüber dem Ende des Verteilerrohres axial beweglich gelagerten nachstellbaren und diesem gegenüber abgedichteten Schleißring abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleißring (26) oder der den Schleißring (26) tragende Führungsring (23) neben der axialen Beweglichkeit kippbeweglich am Ende (22) des Verteilerrohres (107) gelagert ist und daß der Ring (23, 26) an dem das Verteilerrohr schwenkenden Antriebshebel (32) angelenkt ist, dessen Schwenkachse durch eine Spannvorrichtung (42) axial verschiebbar ist, wobei die Anlenkung des Antriebshebels (32) an dem Schleißring (26) oder dem Führungsring (23) eine Schwenkbewegung um eine Achse zuläßt.

2. Abdichtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur schwenkbaren Lagerung der Ringe (23, 26) Lagerzapfen (28, 29) dienen, für die Lagerbüchsen (30, 31) in einer Gabel des Antriebshebels (32) vorgesehen sind.

3. Abdichtvorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerrohrende (22) in dem Führungsring (23) gelagert und abgedichtet ist

4. Abdichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur schwenkbaren Lagerung des Schleißringes eine aus konkaven Segmenten (56) und konvexen Segmenten (57) bestehende Lageranordnung dient.

5. Abdichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexen Segmente (57) auf dem Führungsring (23) und die konkaven Segmente (56) auf der Gabeln des Hebels (32) angeordnet sind.

6. Abdichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleißring (26) im Verteilerrohrende (22) gelagert ist.