DE2903749C2

DE2903749C2 - Kolbenpumpe mit S-förmig gekrümmtem Schwenkrohr

Info

Publication number: DE2903749C2
Application number: DE2903749A
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Schlecht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-02-01
Filing date: 1979-02-01
Publication date: 1983-11-10
Also published as: IT8019603A0; ATE2457T1; DE2903749A1; EP0022851B1; WO1980001594A1; JPS55501189A; ES488121A1; DE3061836D1; IT1129587B; EP0022851A1; US4382752A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Gattung, wie sie z. B. in der DE-OS 26 32 816 beschrieben ist

Bei Pumpen dieser Gattung muß dafür Sorge getragen werden, daß das förderzylinderseitige Ende des S-förmig gekrümmten Schwenkrohrs infolge einer durch den hydrostatischen Druck des Fördermediums hervorgerufenen elastischen Verformung des Schwenkrohrs sich nicht von der förderzylinderseitigen Wand des Füllbehälters — im folgenden »Rückwand« genannt —, bzw. von den Förderzylinderöffnungen oder auch von einer diese umschließenden Verschleißplatte abhebt und so einen Spalt bildet, durch den z. B. zu einer sogenannten Kranzbildung führende Zementschlempe austritt oder der Beton ausblutet. Auch besteht die Gefahr, daß zwischen die Stirnfläche des Schwenkrohres und die Rückwand bzw. die Verschleißplatte Sand oder grobes Fördergut gelangt, was den Verschleiß der sich gegeneinanderbewegenden Teile erhöht. Ein weiterer Nachteil dieser Kolbenpumpen ist, daß ein an dem Schwenkrohrende angeordneter, dichtend gegen die Rückwand oder die Verschleißplatte anliegender Verschleißring infolge der ungleich großen Wegstrekken, die die einzelnen Stellen des Rings beim Verschwenken des Schwenkrohres von einem Förderzylinder zum anderen zurücklegen, einen ungleichmäßigen Verschleiß erleidet, was ebenfalls zur Ausbildung eines Spaltes führt.

Es ist bekannt, diesen nachteiligen Erscheinungen dadurch zu begegnen, daß der Verschleißring am förderzylinderseitigen Ende des Schwenkrohres entweder auf dem Schwenkrohr selbst oder einem das Schwenkrohrende übergreifenden Zwischenring axial verschiebbar angeordnet wird (DE-OS 26 14 895) oder daß man den gegenüber dem Schwenkrohrende abgedichteten Verschleißring beweglich zu dem Schwenkrohrende anordnet und ihn an einer von dem Schwenkrohr nicht beeinflußten Spannvorrichtung ίο lagert (DE-OS 26 32 816).

Diese axial bewegliche oder auch eine zusätzlich drehbewegliche Anordnung des Verschleißrings auf dem Schwenkrohrende stellt jedoch keine befriedigende Lösung des Problems dar, weil sie zum einen keine -Gewähr für eine zuverlässige Vermeidung der vorgenannten nachteiligen Erscheinungen bietet und zum anderen eine verhältnismäßig aufwendige Konstruktion erforderlich macht

Auch bei der Betonpumpen-Rohrweiche nach DE-OS 28 29 181 wird das Abheben des Schwenkrohrs unter dem hydrostatischen Druck des Fördermediums von einer Verschleißplatte in Kauf genommen und der beim Abheben entstehende Spalt durch einen als axial verschiebbare Manschette gebildeten Verschleißring überbrückt Das Anpressen des Verschleißrings an die Verschleißplatte wird hierbei dadurch bewirkt, daß der Verschleißring auf der der Verschleißplatte abgewandten Seite von einem hydrostatischen Polster beaufschlagt ist, das unter Zwischenschaltung eines elastisehen ZwisehengJiedes von dem im Schwenkrohr herrschenden Druck des Fördermediums beaufschlagt sein kann.

Bei einer konstruktiv von der vorgenannten Gattung abweichenden, hydraulisch angetriebenen Kolbenpumpe mit einem geradlinig ausgebildeten Pendelrohr besteht, da die Förderung der Masse auch noch während der Bewegung der Steuerorgane erfolgt, die Gefahr, daß die zu fördernde Masse nicht allein in das Ausstoßrohr, sondern auch in den Fülltrichter zurjckgedrückt wird. Nach der Lehre dieser im Jahr 1956 bekanntgemachten DE-PS 9 40 198 wird dieser Gefahr durch den Einbau eines zusätzlichen, als Drehschieber ausgebildeten Verteilers begegnet.

Bei einer Betonpumpe mit um eine senkrechte Achse im Füllbehälter schwenkbaren Schwenkrohr gemäß DE-OS 23 55 528 weist das Lager des Schwenkrohres einen an die Hauptölpumpe angeschlossenen, das Schwenkrohr umfassenden Hydrozylinder auf, dessen als Kreisring ausgebildeter Kolben gegen eine Ring-

schulter des Schwenkrohres anliegt. Auf diese Weise wird auf das Schwenkrohr eine nach unten gerichtete Kraft ausgeübt, die einem Abheben des Schwenkrohres

von der Bodenfläche des Vorratsbehälters, an der mit den Förderzylindern verbundene Krümmer angeflanscht sind, entgegenwirkt.

Der Erfindung üegt die Aufgabe zugrunde, zwischen dem Schwenkrohr und den beiden Förderzylinderöffnungen ohne aufwendige Beaufschlagung des Lagers des Schwenkrohrs mit zusätzlichen Druckmitteln auf so einfache Weise eine zuverlässige verschleißfestere Abdichtung zu schaffen.

Ausgehend von der Überlegung, daß die Lagerung des Schwenkrohrs in der förderleitungsseitigen Wand des Füllbehälters bessere Möglichkeiten für die Anordnung einer Anpreßvorrichtung bietet, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die vorgenannte Aufgabe mit den Mitteln zu lösen, die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben sind. Vorteilhafte

Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Konstruktion ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Verlegung der Anpreßvorrichtung aus dem kritischen tiefgelegenen Bereich vor den Förderzylinderöffnungen in den Bereich der Schwenkrohrlagerung hat den Vorteil, daß an dieser Stelle ein großvolumiger und durch seine elastische Wirkung gut nachstellender Dichtring vorgesehen werden kann, über den die Übertragung des Innendrucks des Fördermediums auf die Stirnfläche des Schwenkrohrs erfolgt Da der elastische Ring in konstruktiv einfacher Weise vorgespannt werden kann, wird sichergestellt, daß der Verschieißring auch beim Umschalten des Schwenkrohrs, d.h. in einer kurzen drucklosen Phase, gut dichtend an der Rückwand des FüUbehälters bzw. der Verschleißplatte anliegt. Die mit der axialen Verschiebung und drehbaren Lagerung des Verschleißrings verbundenen Nachteile werden hierbei vermieden. Die gleiche und symmetrische Ausbildung der Enden des Schwenkrohrs hat den Vorteil daß bei einseitig auftretendem Verschleiß das Schwenkrohr um 180° um seine Querachse gedreht eingebaut und so seine Lebensdauer verlängert werden kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Weise dargestellt Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch das Schwenkrohr und die an es angrenzenden Bereiche eines Förderzylinders und der Förderleitung,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung nach F i g. 1 teilweise im Schnitt,

Fig.3 einen senkrechten Schnitt durch die Anordnung nach F i g. 1 mit den in F i g. 1 nicht eingezeichneten am Schwenkhebel angreifenden Steuerkolben.

Bei jedem Druckhub der Kolben 3 der Förderzylinder 2 wird in das im Füllbehälter t angeordnete Schwenkrohr 5 Beton gefördert, der über das Verbindungsrohr 4 in eine nicht dargestellte Förderleitung gedruckt wird. In der Rückwand 44 des FüUbehälters 1 sind kreisrunde Öffnungen 25 vorgesehen, gegen deren Ränder die Förderzylinder 2 angeflanscht sind. Während des Druckhubs des einen Förderkolbens 3 führt der andere Förderkolben einen Saughub aus und saugt Beton aus dem Füllbehälter 1 in den anderen Förderzylinder 2. Die Schwenkbewegung des Schwenkrohrs 5 erfolgt mittels eines aus zwei Klemmbacken bestehenden Schwenkhebels 10, der mittels Spannschrauben 15 mit der Schaltwelle 11 verbunden ist, die in dem von der Rückwand 44 gebildeten Lager 18 gelagert ist. Gegen das rückwärtige Ende der Schaltwelle 11 liegen die mittels Spannschrauben 13 gegeneinander gepreßten Backen des Schalthebels 12 an, an dessen oberem Ende über Kugelgelenke 41 die Kolbenstangen zweier Schaltzylinder 40 angreifen, die in Kugelgelenken 42 zweier Lagerböcke 43 gelagert sind. Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, wird durch eine schräge Anordnung der Schaltzylinder 40 mittelbar eine zusätzliche, auf das Schwenkrohr 5 wirkende Anpreßkraft ausgeübt. Zur Sicherung der axialen Position des Schwenkhebels 10 ist eine der Spannschrauben 15 so angeordnet, daß sie in eine Nut des Sechskant&der Schaltwelle 11 eingreift

Zum leichten Ausbau des Schwenkrohres 5 im Verschleißt'all dient nicht nur die vorgenannte Klemmverbindung mit dem Schwenkhebel 10, sondern auch die Ausbildung des Lagers des Schwenkrohrs 5 in der Vorderwand des FüUbehälters 1. Dieses besteht aus der gegen eine Abdrehung des Schwenkrohrendes anliegenden Lagerbuchse 32, die von einer Lagerschale 31 umschlossen ist, deren vordere konusförmig ausgebilde-

m> te Stirnfläche von der Lagerhülse 30 übergriffen wird, die in einer Aussparung der Wand des FüUbehälters 1 angeordnet und mittels Schrauben mit dieser Wand verbunden ist Zwischen dem mit einem Ringflansch gegen die Innenfläche der Lagerhülse 30 anliegenden Verbindungsrohr 4 und der Stirnfläche des Schwenkrohrs 5 bzw. der Lagerschale ist ein von einer Druckhülse 34 umschlossener elastischer Dichtring 33 angeordnet, der mittels an dem Yerbindungsrohr 4 angreifender Zuganker 36 vorgespannt werden kann.

2Ii Die beiden Zuganker 36 greifen an einem mit dem Verbindungsrohr 4 verbundenen Ciierholm an, der gegen eine auf die Zuganker aufgeschraubte selbstsichernde Mutter anliegt die die Vorspannung des Dichtrings 33 begrenzt, sowie den Ein- und Ausbau des Schwenkrohrs 5 erleichtert.

Der Schwenkhebel 10 umfaßt gegen eine Ringschulter 38 anliegend das Ende 27 des Schwenkrohrs 5, dessen Stirnfläche unter Zwischenschaltung eines Dichtrings 21 gegen eine Innenschulter des Verschleißrings 20 anliegt, der seinerseits mit seiner Stirnfläche 26 gegen die Verschleißplatte 22 anliegt. Diese weist an ihren schwenkrohrseitigen äußeren Rändern Schrägflächen 7 auf, die von entsprechend ausgebildeten Vorsprüngen 8 übergriffen werden, die einerseits an gegen den Boden des Füllbehälters 1 anliegenden Klemmleisten 9 und andererseits am unteren Teil des Lagergehäuses 18 vorgesehen sind. In einer Ringnut des Lagergehäuses 18 ist ein die Schaltwelle 11 umschließendes Dichtungspaket 17, zwischen der Versohleißplatte 22 und der Rückwand 4 ein Dichtring 23 angeordnet.

Bei dem in Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispiel des Füllbehälters 1 weist dieser einen Deckel 46 und eine in diesem vorgesehene Füllöffnung 47 auf.

•»5 Die Durchmesser des Verschleißrings 20 und der Lagerbuchse 32 werden so gewählt, daß die leitungsseitige hydrostatisch wirksame Stirnfläche 28 des Schwenkrohrs 5 einen größeren Außendurchmesser B aufweist als der Dichtwirkdurchmesser A der ringförmigen

so zylinderseitigen Berührungsfläche 26 des Schwenkrohrs 5. Auf diese Weise wird der von dem elastischen Dichtring 33 aufgrund des auf ihn wirkenden hydrostatischen Drucks des Förderniediums auf das Schwenkrohr ausgeCbie Axialschub erhöht. Die gleiche Bemessung der Außendurchmesser C der beiden Schwenkrohrenden ermöglicht den linbau des Schwenkrohrf.5 in zwei unterschiedlichen, um die waagerechte Querachse geschwenkten Lagen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kolbenpumpe mit zwei parallel zueinander angeordneten, in einen Füllbehälter mündenden Zylindern, insbesondere zur Förderung von Dickstoffen, wie z.B. Beton, mit einem S-förmig gekrümmten, innerhalb des Füllbehälters angeordneten, an seinem förderleitungsseitigen Ende in der Wand des Füllbehälters schwenkbar gelagerten, an einem Widerlager sich abstützenden, mit seinem förderzylinderseitigen Ende im Wechsel vor die Förderzylinder schwenkbaren Rohr, das mittels eines Verschleißrings dichtend gegen die förderzylinderseitige Wand — im folgenden »Rückwand« genannt — des Füllbehälters anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die leitungsseitige hydrostatisch wirksame Stirnfläche (28) des Schwenkrohrs (5) einen größeren Außendurchmesser (B) aufweist s»Js der Dichtwirkdurchmesser (A) der ringförmige* zylinderseitigen Berührungsfläche (26) des Schwenkrohrs (5) und zwischen der Stirnfläche (28) und dem das Widerlager bildenden Druckflansch des Verbindungsrohrs (4) ein von einer Hülse (34) umschlossener elastischer, dem Förderdruck ausgesetzter, axial vorgespannter Ring (33) angeordnet ist

2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsrohr (4) mittels axial nachstellbarer Zuganker (36) lösbar mit der Rückwand (44) des Füllbehälters (1) verbunden ist

3. Kolbenpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daC- Jie beiden Enden des Schwenkrohrs (5) gleich und symmetrisch ausgebildet sind.