DE3148484A1 - Wear protection of a concrete pump - Google Patents
Wear protection of a concrete pumpInfo
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Abstract
Description
Verschleiß schutz einer Betcnpumpe Wear protection of a bed pump
Die Erfindung betrifft die Ausftihrung des Verschleiß schutzes der funkticaswichtigen Bauteile einer 2-Zylinder-Kolbenpumpe für breiige Massen, insbesondere Beton, wie z.B. das Steuerschieberteil und angrenzende Teile des Steuerschiebers unter besonderer Berücksichtigung der späteren Regenerierbarkeit und günstigstooglicher Herstellkosten.The invention relates to the execution of the wear protection Functionally important components of a 2-cylinder piston pump for pulpy masses, in particular Concrete, such as the control slide part and adjacent parts of the control slide with special consideration of the later regenerability and cheaper Manufacturing costs.
Die Neuerung ist nicht an ein bestimmtes Bausystem einer Betonpumpe gebunden, doch wird es die größte Bedeutung haben, etwa bei Betonpumpen nach P 28 14 845 und DOS 30 09 746.2. Die erfindungsgemäien Vorstellungen können ganz oder zum Teil für abweichend geformten Steuerschieber, etwa bei S-Formschiebern mit annähernd senkrechter Achslage oder anderen Stromsteuervorrichtungen zur Anwandung kommen.The innovation is not related to a specific construction system of a concrete pump bound, but it will have the greatest importance, for example with concrete pumps according to P 28 14 845 and DOS 30 09 746.2. The ideas according to the invention can be whole or partly for differently shaped control spools, for example with S-shaped spools with approximately vertical axis position or other current control devices come into use.
Rauch ist die Anwendung nicht begrenzt auf Betonpumpen, sondern sie kann in gleicher Weise in Pumpen zur Anwendung kommen für von Beton abweichendes, jedoch abrasives Fördermedium, etwa Fördergut in der keramischen Industrie, der Baustoff industrie, der Abfallwirtschaft, der Industrie von Putzmitteln und anderen.Rauch's application is not limited to concrete pumps, but them can be used in the same way in pumps for something other than concrete, however, an abrasive conveying medium, such as conveyed material in the ceramic industry Building materials industry, waste management, cleaning products industry and others.
Besprochen wird die Erfindung anhand einer Betonpumpenkonstruktion nach DP 28 14 845 und DOS 30 09 74.The invention is discussed using a concrete pump construction according to DP 28 14 845 and DOS 30 09 74.
Ganz allgemein muß bei Steuerschiebern von Betonpumpen unterschieden erden zwischen viererlei Verschleiß.In general, a distinction must be made between control slides and concrete pumps earth between four kinds of wear.
1. An der Schnittstelle des Betonstranges entsteht ein kombinierter Schiag-Quetsch-Reibverschleiß. Dieser Verschleiß muß durch die auswechselbaren Hauptverschleißteile, die auch regenerierbar sein sollten, beherrscht werden. Sie sind nicht Gegenstand der Erfindung.1. At the intersection of the concrete string, a combined one is created Schiag-crushing frictional wear. This wear must be caused by the replaceable main wear parts, which should also be regenerable. You are not the subject the invention.
2. Durch den S-förmigen Steuerschieber hindurch entsteht ein starker Druck-Reibverschleiß, der an den Auftreffstellen des Betonkernes Verschleißmaxiitas aufweist.2. A strong one is created through the S-shaped spool Pressure-frictional wear, the maximum wear at the point of impact of the concrete core having.
3. Ist die Gehäuseausbildung derart, daß eine Bodenabschlußplatte formangepaßt an das Steuerschieberteil ausgebildet ist, dann entsteht Zwischen steuerschieberrohr und Bodenabschlußplatte ein anders gelagerter Verschleiß, etwa ein Quetsch-Reibverschleiß.3. Is the housing design such that a bottom cover plate is adapted to the shape of the control slide part, then arises Between control valve tube and bottom plate a differently stored wear, for example a pinch fretting.
4. Schließlich kann zwischen Steuerschieberteil und Gehäusewandung an verschiedenen Stellen ein geringer Auflage-Reibvferschleiß entstehen.4. Finally, between the control slide part and the housing wall a slight contact friction wear occurs at various points.
Die Verschleißwerte an diesen 4 Stellen liegen mm Verhältnis zueinander wie etwa 4:2:1:0,5.The wear values at these 4 points are mm in relation to one another such as 4: 2: 1: 0.5.
Ziel der Erfindung ist demnach, Methoden und Wege zu finden, die Verschleißwiderstände an den verschiedenen Stellen durch entsprechende Werkstoffwahl und/oder Bearbeitung bzw. durch die Art der Schaffung einer Verschleiß schicht diesen Anforderungen bei geringstmöglichem technischen Aufwand und Kosten anzupassen.The aim of the invention is therefore to find methods and ways to reduce wear resistance at the various points through the appropriate choice of material and / or processing or by the way in which a wear layer is created to meet these requirements adapt to the lowest possible technical effort and costs.
Wenn ein Steuerschieberteil in S-Form nach DOS 30 09 74 1-stßckig ausgebildet ist, was gegenüber anderen Bauweisen besondere Vorteile bietet, dann nuß ein Werkstoff gewählt werden, der einmal durch eine bestimmte Zähigkeit imstande ist, die mechanischen Kräfte beim Unschaltvorgang zu übertragen und an den Verschleiß flächen über eine große Härte oder Zusammenhangskraft des Gefüges eine hohe Verschleißfestigkeit aufweisen.If a control spool part in S-shape according to DOS 30 09 74 1-piece is formed, which offers particular advantages over other types of construction, then a material must be chosen that is capable of a certain toughness is to transfer the mechanical forces during the shift process and to the wear surfaces have a high level of wear resistance due to a high degree of hardness or cohesive force of the structure exhibit.
Beides sind stark widersprechende Forderungen, die bisher nur durch Vergüten, Bornieren, örtliche Wärmebehandlung, örtliches Härten der verschleißgefärdeten Flächen bei legierten STahlgußwerkstoffen erfüllbar waren.Both are strongly contradicting demands that have so far only been made by Quenching and tempering, burnishing, local heat treatment, local hardening of those exposed to wear Surfaces with alloyed cast steel materials were feasible.
Es wurden auch Sonder-Legierungen, etwa der MnMo oder MnCr-Gruppe zum Einsatz gebracht, die beide eine hohe Dehnung und brauchbaren Verschleißwiderstand vereinigen. Diese Werkstoffe werden nach detn Gießen wärmebehandelt, was gleichbedeutend ist mit großem Verzug. Erst danach erfolgt die mechanische, spanabhebende Bearbeitung.There were also special alloys, such as the MnMo or MnCr group brought into use, both of which have high elongation and useful wear resistance unite. These materials are heat treated after casting, which is synonymous is with great delay. Only then does the mechanical machining process take place.
Die erforderliche spanabhende Bearbeitung hat jedoch einen hohen Werkzeugverschleiß zur Folge, weil sich der Werkstoff beim Anfahren des Schneidwerkzeuges sofort sehr stark verfestigt. Darüberhinaus entstehen hche Bearbeitungskostan fUr derartige Bauteile.The machining required, however, has a high level of tool wear as a result, because the material changes when the Cutting tool immediately solidified very strongly. In addition, there are high processing costs for such components.
Die Bearbeitung eines Vargütungsstahles andererseits ist mit keinen oder nur geringen Schwierigkeiten verbunden, jedoch entsteht bei jeder Wärmebehandlung, etwa dem Vergüten zum Zwecke der örtlichen Verschleißsicherung auch ein gewisser Verzug, der ein Nacharbeiten der Lagerf1chen durch Schleifen zur Folge hat.On the other hand, machining a quality steel is with none or only minor difficulties, but with every heat treatment, For example, tempering for the purpose of local wear protection is also a certain amount Delay, which results in the bearing brackets being reworked by grinding.
Auch die Bodenabschlußplatte wurde aus einem verschleiß festen Werkstoff gefertigt, etwa aus demselben Werkstoff, wie das Steuerschieberteil.The bottom cover plate was also made from a wear-resistant material made, for example, of the same material as the control slide part.
Al leichtes und dünnes Schalen-Gußteil behält es bei der ärmebehandlung seine Form nicht und eine Nacharbeit verursacht ebenfalls hohe Kosten.Al light and thin shell casting keeps it in the heat treatment its shape and reworking also causes high costs.
Da diese Bcdenabschlußplatte vorzugsweise leicht und von Hand zu öffnen und zu schließen sein soll, chne hydraulische Betätigung, wrre Alu-Guß tUnstig. Der Verschleißwiderstand dieses Materials ist jedoch so gering, daß es aus diesen Grund nicht infrage kommt, Außerdem ist es dem Alkali-Angriff durch Betonschlempe nicht gewachsen.Since this floor cover plate is preferably easy to open by hand and should be able to close, without hydraulic actuation, aluminum casting would be cheap. The wear resistance of this material, however, is so low that it consists of these Reason is out of the question, it is also the alkali attack by concrete slurry not grown.
Schließlich hat es sich als zweckmäßig erwiesen, Schiebergehäuseteile aus gut zu vergießendem Sphäro- oder Stahlguß herzustellen. Derartiger Guß hat jedoch keinen Verschleißwiderstand gegen Abrasion. Dieses Gußteil wird also an bestimmten Stellen ebenfalls nach dem Erfindungsvorschlag verschleißgesichert.Finally, it has proven expedient to use valve body parts made of easily cast spheroidal or cast steel. However, such casting has no wear resistance against abrasion. This casting is so on certain Places also protected against wear according to the invention proposal.
Bei einer erfindungsgemäien Ausführung der funktionswichtigen Teile einer Betompumpe, insbesondere im Schieberbereich, werden nun die Grundwerkstoffe so gewählt, daß sie die mEchanischen Kräfte mit Sicherheit aufnehmen und es werden örtlich Maßnahmen getroffen, den verschleißwiderstand an die Erfordernisse anzupassen, wobei eine Wärmebgehandlung entweder entfällt oder nur örtlich erfolgt, so daß ein Verzug mit eventueller Nacharbeit an den Lagerstellen nicht erforderlich wird oder es wird eine Wärmebehandlung in Verbindung mit einem ionisierten Gas durchgeführt, diD Verzug vollkommen ausschließt Wie bekannt, ist für die Verschleißfestigkeit nicht immer die Härte eines metallischen Werkstoffes bestimmend. Es sind die Faktoren: Härte des Fördergutes, Zusammenhangskraft der Werkstoffe im Kristallgitter, Bewegungsgeschwindigkeit der Teile an der Verschleißstelle gegeneinander, Querkräfte, die etwa durch Verkeilen eines Kornes in einer Verschleißschicht örtlich fast unendlich hohe Werte bringen, Werkstoffanpassung, Sdhmierfilm und andere.In an embodiment of the functionally important parts according to the invention a concrete pump, especially in the slide area, are now the base materials chosen in such a way that they absorb and become the mechanical forces with certainty Measures taken locally to adapt the wear resistance to the requirements, with heat treatment either being omitted or only taking place locally, so that a Delay with possible rework at the storage locations is not necessary or a heat treatment is carried out in connection with an ionized gas, diD completely excludes delay As is known, is for wear resistance not always determining the hardness of a metallic material. There are the factors: Hardness of the conveyed material, cohesive force of the materials in the crystal lattice, speed of movement of the parts against each other at the point of wear, transverse forces caused by wedging, for example of a grain in a wearing course bring locally almost infinitely high values, Material adaptation, Sdhmierfilm and others.
Diesen an den funktionswichtigsten Bauteilen einer Betonpumpe sehr unterschiedlichen VerschleiBbeanspruchungen wird erfindungsgemäß mit abgestuften Mitteln begegnet oder es werden neue Verfahren der Härteerzeugung und der Erhöhung des Verschleißwiderstandes angewandt.This applies to the most important functional components of a concrete pump different wear and tear is according to the invention with graded Means encountered or there are new methods of hardness generation and increase the wear resistance applied.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, das vorzugsweise 1 -stückige Steuerschieberteil aus einem Vergiitungsstahlguß zu fertigen und in einem weiteren Arbeitsgang oder in weiteren Arbeitsgängen ohne WErmebehandlung bzw. verzugfrei eine Verschleiß schutzschicht aufzubringen.According to the invention it is proposed that the preferably 1-piece control slide part to manufacture from a cast steel and in a further operation or In further work steps without heat treatment or without distortion, a wear protection layer to raise.
Als hoch verschleißfest bei Druck-Reibeerschleiß wie an der Innenwand auftretend, hat sich eine Vulkollan-Auskleidung gezeigt. Es ist jedoch ein Problem, den Kern für den Gießvorgang ein- und auszubauen. Dieses Problem wird erfindungsgemäß gelöst derart, daß der Kern mehrteilig nach beiden Seiten ein- und ausbaubar ist und das Gesamtkernteil beidseitig in dem bereits bearteiteten Lager- bzw; Aufnahme- fixiert wird.As highly wear-resistant in the event of pressure and friction wear such as on the inner wall Occurring, a Vulkollan lining has been shown. However, there is a problem to install and remove the core for the casting process. This problem becomes present in accordance with the invention solved in such a way that the core can be installed and removed in several parts on both sides and the entire core part on both sides in the bearing or; Recording- is fixed.
Um den Schub durch den unverschieblichen Betonkern aufzunehmen, ist vorgesehen, im besonders beanspruchten Auftreffbereich besondere Verankerungen zwischen beiden Teilen vorzusehen und die Auskleidung zusätzlich durch einen Verstarkungsring am Anfang im Gußteil aufzuhängen.To absorb the thrust through the immovable concrete core, is provided, in the particularly stressed impact area, special anchors between to provide both parts and the lining additionally by a reinforcement ring to hang up in the casting at the beginning.
Die Abstreifnasen des Steuerschiebers erhalten zweckmaBigerweise einen Verschleißschutz in Form einer Keramik-Auftragung. Da auch das Auftragen einer Keramik-Schicht keine höheren Temperaturen als etwa 2000 C erfordert, werden sich die bereits fertigbearbeiteten Lagerteile nicht verziehen. Die erreichbare Härte entspricht derjenigen des Sandkornes, nämlich ca. 1200 - 1800 HV.The wiping lugs of the control slide are expediently provided with a Wear protection in the form of a ceramic application. There is also the application of a ceramic layer requires no higher temperatures than about 2000 C, the already finished ones will work Storage parts are not forgiven. The achievable hardness corresponds to that of the grain of sand, namely approx. 1200 - 1800 HV.
Die Abstreifnasen können aber auch mit einz metallischen Verschleißschutz versehen werden, wenn die mechanische Feinbearbeitung des Steuerschieberteiles daran anschließt (Aufspritzen und Einschmelzen von Wolframcarbid).The scraper lugs can, however, also have a single metallic wear protection are provided when the mechanical finishing of the control slide part is attached then (spraying on and melting down of tungsten carbide).
In einer Abwandlung des erfindungsgemäien Innen-Verschleißschutzes bei einem gekrümmten Rohrstbck ist vorgesehen, die gekrümmte Rohrwandung ebenfalls mit einer Keramik-Verschleißschurtzscht zu versehen.In a modification of the internal wear protection according to the invention in the case of a curved pipe section, provision is made for the curved pipe wall as well to be provided with a ceramic wear strap.
(Eine weitere Möglichkeit des Aufbringens eines Innen-Verschleißschutzes eines Schieberrehres wird darin gesehen, daß eine Metallschicht auf bekannte Weise aufgebracht und eingeschmolzen wird. Erst nach diesem Arbeitsgang werden die Lagerzylinder durch Schleifen nachgearbeitet).(Another way of applying internal wear protection a slide valve is seen in that a metal layer in a known manner is applied and melted down. Only after this operation are the bearing cylinders reworked by grinding).
Im Zusammenhang mit einem Keramik- oder Metallverschleißschutz in der Betonführungs-Rchrwand und den Schabkanten ist vorgesehen, auch die Dichtflächen an den beiden Lagerungen auf gleiche Weise zu schützen.In connection with a ceramic or metal wear protection in the concrete guide wall and the scraping edges are provided, as are the sealing surfaces to protect both bearings in the same way.
Der Verschleiß schutz einer an das Schieberrohr formangepaßten Gehäuseboden-Abschlußplatte erfolgt erfindungsgenäi auf verschiedene weise.The wear protection of a housing bottom end plate which is adapted to the shape of the slide tube The invention takes place in various ways.
Eine Lösung sieht vor, ein verschleißfestes, ftrrtgepreßtes Blechteil in eine Guß schale einzubringen, welche dem Teil die Festigkeit verleiht.One solution is a wear-resistant, forged sheet metal part to be brought into a casting shell, which gives the part the strength.
Die Befestigung wird auf bekannte Weise durch Verschrauben Vernieten oder Verkleben erreicht. Dabei ist es gleichgültig, ob das tragende Gußteil aus einem Stahl- oder Alu-Guß gefertigt ist.The fastening is riveted in a known manner by screwing or sticking achieved. It does not matter whether the cast part is made of a steel or aluminum casting is made.
Da eine Dichtung gegen das Gehäuse vorzugsweise in die Bodenabschlußplatte eingebracht wird, muß im Falle der Verwendung von Alu-Guß ein Alkalischutz bis zu dieser Dichtung reichen.Das ist bei einer eingelegten Verschleißplatte technisch nicht erreichbar. Es ist zusätzlicher Lackschutz erforderlich.As a seal against the housing, preferably in the bottom cover plate is introduced, an alkali protection up to must be used in the case of the use of cast aluminum This seal is sufficient. This is technical with an inserted wear plate not reachable. Additional paint protection is required.
Ein anderer Verschleiß schutz auf der Basis einer Keramik- oder Metallschicht verläuft deshalb erfindungsgemäi bis zur Rundumdichtung.Another wear protection based on a ceramic or metal layer therefore runs according to the invention up to the all-round seal.
Ein besonders interessanter Verschleiß schutz wird erfindungsfenäß darin gesehen, auf eine Alu-Bodenabschlußplatte eine Verschleiß schutzschicht aus Vulkollan aufzugießen.A particularly interesting wear protection is erfindungsfenäß seen therein, a wear protection layer on an aluminum bottom plate Pour Vulkollan.
Dabei kann die rundumlaufenne Dichtung getrennt von dieser Verschleißschutzschicht, etwa als hochelastisches Teil lose eingelegt werden, wobei die Verschleißschutzschicht an dieser Dichtung abschlieBt.The all-round seal can be separated from this wear protection layer, be loosely inserted as a highly elastic part, with the wear protection layer ends with this seal.
In einer Abwandlung wird die Verschleiß schutzschicht am Rand gleichzeitig als Dichtprofil ausgebildet. Es sind verschiedene Dichtungsformen maglich.In a modification, the wear protection layer on the edge is at the same time designed as a sealing profile. Different forms of seal are possible.
Weiter ist erfindungsgemäß vorgesehen, das teure Schiebergehäuse örtlich mit einem Verschleiß schutz zu versehen, um die Gesmtstandzeit zu verbessern. Verschleiß stellen sind die an die Bodenabschlußplatte 3-seitig angrenzenden Flächen des Gehäuses sowie die Gehäusestirmfläche zwischen der Hauptverschleißplatte und der antriebsseitigen Lagerung einerseits sowie Bodenabschlußplatte und der abgangsseitigen Lagerung andererseits.It is also provided according to the invention that the expensive valve housing is localized to be provided with wear protection in order to improve the overall service life. wear and tear are the surfaces of the housing adjoining the base plate on 3 sides as well as the housing shield surface between the main wear plate and the drive-side Storage on the one hand and bottom plate and the storage on the outlet side on the other.
Der Verschleißwiderstand an diesen Stellen sollte zwischen demjenigen der Bodenabschlußplatte und dem Rohguß liegen.The wear resistance at these points should be between those the bottom plate and the raw casting.
Vorzugsweise wird an diesen Stellen eine keramische Schicht geringer Starke aufgetragen.A ceramic layer is preferably less at these points Applied strong.
Schließlich ist bekannt, daß sich fertig bearbeitete Maschinenbauteile bei einem Plasma-Nitrierverfahren, dem Plasmatrieren, nicht mehr verformen und Härten erreichbar sind, die hohen Verschleißwiderstand erwarten lassen. Dieses Verfahren wird erfindungsgemäß für die funktianswichtigen Teile einer Betonpumpe angewandt.Finally, it is known that machined machine components In a plasma nitriding process, plasma tearing, no longer deform or harden are achievable, the high wear resistance can be expected. This method is used according to the invention for the functionally important parts of a concrete pump.
Die Oberflächenhärte ist abhängig vom Grundwerkstoff. Die Erfahrung zeigt, daß nitrierte Oberflächen bestimmter Stähle wesentlich höhere Verschleißwiderstände aufweisen als etwa der bisher für derartige Zwecke eingesetzte Mangan-Hartstahl.The surface hardness depends on the base material. The experience shows that nitrided surfaces of certain steels have significantly higher wear resistance than the high-carbon manganese steel previously used for such purposes.
Gegenüber St 37-2N mit Abrasivverschleißwert 1 und HV 127 erreicht der bisher für derartige Pumpen eingesetzte GX 120 Mn12 einen Verschleißwert von 2,82 bei HV 216, ein X38CrMoV 51V einen solchen von 4,87 bei HV von 575, ein X210 Crl2V einen solchen von 14 bei HV von 662, ein 45CrMoV67 nitriert jedoch von 21 bei HV 920.Compared to St 37-2N with abrasive wear value 1 and HV 127 achieved the GX 120 Mn12 previously used for such pumps has a wear value of 2.82 for HV 216, an X38CrMoV 51V such of 4.87 with HV of 575, an X210 Crl2V one of 14 at HV of 662, a 45CrMoV67 nitrided but from 21 at HV 920.
Das SPlasmatrieren bietet also den Vorteil, bei den funktionswichtigen Bauteilen eines Betcplpmrpen-Schiebergehäuses ohne Verzug nach der mechanischen Bearbeitung an der Oberfläche höchsten Verschleißwiderstand zu erreichen. Vorzugsweise wird gewählt ein Werkstoff, der bei geringstmöglichem Energieaufwand eine Härtekurve bringt, die von einem Maximum auf ca. 800 bis 1200 HV über eine Tiefe von ca. 1 mm eine Kontinuierliche Härteabnahme erwarten läßt. Besonders vorteilhaft zeigen sich ein VergatungsstahlguB, der mit Cr, Mo, Ni oder V legiert ist für das s Schieberroht und ein gleicher oder etwa ein ebenso legierter Sphäroguß für die Bodenabschlußplatte.The S plasma matrixing offers the advantage for the functionally important Components of a valve body without delay after the mechanical Machining on the surface to achieve the highest wear resistance. Preferably a material is selected that has a hardness curve with the least possible energy expenditure brings that from a maximum to approx. 800 to 1200 HV over a depth of approx. 1 mm a continuous decrease in hardness can be expected. Show particularly advantageous A quenched and tempered steel cast alloyed with Cr, Mo, Ni or V is used for the slide rod and an identical or an equally alloyed nodular cast iron for the bottom cover plate.
Bei der Behandlung durch Plasmatrieren sind auch die Lagerstellen und die Sehabekanten in einem Arbeitsgang verschleißgeschützt.The bearing points are also involved in the treatment by plasma plating and the visual edges are protected against wear in one operation.
Die gleiche Verschleiß sicherung ist auch bei der Bodenabschlußplatte anwendbar.The same wear protection is also applied to the bottom cover plate applicable.
Gleichzeitig sind bei dieser Behandlungsweise die Schabekanten sowie die Lagerflächen verschleißges ichert.At the same time, the scraping edges as well as the storage areas are protected against wear.
Durch gezielten Ionenfluß, Maskenanwendung, Änderung der verschiedenen Behandlungsparameter läßt sich der Verschleißwiderstand den Erfordernissen anpassen.Through targeted ion flow, mask application, changing the various Treatment parameters, the wear resistance can be adapted to the requirements.
Darüberhinaus können verschlissene Bauteile dieser Werks tof fg ruppen nach einem gewissen Verschleiß erneut durch Plasmatrieren weiter verschleißgeschützt werden, wenn die Verschleißnachstellung gewßhrleistet ist.In addition, worn components of this material group can be used after a certain amount of wear again protected against wear by plasma plating when the wear adjustment is guaranteed.
Die Fig. 1 - 19 zeigen Beispiele des erfindungsgemäßen Verschleißschutzes einer Betonpumpe, insbesondere im Schieberbereich.FIGS. 1-19 show examples of the wear protection according to the invention a concrete pump, especially in the slide area.
In Fig. 1 - 3 ist der Aufbau des Steuerschiebers nach dem Oberbegriff der Schutzrechte schematisch dargestellt und die Fig. 4 - 6 zeigen die erfahrungsgemäßen Verschleißwerte an den Verschleiß stellen A, B - D, E - H. Hierbei sind die Verhältniswerte der Deutlichkeit wegen etwas verzerrt.In Fig. 1 - 3 the structure of the control slide is according to the preamble of the property rights are shown schematically and FIGS. 4-6 show the experience-based Wear values at the wear points A, B - D, E - H. Here are the ratio values slightly distorted for clarity.
Fig.7 zeigt einen Kunststoffeinguß als Verschleißschutz in das 1-stückige Steuerschieberteil.Fig. 7 shows a plastic casting as wear protection in the 1-piece Control slide part.
Fig. 8 - 12 stellen Mittel dar, die das Eingießen dieses Verschleißschutzes überhaupt erst sich machen, sowie Einzelheiten dieser Mittel.Figures 8-12 illustrate means for potting this wear protection in the first place, as well as details of these means.
Die Fig. 13 - 17 befassen sich mit der Art des Verschleißschutzes an der formangepaß ten Bodenabschlußplatte des Schiebergehäuses.FIGS. 13-17 deal with the type of wear protection on the formangepaß th bottom plate of the valve body.
Fig. 18 zeigt 3 typische gewünschte Härteverlaufslinien dreier gewählter Werkstoffe.18 shows 3 typical desired hardness profile lines of three selected ones Materials.
Fig. 19 den Verschleißschutz des Schiebergehäuses außerhalb des Steuerschieberbereiches.19 shows the wear protection of the valve body outside the control valve area.
Nach Fig. 1 - 3 ist das S-förmige Schieberrchr 1 mit dem Lager- und Antriebszapfen 2 1-stUckig gegossen und bei 3 und 4 radial sowie bei 5 axial im gegossenen Schiebergehäuse 6 gelagert (Fig.2 in Pfeilrichtung von Fig.1).According to Fig. 1-3, the S-shaped Schieberrchr 1 with the bearing and Drive pin 2 cast in one piece and radially at 3 and 4 and axially at 5 in the cast valve housing 6 supported (Fig.2 in the direction of the arrow of Fig.1).
Flach in das Schiebergehäuse 6 eingesenkt ist der Betonvorratsbehälter 7.The concrete storage container is sunk flat into the valve housing 6 7th
Der Lagerbereich wird durch 2 Dichtungen 8 vom Betonbereich getrennt.The storage area is separated from the concrete area by 2 seals 8.
Das Schiebergehäuse 6 besteht aus der Stirnwand 9, den beiden Rahmenprofilen 10 mit äußerer Lagerung 11, schließt gelenkig 12 an der Frontplatte 13 des Ffrderrohrkastens 14 an. Letzterer ist Führung und Halterung der beiden Förderzylinder 15 und der Stirnverschleißplatte 16, whhrend der Verschleißring 17 in das S-förmige Schieberrohr 1 einlegbar ist.The valve housing 6 consists of the end wall 9, the two frame profiles 10 with external bearing 11, closes 12 hingedly on the front plate 13 of the conveyor pipe box 14 at. The latter is the guide and holder of the two delivery cylinders 15 and the End wear plate 16, while the wear ring 17 in the S-shaped slide tube 1 can be inserted.
Das Schieergehäuse 6 wird unten durch die formangepaßte Bodenabschlußplatte 18 geschlossen. Die Sehabekanten 19 gleiten teils über der Bodenabschluß platte 18 teils im Schiebergehäuse 6 zwischen Bodeaabschlußplatte 18 und abgangsseitiger Lagerung 11.The Schieer housing 6 is down through the shaped bottom cover plate 18 closed. The Sehabekanten 19 slide partly over the bottom plate 18 partly in the valve housing 6 between the bottom plate 18 and the outlet side Storage 11.
Die Verschleißwerte an den einzelnen Berührungsflächen der Bauteile aneinander sind nach Fig. 4, 5 u. 6 mit A - H bezeichnet. Dabei entspricht der Verschleißabtrag in etwa den dargestellten Flächenverhältnissen und der Verschleißwiderstand ist diesen Verhältnissen anzupassen.The wear values on the individual contact surfaces of the components 4, 5 and 6 refer to each other with A - H. The amount of wear and tear corresponds to this is approximately the area ratios shown and the wear resistance to adapt to these conditions.
Der Verschleißwiderstand ist also bei A an der S-Rohr-Innenwandung am höchsten zu wählen, wahrend entlang der Schabekanten bei B ein geringerer Verschleißwert sich einstellt. Bei den Dichtungen C und D entsteht auf geringer Ringbreite ein geringer Verschleißwert.The wear resistance is therefore at A on the inner wall of the S-tube to be chosen the highest, while along the scraping edges at B a lower wear value adjusts itself. At the seals C and D arises less Ring width a low wear value.
Auf der gesamten Bodenabschlußplatte 18 entsteht ein stärkerer Verschleiß B beim größeren Radius, der zur abgangsseitigen Lagerung 11 hin abnimmt.Greater wear occurs on the entire bottom cover plate 18 B for the larger radius, which decreases towards the bearing 11 on the outlet side.
Die Bodenabschlußplatte 18 wird zweckmäiigerweise nur wenig breiter ausgeführt als die Bewegungsbreite der Schabekanten 19 des Schieberrohres 1.The bottom cover plate 18 is expediently only slightly wider designed as the movement width of the scraper edges 19 of the slide tube 1.
Das bedeutet aber, daß der vor dem Schieberrohr bzw. vor den Schabekanten 19 liegende Beton noch Uber die Fläche G/H des Schiebergehäuses verschoben wird.This means, however, that the one in front of the slide tube or in front of the scraper edges 19 lying concrete is still shifted over the area G / H of the valve body.
Schließlich entsteht geringer Reibungsverschleiß zwischen der Stirnfläche des Schieberrchres 1 und der Stirnwand 9 des Schiebergehäuses 6 bei H.Finally, there is little frictional wear between the end face of the slide valve 1 and the end wall 9 of the slide valve housing 6 at H.
Erfindungsgemäi wird nun die Innenwand 20 des Steuerschiebers 1 nach Fig. 7 durch eingegossenen Kunststoffmantel 27 geschützt. Dieser Mantel ist in Nuten 22 oder in Bohrungen verankert. Zuflußseitig ist ein Verstärkungsring 23 angeordnet. Die Reibungs-Schubkräfte werden wesentlich von diesen Nuten 22 oder Bchrungen aufgenommen.According to the invention, the inner wall 20 of the control slide 1 is now after 7 protected by a molded plastic jacket 27. This coat is in grooves 22 or anchored in holes. A reinforcing ring 23 is arranged on the inflow side. The frictional thrust forces are essentially absorbed by these grooves 22 or stanchions.
Der für dieses Vergießen der Verschleiß schutzschicht erforderliche Kern ist nach Fig. 8 mehrteilig 23 - 27. Ein Fürungsring 28 ist einerseits mit dem Kernteil 23 verbunden und liegt in der Aussparung für den VerschleiBring 17 auf. Auf der Abgangsseite wird ein Arretierungsring 29 nachträglich auf die Kernteile 24 - 27 aufgesetzt. Die Teile werden durch eine Spannschraube 36 oder auf andere Weise zusammengehalten.The one required for this encapsulation of the wear protection layer According to FIG. 8, the core is in several parts 23-27. A guide ring 28 is on the one hand with the Core part 23 is connected and lies in the recess for the wear ring 17. On the exit side, a locking ring 29 is subsequently attached to the core parts 24 - 27 put on. The parts are fastened by a clamping screw 36 or on another Wise held together.
In Fig. 11 und 12 sind schematisch Schnitte an den in Fig. 9 und 10 gekennzeichneten Stellen dargestellt. Die Pfeile in Fig. 8 und 12 geben an, wie die Kernteile 24 - 27 aus- und einbaubar sind.In FIGS. 11 and 12, sections are schematically shown in FIGS. 9 and 10 marked positions. The arrows in Figures 8 and 12 indicate how the core parts 24-27 can be removed and installed.
Andere Kernteilungen, wie auch die gesamte Xernform etwa als aufblasbares Gummiteil, sind möglich.Other core divisions, as well as the entire Xernform as inflatable, for example Rubber part, are possible.
Nach einer anderen, zeichnerisch nicht dargestellten Methode wird das Steuerschieberteil auf einen bestimmten Verschleißwiderstand vergütet.According to another method not shown in the drawing the control spool part is remunerated for a certain wear resistance.
Darüber hinaus kann erforderlich sein, örtlich einen höheren Verschleißwiderstand durch Auftragen einer keramischen oder metallischen Schicht zu erreichen. Zugeführt wird das Verschleißgut mittels Brenner auf bekannte Weise oder es wird das Verschleißgut in Pastenform aufgetragen und im Ofen eingeschmolzen. Bei diesen Auftragmethoden kann die Schichtdicke verlaufend aufgebracht werden. Eine mechanische spanabhebende Bearbeitung nuß bei Auftrag einer metallischen Verschleiß schicht nach diesem Auftrag erfolgen.In addition, it may be necessary to provide a higher level of wear resistance locally by applying a ceramic or metallic layer. Supplied the consumable is made by means of a burner in a known manner or it becomes the consumable applied in paste form and melted in the furnace. With these Application methods, the layer thickness can be applied progressively. A mechanical one Machining is necessary when applying a metallic wear layer after this order.
Die Schabekanten werden dann auf der Stirnfläche und im Mantelbereich mit Keramik- oder Metall-Verschleißschicht versehen. Dieser Schabekanten-Verschleißschutz wird aufgebracht vor der mechanischen d.h. Drehbearbeitung.The scraping edges are then on the face and in the jacket area provided with ceramic or metal wear layer. This scraper edge wear protection is applied before mechanical i.e. turning.
Eine Regeneration des Steuerschieberrchres ist nach beiden Methoden, Eingießen einer Verschleißschicht oder Auftragen einer solchen, möglich.A regeneration of the spool valve is possible according to both methods, Pouring in a wearing layer or applying one is possible.
Die Fig. 13 - 17 zeigen Varianten des Verschleiß- und Alkalisdiutzes einer formangepaßten BodenabschluBplatte 18.13-17 show variants of the wear and alkali protection a shape-adapted bottom cover plate 18.
Nach Fig. 13 wird auf die Bodenverschlußplatte 18 eine preßgeformte Verschleißplatte 30 aufgeschraubt. Ist das Grundteil aus Alu-Guß, dann kann alkalischer Zementleim zwischen den Teilen und stirnseitig bis zur Dichtung 31 wirksam werden, es sei denn, diese Flächen werden mit einer Schutzschicht gegen Alkali-Angriff geschützt.According to Fig. 13 is on the bottom closure plate 18 is a compression-molded Wear plate 30 screwed on. If the base part is made of cast aluminum, it can be more alkaline Cement glue between the parts and on the face side up to the seal 31 become effective, unless these surfaces are protected against alkali attack with a protective layer.
Eine Lösung nach Fig. 14 zeigt eine keramische oder metallische Verschleißschicht 32 Mm ca. 0,5 - 1 mm bis zur Dichtung 31. Damit kann als Grund-Werkstoff ein GAL zur Anwendung kommen.A solution according to FIG. 14 shows a ceramic or metallic wear layer 32 mm approx. 0.5 - 1 mm up to the seal 31. This means that a GAL come into use.
Eine andere vorteilhafte Lösung der Verschleißschicht wird nach Fig. 15 darin gesehen, daß Verschleißschutz 33 mit Rundumdichtung 31 1-stückig hergestellt sind.Another advantageous solution of the wear layer is shown in Fig. 15 seen in the fact that wear protection 33 is made in one piece with an all-round seal 31 are.
Die Verankerung des gumniartigen Verschleißschutzes 33 mit dem Grundteil 18 kann durch schwalbenschwanzförmige Nuten oder durch konische Öffnungen 34 nach Fig. 15, 16, 17 erfolgen. Das umlaufende Dichtungsprofil 31 kann nah Fig. 16/17 2-lippig oder nach Fig. 15 1-lippig oder nach Fig. 17 etwa 3-lippig sein, wobei der Dichtungsrand das Verstärkungsprofil 35 der Bodenabschlußplatte 18 übergreift. Damit ist sichergestellt, daß beim Abklappen (öffnen) der Verschlußplatte der Dichtungsrand nicht abgezogen wird.The anchoring of the rubber-like wear protection 33 with the base part 18 can follow through dovetail grooves or through conical openings 34 15, 16, 17 take place. The circumferential sealing profile 31 can close Fig. 16/17 2-lipped or 1-lipped according to FIG. 15 or approximately 3-lipped according to FIG. 17, whereby the sealing edge overlaps the reinforcement profile 35 of the bottom cover plate 18. This ensures that when the closure plate is folded down (opened), the sealing edge is not deducted.
Schließlich ist nach dem Vorgesagten durch Nitrieren besonderer Werkstofflegierungen sine hochverschleißfeste Oberflächenschicht zu erreichen. Beim üblichen Nitrieren ist jedoch ein hoher Energieaufwand erforderlich mit der Folge, daß noch eine Formänderung (Verzug) auftritt. Auch ist der Kilo-Preis von der Dauer der Behandlung abgängig.Finally, according to the above, special material alloys are made by nitriding to achieve its highly wear-resistant surface layer. With the usual nitriding however, a high expenditure of energy is required, with the result that there is still a change in shape (Default) occurs. The price per kilo also depends on the duration of the treatment.
Ein neues Härteverfahren, das Plasaatrieren, ein Vakuumnitrieren bietet demgegenuber große Vorteile, nämlich: Die Härteschicht hat eine besonders tiefe Verankerung im Grundwerkstoff. Die Oberfläche wird glatter, damit der Reibungswiderstand reduziert und die Angriffsfläche geringer. Die Oberfläche ist duktiler als bei anderen Härteverfahren. Es wird eine bessere Korrosionsbesttndigkeit erreicht und der Verzug wird noch geringer gehalten, während d die Behandlungszeit reduziert wird. Eine Nachbearbeitung entfällt.A new hardening process that offers plasma nitriding and vacuum nitriding on the other hand, there are great advantages, namely: The hardness layer has a particularly deep one Anchoring in the base material. The surface becomes smoother, so the frictional resistance reduced and the attack surface less. The surface is more ductile than others Hardening process. Better corrosion resistance and warpage are achieved is kept even lower while the treatment time is reduced. One Post-processing is not necessary.
Erfindungsgemäß wird vorgesehen, die Teile und Flächen, welche dem starken Abrasivverschleiß ausgesetzt sind, zu plasmatrieren.According to the invention it is provided that the parts and surfaces which the are exposed to strong abrasive wear.
Dabei wird von einem Vergütungsstahlguß für das Schieberrohr und einem legierten Sphäroguß für die Bodenabschlußplatte ausgegangen.It is made of a tempered steel casting for the slide tube and a alloyed nodular cast iron assumed for the bottom cover plate.
Je nach Grundwerkstoff und Änderung der Parameter wie Stromdichte, Spannung, Zeitdauer, Vakuum, lassen sich Härbelinien P a, b, c nach Fig. 18 erreichen, wobei allen Linien gemeinsam ist, daß sie gleichmäßig von einem Maximum an der Oberfläche auf den Härtewert des vergüteten Grundwerkstoffes in ca. 1 mm Tiefe abfallen.Depending on the base material and changes in parameters such as current density, Tension, duration, vacuum, can the hairline lines P a, b, c according to Fig. 18 be reached, what is common to all lines is that they are uniform from a maximum on the surface fall to the hardness value of the tempered base material in a depth of approx. 1 mm.
Durch besondere Maßnhmen, etwa Maskenanwendung, läit sich die Oberflächenhärte und die Härtetiefe örtlich den Erfordernissen bzw. den Verschleißwerten anpassen.The surface hardness can be reduced by taking special measures, such as using a mask and adjust the hardening depth locally to the requirements or the wear values.
Für das Schieberrohr ist die werkstoffgrupe der Cr, Mo, V-legierten Gußsorten vorgesehen, etwa 34CrMb4V bis 42 CrMb4V, 50CrV4V 45CrMb67V bis 94 V. Für die Bodenabschlußplatte die Gußsorten GGG50 oder 60 mit Mb u. Ni legiert.The material group for the slide valve is the Cr, Mo, V-alloyed Cast grades are provided, approximately 34CrMb4V to 42 CrMb4V, 50CrV4V 45CrMb67V to 94 V. For the bottom cover plate is alloyed with GGG50 or 60 with Mb and Ni.
Nach diesen Methoden lassen sich die funktionswichtigen Bauteile einer Pumpe für abrasive Fördergüter gegen Verschleiß auf preiswerte, kostensparendste Weise zuverlässig sichern.According to these methods, the functionally important components of a Pump for abrasive materials to be conveyed against wear in an inexpensive, cost-saving way Secure way reliably.
Weiterhin hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das Schiebergehäuse 1 nach Fig. 4 und 20 bei F, G u. H derart zu schützen, daß in diesen Bereichen eine in der Schichtstärke angepaßte Verschleißschicht, vorzugsweise aus keramischem Werkstoff aufgebracht wird. Auf diese Weise kann ein bei F heute noch Ubliches Einlegeverschleißteil mit Befestigungs-und Einstellteilen überflüssig werden. Damit kann die Lebensdauer des Haupt-Tragteiles des Schiebergehäuses wesentlich erhöht werden. Auch ist eine spätere REgeneration moslich.Furthermore, it has proven to be useful to use the valve housing 4 and 20 at F, G and H in such a way that in these areas a Wear layer adapted in thickness, preferably made of ceramic material is applied. In this way, an insert wearing part that is still common today at F can be used become superfluous with fastening and adjustment parts. This can increase the service life the main supporting part of the valve body can be increased significantly. Also is one later regeneration moslich.
Positionsübersicht 1 Steuerschieber 2 Lager- u. Antriebszapfen 3 Lager- u. Dichtsbelle quer 4 Lager- u.Dichtstelle quer 5 Lagerstelle längs 6 Schiebergehäuse 7 Betonvorratsbehälter 8 Dichtungen 9 Stinwand 10 Rahmenprofile 11 Äußere Lagerung 12 Schwenkgelenk 13 Frontplatte 14 Förderrohrkasten 15 Förderzylinder 16 Stirnverschleißplatte 17 Verschleißring 18 Bodenabschlußplatte 19 Schabekanten 20 Rchrinnenwand 21 Verschleißmantel 22 Verankerungsrippen 23 Verstärkungsring 24 Kernteil 25 Kernteil 26 Kernteile 27 Kernteile 28 Fürungsring 29 Arretierungsring 30 Verschleißplatte 31 Dichtung 32 Verschleiß schicht 33 Verschleiß schutzschicht 34 Konische Öffnungen 35 Verstärkungsprofil 36 Spannschraube A Verschleißwert Rohrinnenwand B Verschleißwert Schabekanten C Verschleißwert Dichtbereich D Verschleißwert Dichtbereich E Verschleißwert Bodenabschlußplatte F Verschleißwert Schiebergehäuse G Verschleißwert Schiebergehäuse seitlich H Verschleißwert Schiebergehäuse stirnseitig Pa, Pb, Pc = Härtelinie beim Plasmatrieren L e e r s e i t ePosition overview 1 Control spool 2 Bearing and drive journals 3 Bearing and sealing clamp across 4 bearing and sealing point across 5 bearing point along 6 valve body 7 Concrete storage container 8 Seals 9 Stinwand 10 Frame profiles 11 External storage 12 Swivel joint 13 Front plate 14 Delivery pipe box 15 Delivery cylinder 16 Front wear plate 17 wear ring 18 bottom plate 19 scraper edges 20 gutter wall 21 wear jacket 22 anchoring ribs 23 reinforcement ring 24 core part 25 core part 26 core parts 27 Core parts 28 Guide ring 29 Locking ring 30 Wear plate 31 Seal 32 Wear layer 33 Wear protection layer 34 Conical openings 35 Reinforcement profile 36 Clamping screw A Wear value of inner pipe wall B Wear value of scraper edges C Wear value of sealing area D Wear value of sealing area E Wear value of bottom cover plate F Wear value of valve body G Wear value of valve body on the side H Wear value Slider housing on the front side Pa, Pb, Pc = hardness line for plasma molding L. e e r e i t e
Claims (21)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19813148484 DE3148484A1 (en) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | Wear protection of a concrete pump |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3304985A1 (en) * | 1983-02-12 | 1984-08-23 | Rudolf Ing. Riker (grad.), 8940 Memmingen | PUMP UNIT FOR HEAVY-FLOWING SUBSTANCES, ABOUT CONCRETE |
CN102506238A (en) * | 2011-12-20 | 2012-06-20 | 中联重科股份有限公司 | Double-layer composite s valve and manufacturing method thereof |
CN103206371A (en) * | 2013-04-01 | 2013-07-17 | 郑州宜安机械有限公司 | Cutting ring for concrete delivery pump |
CN104847654A (en) * | 2015-06-03 | 2015-08-19 | 马鞍山聚力科技有限公司 | S-pipe distributing valve with replaceable wearable layer |
-
1981
- 1981-12-08 DE DE19813148484 patent/DE3148484A1/en not_active Withdrawn
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CN102506238B (en) * | 2011-12-20 | 2014-08-27 | 中联重科股份有限公司 | Double-layer composite s valve and manufacturing method thereof |
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Legal Events
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: FRIEDRICH WILH. SCHWING GMBH, 4690 HERNE, DE |
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