DE2924202A1 - Verschleisschutzbelag - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. H. M1TSCHERÜÖH ' D-8000 MÖNCHEN 22 Dipi.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10 Dr.r.r.nat. W. KÖRBER ^ ⁽⁰⁸⁹> * ^{29 66 84}

Dipl.-I ng. J. SCHMIDT-EVERS PATENTANWÄLTE

-A-SKEGA AKTIEBOLAG

S-930 40 Ersmark
SCHWEDEN

Verschleißschutzbelag

Die Erfindung betrifft einen Verschleißschutzbelag, welcher
Gummi enthält, zum Beispiel für Pumpen, die zur Behandlung
von angreifendem Material vorgesehen sind, wie beispielsweise
Bagger- und Schlamm- Zentrifugalpumpen, welcher Verschleißschutzbelag eine Schicht aus Verschleißschutzgummi aufweist,
die fest mit einer Auflageplatte verbunden, ist und betrifft
ferner ein Verfahren zur Herstellung solcher Verschleißschutzbeläge .

Verschleißschutzbeläge aus Gummi für Pumpen, die zur Behandlung von angreifendem oder Verschleiß verursachendem Material
vorgesehen sind, zum Beispiel für Zentrifugalpumpen zum Baggern
von Sand und gebaggertem Material und zum Pumpen solcher Materialien sind seit langem bekannt, ebenso auch Pumpenverkleidungen | aus Gußeisen und Stahllegierungen. Es hat sich herausgestellt, | daß Gummi das günstigste Material zur Verwendung bei Belägen f. für Pumpen ist, die im wesentlichen zum Pumpen von reinem i Sand und ähnlichen Materialien vorgesehen sind. Andererseits ί haben sich, wenn das zu pumpende Material scharfe Steine, ge- i brochenes Glas, Büchsen und andere scharfe und harte Teile | enthält, die in Ablagerungen auf dem Grund von Kanälen, \ Flüssen und Häfen und in anderen Wassern vorkommen können, % Pumpenauskleidungen aus Gußeisen oder Stah.llegierungen als | günstiger erwiesen in Hinblick auf Festigkeit und Verschleiß f

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als Beläge aus reinem Gummi, und zwar aufgrund der Tatsache, daß Gummi nicht in der Lage ist, der Schneidwirkung zu wider- Ί stehen, die solche Gegenstände in Bewegung ausüben können,

sondern häufig in Stücke geschnitten wird, was zurFolge hat, daß große Gummistücke leicht von dem Belag abgeschnitten und weggerissen werden können. Jedoch ist es kürzlich möglich geworden, diesen Nachteil von Verschleißschutzbelägen aus Gummi zu beseitigen durch Einbetten von einer oder mehreren Schichten perforierter Stahlplatten oder Stahldrahtnetze in die aus Gummi bestehende Verschleißschutzschicht, was, wie sich heraus- : gestellt hat, einen positiven Einfluß auf die Widerstandsfähigkeit von Gummi enthaltenden Verschleißschutzbelägen gegen Be-Schädigung und Verschleiß durchzuschneiden hat.

: Diese bekannten Verschleißschutzbeläge für Pumpen bestehen entweder aus Metall oder Gummi und müssen bereits bei ihrer Herstellung eine Form erhalten, die der Form der Schale des Pumpengehäuses entspricht, in dem sie zu plazieren · sind, und müssen in Abschnitten hergestellt werden, um sie in ihren Pumpengehausen zu montieren. Für die Herstellung dieser bekannten Verschleißschutzbeläge wird also eine Anzahl von Formen benötigt, das heißt, im wesentlichen eine Form für jeden ( Abschnitt, und da die Herstellung der Form schwierig und ''* aeit-aufwendig sowie teuer ist, ist auch die Herstellung der i: bekannten Verschleißschutzbeläge sehr teuer. Da sie auch in ■I Abschnitten hergestellt werden, ist ihre Montage schwierig % und Zeit aufwendig, nicht zuletzt deshalb, da jeder Abschnitt \ü einzeln in dem Pumpengehäuse befestigt werden muß. Ferner ist die Verbindungsstelle zwischen zwei solcher Abschnitte ein § Teil, das dem Verschleiß ausgesetzt ist, vor allem bei Verschleißschutzbelägen, die aus Gummi bestehen.

Gegenstand der Erfindung ist die Herstellung eines Gummi enthaltenden Verschleißschutzbelages, vorzugsweise für Pumpen, welcher nicht in Formen hergestellt zu werden braucht, sondern sich in relativ großen Längen herstellen läßt und dann, nach

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möglichem Schneiden auf eine gewünschte Länge, durch Biegen in die gewünschte Form gebogen wird, zum Beispiel an dem Ort seiner Verwendung, und welcher darüber hinaus wenigstens die gleiche Verschleißfestigkeit und den gleichen Widerstand gegen Abrieb aufweist wie die bekannten, aus Gummi bestehenden Verschleißschutzbeläge.

Dies wird erzielt durch Schaffung des erfindungsgemäßen Verschleißschutzbelages mit den in den Ansprüchen festgelegten kennzeichnenden Merkmalen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Figuren 1 und 2 eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines erfindungsgemäßen Verschleißschutzbelages in der Form, die er nach seiner Herstellung hat:

Figur 3 eine vergrößerte Ansicht des in Figur 2 gezeigten Schnittst

Figur 4 schematisch einen Schnitt eines Pumpengehäuses

einer Bagger-Zentrifugalpumpe, die mit dem erfindungsgemäßen Verschleißschutzbelag versehen ist;

Figur 5 einen Schnitt im wesentlichen entlang der

Linie V-V in Figur 4: und

Figur 6 einen dem Schnitt in Figur 5 ähnlichen Schnitt,

jedoch durch eine etwas modifizierte Ausführungsform des Belages.

Der Verschleißschutzbelag umfaßt eine Auflageplatte 1 aus einer Metallplatte, die gebogen werden kann, zum Beispiel eine Stahlplatte oder eine Platte aus korrosionsbeständigem Material, beispielsweise rostfreiem Stahl, und eine Schicht 2. aus vulkanisiertem Gummi, die daran angefügt und vorzugsweise anvulkanisiert ist und eine Dicke aufweist, welche wesentlich

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größer ist als die der Auflageplatte. Die Gummischicht 2 hat eine Verschleißfläche 3 und innerhalb dieser wenigstens eine Schicht von Stiften ,4 aus Stahl oder einem entsprechenden Material, welche parallel beabstandet und vollständig in den Gummi eingebettet sind, und welche so orientiert sind, daß sie sich im wesentlichen senkrecht zur Stromrichtung bei einem in einem Pumpengehäuse angebrachten Belag erstrecken, das heißt, in radialen Ebenen parallel zurWelle des Pumpenrades liegen. Der Abstand zwischen den Stiften .4 sollte wenigstens gleich der halben Dicke der Stifte sein und vorzugsweise gleich der Dicke der Stifte oder etwas größer, wie in Figur 3 gezeigt. Außerdem können die Stifte eine runde Querschnittsform haben, wie in den Zeichnungen gezeigt, aber eine ovale oder andere Querschnittsform ist nicht ausgeschlossen, sondern liegt im Rahmen der Erfindung. Bei mehr als einer Schicht oder Lage von Stiften 4 sollten die Stifte in den verschiedenen Lagen relativ zueinander versetzt sein, wie in Figur 3 gezeigt, und der Abstand zwischen den Schichten von Stiften ist vorzugsweise geringer als der Abstand zwischen zwei Stiften '4 in derselben Schicht, und wobei der Abstand zwischen den Stiftlagen nicht notwendigerweise gleich ist, sondern möglicherweise wechselseitig verschieden, was auch für die Dicke der Stifte und ihre Querschnittsformen in den verschiedenen Lagen gilt. Bei Einbettung mehrerer Schichten von Stiften .4 in den Gummi sollte die der Verschleißschutzschicht

3 nächste Schicht in einem Abstand von der Verschleißschutzschicht liegen, der kleiner ist als die halbe Dicke der Gummischicht, und nur bei Einbettung einer Schicht von Stiften in die Gummischicht 2 sollte diese Schicht von Stiften näher an der Verschleißfläche 3 als an der Auflageplatte .1. liegen, an der die Gummischicht befestigt ist.

Die Stifte 4 in jeder Lage sollten wechselseitig parallel angeordnet sein, und darüber hinaus sollte jeder in die Gummischicht eingebettete Stift 4 wenigstens einer Normalebene

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parallel sein, welche senkrecht zu der Hauptlängsrichtung des B_elages verlauft, und solch eine Ebene ist in den Figuren 1 und 3 mit einer Linie 5 markiert. Auf diese Art, und da die Stifte 4 in beabstandeter Lage zueinander angeordnet und nicht in anderer Weise miteinander verbunden sind als durch das Gummimaterial, kann der aus Gummi bestehende Verschleißschutzbelag vollständig eben und in großen Längen hergestellt werden und kann dann, beispielsweise am Ort seiner Verwendung, nach Wunsch durch Biegen in einer herkömmlichen Biegemaschine geformt werden, die beispielsweise mit drei Rollen versehen ist.

Die Herstellung von Verschleißschutzbelägen kann derart durchgeführt werden, daß die Gummischicht 2 vollständig auf die beabsichtigte Dicke und Gestalt an der Verschleißfläche 3 aufgebaut wird, indem Schichten von Gummimaterial direkt auf die Auflageplatte 1 aufgebracht werden, und dann vollständig eben läuft, wobei gleichzeitig die'Stifte 4 in Schichten bei dem erwünschten gegenseitigen Abstand und senkrecht zu der Längsrichtung der Auflageplatte eingelegt werden, das heißt, so, daß die Stifte 4 in jedem in einer Pumpe montierten Verschleißschutzbelag in einer radialen Ebene parallel zu der Pumpenradwelle ,6. liegen (siehe Figur 5), in welcher Ebene die verschiedenen Lagen von Stiften 4 nicht parallel zueinander oder zu der Verschleißfläche 3 zu sein brauchen, aber sich symmetrisch auf beiden Seiten der Mittelebene des Belages erstrecken sollten, die in Figur 5 mit einer Linie 7 markiert ist. Wie in den Figuren 5 und 6 gezeigt, kann die Verschleißhülse 3 eben oder gekrümmt konstruiert sein, wobei die der Verschleißfläche nächste Schicht von Stiften in letzterem Fall die selbe gekrümmte Form wie die Verschleißfläche 3 oder eine flachere Form erhält.

Nach Aufbau der Gummischicht 2 mit der darin eingebrachten Lage von Stiften [4 findet eine Vulkanisation des Gummis statt, und die Gummischicht wird mit der Auflageplatte 1..

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und die Stifte 4 werden mit dem Gummi durch Vulkanisation fast untrennbar verbunden. Wie in Figur 3 gezeigt, können bei Anbringen des Gummis an der Auflageplatte deren Kanten durch eine relativ dünne Schicht 8 des Gummis bedeckt werden.

Selbst wenn der Verschleißschutzbelag als ein peripherer Belag in einem Pumpengehäuse einer Zentrifugalpumpe oder dergleichen verwendet werden sollte, kann er in ebener Form hergestellt werden und kann die Spiralform entsprechend dem Pumpengehäuse ff oder der Schale durch Biegen am Ort seiner Montage erhalten. ) Dies vereinfacht und verbilligt nicht nur die Herstellung und den Transport (der weniger Raum in ebener Form benötigt), sondern auch die Montage des Belages in dem Pumpengehäuse, welches, wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt, eine Wandung 9 umfassen kann, die die Schale definiert und in Form einer Spirale verläuft, sowie zwei Seitenwände 10 und 11 , eine von welchen abnehmbar ist. Die Schale endet auf bekannte Art in einem Auslaß 12, mit einem Belag 13 und einem Nasenbereich 14 an dem scharfen Übergang zwischen der Schale und dem Auslaß. Der Nasenbereich .14 weist eine Auflagefläche auf, wie der Belag .13 des Auslasses bei 16.

Zum Auskleiden dieses Pumpengehäuses mit einem Verschleißschutzbelag wird der gefertigte und in ebenem Zustand gelieferte Verschleißschutzbelag zunächst in einer herkömmlichen Biegemaschine, die beispielsweise mit drei Biegerollen versehen ist, in eine Spiralform gebogen, welche etwas größer ist als die Umfangswand des mit 9 bezeichneten Pumpengehäuses, und dann wird der so gebogene Belag in das Pumpengehäuse eingeführt, wobei eine seiner Endflächen zu der Auflagefläche des Nasenbereichs hinbewegt wird, und danach wird der Belag auf die Umfangswand 9 gedruckt und an der Endfläche 16 des

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Belags 13 des Auslasses angeklemmt. Durch innere Spannung neigt der so gebogene Belag dazu, gegen die Umfangsflache 9 der Schale zu federn und wird auf diese Weise innerhalb des

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Pumpengehäuses gehalten ohne irgendein zusätzliches Befestigungsmittel außer der Befestigung, welche durch den seitlichen Belag des Pumpengehäuses geschaffen wird, der in den Figuren 5 und 6 mit 17 bezeichnet ist, und der von irgeneiner bekannten Art sein kann und an den Seitenwänden 10 und 11 des Pumpengehäuses befestigt ist. Hinsichtlich der in Figur 6 gezeigten Ausführungsform sollten die Biegerolle oder Biegerollen, die gegen die Gummifläche wirken, ein Profil aufweisen, das wenigstens dem Querschnittsprofil der Verschleißfläche entspricht, um die beim Biegen auftretenden Kräfte zu verteilen.

Das Biegen des Verschleißschutzbelages in die gewünschte gekrümmte Gestalt nach seiner Herstellung in ebenem Zustand bringt den Vorteil mit sich, daß den. der Ver-schleißflache 3 am nächsten gelegenen Gummi durch die bei der Biegung des Verschleißschutzbelages entstehende Kompression jedenfalls eine Vorspannung (bias.) erteilt wird, welche den Verschleißwiderstand des Gummis, insbesondere gegen Schneiden,erhöht. Der Verschleißschutzbelag kann auch vorteilhafterweise in Abschnitten 18. geformt werden, wie in Figur 4 gezeigt, und in diesem Fall ist ebenfalls jede Nahtstelle 19 zwischen zwei Abschnitten des Verschleißschutzbelages sehr dicht und dauerhaft dank der Kompression des Gummis in den Enden der Abschnitte, die zueinander hinweisen, wenn diese Enden gegeneinander gedrückt werden, bis die Enden der Auflageplatten der Abschnitte einander kontaktieren. Nach 'Biegen jedes Abschnitts des Verschleißschutzbelages in seine gewünschte gekrümmte Form sind die Enden der Abschnitte sozusagen unterhöhlt relativ zu einer radialen Ebene von dem Biegezentrum aus.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das, was oben beschrieben und in den Zeichnungen gezeigt worden ist, sondern kann im Rahmen des in den Ansprüchen definierten Erfindungsgedanken auf verschiedene Arten verändert modifiziert und ergänzt werden. Selbst wenn der erfindungsgemäße Verschleißschutz-

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belag oben als peripherer Verschleißschutzbelag für Pumpen beschrieben worden ist, kann er natürlich überall verwendet werden, wo wellige oder zylindrische Verschleißschutzbeläge verwendet werden, zum Beispiel in Mühlen und verschiedenen Arten von Trommeln.

Der Patentanwalt

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Claims (10)

Dipl.-Ing. H. MITSCHERUCH*'" "··"··' : ■·' D-8000 MÖNCHEN 22 £ Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10 k Dr.r.r.not. W. KÖRBER 29242Q2 -V(m'»UU Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS |i Patentanwälte 15. Juni 1979 % SKEGA AKTIEBOLAG t S-930 40 Ersmark % SCHWEDEN Ansprüche:

1.) Verschleißschutzbelag für eine gekrümmte Fläche, die zum KrümmungsZentrum hinweist und die einem angreifenden Material ausgesetzt ist, zum Beispiel für eine Umfangswand, welche die Schale einer Pumpe definiert, beispielsweise einer Zentrifugalpumpe, die als Bagger- und/oder Schlammpumpe dient, welcher Verschleißschutzbelag eine Schicht aus Verschleißschutzgummi aufweist, die fest mit einer Auflageplatte verbunden ist und mit einer Verschleißfläche versehen ist, die zu dem KrümmungsZentrum hinweist, sowie Mittel, die in der Schicht aus Verschleißschutzgummi enthalten sind und den Verschleißwiderstand des Verschleißschutzbelages erhöhen, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel aus Stiften (4) aus Metall, vorzugsweise Stahl, bestehen, die innerhalb der Schicht (2) aus Verschleißschutzgummi in einer oder mehreren wechselseitig getrennten Schichten angeordnet und voneinander beabstandet sind, wobei die Stifte (4) in radialen Ebenen orientiert sind, die sich von dem Krümmungszentrum aus und wenigstens durch die Verschleißfläche (3) erstrecken, sowie aus einer Kompression in der Schicht (2) aus Verschleißschutzgummi bestehen, welche Kompression von der Auflagefläche zu der Verschleißfläche (3) hin zunimmt und durch Biegung des Verschleißschutzbelages aus im wesentlichen ebenen Zustand in die beabsichtigte gekrümmte Form erzeugt wird.

2. Verschleißschutzbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Stiften (4) in jeder

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Schicht größer ist als die halbe der Stifte und vorzugsweise kleiner als die dreifache Dicke der Stifte.

3. Verschleißschutzbelag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß di e Stifte (4) einen runden, quadratischen oder ovalen Querschnitt haben.

4. Verschleißschutzbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der eine Schicht von Stiften umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht von Stiften (4) näher an der Verschleißfläche

(3) als an der Auflageplatte (1) liegt.

5. Verschleißschutzbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der mehr als eine Schicht von Stiften umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (4) in benachbarten Schichten relativ zueinander versetzt sind.

6. Verschleißschutzbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die der Verschleißfläche (3) am nächsten gelegene Schicht von Stiften

(4) parallel zur Verschleißfläche (3) liegt.

7. Verschleißschutzbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schichten von Stiften (4) ohne die der Verschleißfläche (3) am nächsten gelegene Schicht oder gelegenen Schichten parallel zu der Auflageplatte (1) sind.

8. Verschleißschutzbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schichten von Stiften (4) parallel zueinander und zu der Verschleißfläche (3) sind.

9. Verfahren zur Erzeugung eines Verschleißschutzbelages nach Anspruch 1 für eine gekrümmte Fläche, die zum

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KrümmungsZentrum hinweist und die einem angreifenden Material ausgesetzt ist, zum Beispiel eine Umfangsflache, welche die Schale einer Pumpe definiert, beispielsweise einer Zentrifugalpumpe, die als Bagger- und/oder Schlammpumpe dient, welcher Verschleißschutzbelag eine Schicht aus Verschleißschutzgummi aufweist, die fest mit einer Auflageplatte verbunden ist und mit einer Verschleißfläche versehen ist, die zu dem Krümmungszentrum hinweist, sowie Mittel, die in der Schicht aus Verschleißschutzgummi enthalten sind und den Verschleißwiderstand des Verschleißschutzbelages gegen Abrieb und dergleichen erhöhen, dadurch gekennzeichnet , daß der Verschleißschutzbelag in ebener Form derart hergestellt wird, daß die Stifte (4) in die Schicht (2) aus Verschleißschutzgummi bei deren Aufbau eingelegt werden, und daß der auf diese Art eben hergestellte Verschleißschutzbelag in die beabsichtigte gekrümmte Form gebogen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Biegen in Verbindung mit dem Montieren des Verschleißschutzbelages stattfindet.

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