-
Schwenkeinrichtung für den Verteiler
-
einer Betonpumpe
Beschreibung Die vorliegende Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Förderung von breiigen, atbindenden Massen,
insbesondere Beton, welche eine Pumpe mit mindestens zwei in Zylindern geführten,
im allgemeinen parallel zueinander angeordneten Kolben aufweist, welche die über
einen Trichter zuführbaren Massen wechselweise über einen im Trichter schwenkbar
angeordneten Verteiler in eine an der Frontseite des Trichters angekoppelte Druckleitung
fördert, wobei der Trichter an seiner Rückwand über zwei in einer (im folgenden
Schwenkebene genannten) Ebene liegende Öffnungen mit den Zylindern der Pumpe in
Verbindung steht und die Öffnungen durch den Verteiler wechselweise mit der Druckleitung
verbindbar sind und wobei der Verteiler im Bereich des in der Schwenkebene hin-
und herbewegten Endes kraftschlüssig von einem Schwenkhebel gefaßt ist, der seinerseits
kraftschlüssig mit einer durch die Trichterrückwand geführten Schaltwelle verbunden
ist.
-
Vorrichtungen dieser Art sind bekannt und zwar derart, daß der Verteiler
als S-förmiges Rohrstück ausgebildet ist. Dabei bildet das eine Ende des "S" gewissermaßen
die Schwenkachse, während das zweite Ende des "S" wechselweise der einen oder anderen
Öffnung in der Trichter-Rückwand gegenüberliegt. Dieees zweite Ende wirkt somit
als Eingang für den aus dem jeweils zu entleerenden Zylinder ausgedrückten Beton.
über das erste "S"-Ende wird dieser Beton sodann der Druckleitung zugeführt (vgl.
DE-PS 12 85 319 und DE-AS 16 53 607).
-
Zur Verminderung des Druckverlustes im Verteiler ist in der Patentanmeldung
P 30 45 885 ein Verteiler vorgeschlagen worden, der durch ein über dem Boden des
Trichters geführtes, durchgehend konkav gebogenes Rohrstück realisiert ist Eine
weitere Variante eines gattungsgemäßen Verteilers ist aegenstand der Patentanmeldung
P 31 18 937. Hierbei besteht der Verteiler im wesentlichen aus einem geraden Rohrstück.
-
Den bekannten "S"-Rohrweichen und den neu vorgeschlagenen Verteilerrohren
ist gemeinsam, daß das eine Ende - in einer sogenannten Brillenplatte geführt -
vor den Pumpenzylindern hin- und hergeschwenkt wird, wodurch die Druckleitung letztlich
wechselweise mit dem einen oder anderen Pumpenzylinder verbunden wird. Im Hinblick
auf das spezielle Fördermedium Beton bzw. allgemeiner breiige, abbindende Massen
kommt dem Problem der Dichtheit im Bereich der Kopplung zwischen Verteilerrohr und
Pumpenzylinder ganz besondere Bedeutung zu und zwar einmal auf Grund der Gefahr
des Verlustes von Wasser-Zement-Gemisch mit den nachteiligen Auswirkungen auf die
Betonkonsistenz und zum zweiten auf Grund des abrasiven Charakters des Betons.
-
Zur Gewährleistung dieser Dichtheit beim Ausdrücken des Betons aus
einem Pumpenzylinder sind bereits viele Vorschläge gemacht worden. Im wesentlichen
laufen diese Vorschläge sämtlich darauf hinaus, den Verteiler von der dem Pumpenzylinder
abgewandten Seite her über ein Widerlager fest an den Ausgang des Pumpenzylinders
anzupre s sen. Diese Widerlagerkonstruktionen sollen letztlich verhindern, daß der
Verteiler beim Einschieben des Betons abgehoben wird und der Beton Wasser verlieren
und damit seine Qualität verändern kann.
-
Die speziellen Konstruktionen sind im allgemeinen nicht nur kompliziert
und aufwendig, sondern darüberhinaus auch noch starkem Verschleiß unterworfen.
-
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin,
eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die ohne zusätzliche Widerlager
für den Verteiler auskommt.
-
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß Schaltwelle und Schwenkhebel
so dimensioniert sind, daß die beim Fördern des Betons vom Pumpenzylinder in den
Verteiler auftretenden, sowie die über die Druckleitung eingeleiteten, von einer
statischen Säule herrührenden Kräfte kompensiert sind.
-
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind Schaltwelle und Schwenkhebel
im wesentlichen einstückig ausgebildet.
-
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
Diese zeigt einen Längsschnitt durch eine Gesamtvorrichtung.
-
In der Darstellung ist der Teil einer Autobetonpumpe dargestellt,
der für das Verständnis der vorliegenden Erfindung notwendig ist.
-
Demzufolge ist der zentrale Mittelpunkt der Zeichnung ein Trichter
1 , in den das zur Einbringstelle auf einer Baustelle zu fördernde Gut, d. h. der
Beton, eingefüllt wird. Dieser Trichter 1 ist somit oben offen und durch eine Rückwand
2 eine Frontseite 3 und einen Boden 4 begrenzt. Die Rückwand 2 weist oberhalb ihrer
Unterkante zwei nebeneinander angeordnete Öffnungen 5 auf, an die ihrerseits Pumpenzylinder
6 angeschlossen sind. Diese Zylinder 6 bestehen je aus einem Zylinderrohr 7 und
einem axial bewegbaren Kolben 8.
-
Die beiden Kolben 8 der Zylinder arbeiten im Gegentakt und zwar derart,
daß jeweils der eine einen Saughub und der zweite einen Druckhub ausführt. Auf diese
Art kann jeder Zylinder dann, wenn er zum Trichter 1 hin offen ist, Beton ansaugen
und diesen angesaugten Beton dann, wenn ein Rohr vorgesetzt ist, in dieses Rohr
drücken.
-
Nach diesem Prinzip arbeiten auch die eingangs genannten Betonpumpen,
d. h. also bezogen auf einen Pumpenzylinder wird in einem ersten Arbeitshub Beton
angesaugt und in einem zweiten Arbeitshub ausgedrückt. Arbeiten die beiden Pumpenzylinder
jeweils komplementär zueinander und wird über einen Verteiler sichergestellt, daß
der jeweils saugende Pumpenzylinder eine freie Öffnung und der drückende Pumpenzylinder
den Eingang des Verteilers vorfindet, so kann der Trichterinhalt näherungweise kontinuierlich
zur Einbringstelle gepumpt werden.
-
Bezogen auf die Darstellung bedeutet dies, daß ein Verteiler 9 vorgesehen
ist, der wechselweise vom einen zum anderen der - bezogen auf die Zeichenebene -
hintereinander liegenden Pumpenzylinder 6 geschwenkt wird. Diese Schwenkbewegung
wird über einen kraftschlüssig mit dem vor den Öffnungen 5 in der Trichterrückwand
2 hin- und herbewegten Ende des Verteilers 9 verbundenen Schwenkhebel 10 vollzogen,
der über einen außerhalb des Trichters 1 liegenden'Schwenkarm 11 bewegt wird. Schwenkarm
11 und Schwenkhebel 10 habXhre gemeinsame Wirkverbindung (Schaltwelle 12) in der
Schwenkachse 0t, , deren Abstand von den Öffnungen 5 in der Trichterrückwand 2 mit
der Lage der Öffnungen 5 insoweit korrespondiert, als der Verteiler 9 auf einem
Kreisbogen von der einen zur anderen Öffnung 5 bzw. vom einen zum anderen Ausgang
der Zylinder 6 geschwenkt wird. Die Schnittebene zwischen dem Verteiler 9, d.h.
seiner lotrecht angearbeiteten
Stirnfläche und den Enden der Pumpenzylinder
6 ist die zur Schwenkachse oC senkrecht liegende Schwenkebene r die als rückseitige
Begrenzung des Trichters 1 angesehen werden kann.
-
Es ist ohne weiteres einsichtig, daß dem Problem der Dichtung in diesem
Bereich besonderes Augenmerk zu widmen ist. Es soll an dieser Stelle noch darauf
hingewiesen werden, daß die vor den Zylinderöffnungen hin- und herbewegte Stirnseite
des Verteilers 9 formjschlüssig in einer die rückseitige Begrenzung des Trichters
1 bildenden Brillenplatte 13 geführt wird, und daß zwischen der genannten Stirnseite
des Verteilers 9 und der Brillenplatte 13 ein auswechselbarer Verschleißring 14
eingelegt ist.
-
Der Verteiler selbst ist nur schematisch dargestellt, und besteht
aus einem an den Verschleißring 14 angesetzten Rohrkrümmer 15 und einem geraden
Rohrstück 16 Dieser Verteiler 9 bzw. sein gerades Rohrstück 16 hat im Bereich der
Frontseite 3 formschlüssige Verbindung mit einer einzigen Druckleitung 17. Diese
Druckleitung 1 7 ist im Bereich der Trichter-Frontseite 3 fest mit dieser verbunden,
was im Hinblick auf die formschlüssige Verbindung bzw. Kopplung mit dem benachbarten
zweiten Ende des Verteilers 9 bedeutet, daß dieses zweite Ende sich in einer Drehebene
d drehen muß, die exakt parallel zur Schwenkebene t liegt. Darüberhinaus muß die
Schwenkachse 0G die Mittellinie des Rohrstücks 5 gerade in dieser Drehebene g schneiden
(Schnittpunkt Cp ), da nur so der verfolgte Zweck erreichbar ist. Unter explizitem
Hinweis auf die zeichnerische Darstellung sind die geometrischen Beziehungen also
so gewählt, daß Schwenkebene t und Drehebene d parallel
zueinander
sind und daß die Länge des Verteilers 9 so gewählt ist, daß in der Drehebene g die
Mittellinie S des Verteilers 9 von der verlängerten Schwenkachse s geschnitten wird.
Das zweite Ende des geraden Rohrstücks 16 ist also entsprechend schräg abgeschnitten.
-
Der Kern der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, daß die Schaltwelle
12 (einschließlich ihrer Lagerung (Buchse 17)) einerseits und der Schwenkhebel 10
andererseits so robust dimensioniert sindg daß alle im Bereich des an die Pum penzylinder
6 anschließenden Verteilers 9 wirksamen Kräfte aufgenommen, d. h. kompensiert, werden.
Schaltwelle 12 und Schwenkhebel 10 sind dabei, wie dargestellt und als bevorzugtes
Ausführungsbeispiel zu betrachten - im wesentlichen einstückig ausgebildet.
-
Grundsätzlich ist an sich nur eine (einigermaßen) genaue Kenntnis
der zu kompensierenden Kräfte notwendig, um, unter Berücksichtigung der spezifischen
Materialwerte die notwendigen Abmessungen für Schaltwelle und Schwenkhebel ermitteln
zu können.
-
Das Erstaunliche und damit - bezogen auf die vorliegende Erfindung
-deren Patentwürdigkeit unterstreichende Phänomen ist die Tatsache, daß bis dato
dieser Weg, d.h. Kompensation des Betondrucks durch entsprechende Auslegung der
Umschaltmechanik, für nicht realisierbar gehalten wurde. Dieser Weg wird durch die
vorliegende Erfindung aufgezeigt.
-
BEZUGSZEICHEN: Trichter 2 (Trichter-) Rückwand 3 (Trichter-) Frontseite
4 (Trichter-) Boden 5 Öffnungen in der Rückwand 6 Pumpenylinder 7 Zylinderrohr 8
(Zylinder-) Kolben 9 Verteiler 10 Schwenkhebel 11 Schwenkarm 12 Schaltwelle 13 Brillenplatte
14 Verschleißring 15 Rohrkrümmer 16 gerades Rohrstück 17 Druckleitung α Schenkachse
# Schwenkebene # Drehebene # Mittellinie des Verteilers ? Schnittpunkt