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Beschreibung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Förderung
von breiigen, abbindenden 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 rohrförmigen Verteiler in eine in einer Drehebene
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 Öffnungendirch den Verteiler wechselweise
mit der Druckleitung verbindbar sind, wobei der Verteiler an seinem in der Schwenkebene
bewegten Ende rechtwinklig zugeschnitten den Öffnungen der Pumpe gegenüberliegt
und an seinem der Druckleitung gegenüberliegenden Ende parallel zur Schwenkebene
zugeschnitten ist, und wobei der Verteiler durch ein über dem Boden des Trichters
geführtes, bezogen auf die Trichteroberkante durchgehend konkav verlaufendes Rohr
stück realisiert ist und zwar derart, daß das Rohrstück einen solchen Biegeradius
aufweist, daß die Rohrmittellinie in der Drehebene die Schwenkachse schneidet.
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Vorrichtungen dieser Gattung sind Gegenstand der Patentanmeldungen
P 30 45 885 und P 31 18 937; entsprechend konfigurierte Betonpumpen haben sich im
praktischen Einsatz im großen und ganzen hervorragend bewährt.
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Die der vorliegenden Weiterbildung der gattungsgemäßen Vorrichtung
zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, den durch die Drehkupplung zwischen Verteiler
und Druckleitung bedingten relativ großen Durchbruch in der Trichterfrontseite zu
eliminieren und zwar derart, daß bei verschlissener Kupplung zwischen Verteiler
und Druckleitung kein Beton nach außen dringen kann.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Kupplungsstelle zwischen
Verteiler und Druckleitung im Inneren des Trichters liegt und die Druckleitung selbst
partiell im Innern des Trichters verläuft.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen;
Einzelheiten werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert: Fig. 1
zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung; Fig. 2 zeigt einen
Querschnitt gemäß der Schnittlinie A-B aus Fig. 1 In der Darstellung nach Fig. 1
ist der Teil einer Autobetonpumpe dargestellt, der für das Verständnis der vorliegenden
Erfindung notwendig ist.
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Demzufolge ist der zentrale Mittelpunkt der Zeichnungen 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 0 oen 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.
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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.
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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 näherungsweise
kontinuierlich zur Einbringstelle gepumpt werden.
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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 her-bewegten 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 haben ihre gemeinsame Wirkverbindung in der Schwenkachse
a 0G, 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 ß
(Fig.
2) 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
NS senkrecht liegende Schwenkebene , die als Begrenzung des Trichters 1 angesehen
werden kann.
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Es versteht sich von selbst, daß dem Problem der Dichtung in diesem
Bereich besonderes Augenmerk zu widmen ist und im Hinblick auf den abrasiven Charakter
von Beton beispielsweise gegebenenfalls nachstellbare Spannmittel vorzusehen sind.
Da derartige Spannmittel zum Stand der Technik gehören, soll auf eine detaillierte
Beschreibung verzichtet werden. Es soll nur soviel erwähnt werden, daß die Stirnseite
des Verteilers 9 durch Ausnehmungen 12 und Nasen 13 formschlüssig in einer Brillenplatte
14 geführt wird.
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Gegenstand des Hauptpatents ... (Patentanmeldung P 30 45 885) ist
die Gestaltung des Verteilers 9 zwischen Trichter-Rückwand 2 und -Frontseite 3.
Entsprechend der dort zugrundeliegenden Aufgabe soll ein möglichst homogener Betonfluß
ermöglichst werden. Dies führt dazu, daß der Verteiler 9 als durchgehend konkav
gebogenes Rohrstück 1 5 konzipiert ist, Jas im Abstand vom Boden 4 von der Schwenkebene
t in Richtung Frontseite 3 des Trichters 1 ffilllt, Gemäß einer zweiten Lösung (Patentanmeldung
P 31 18 937) ist der Verteiler 9 als im wesentliches gerades, im ;3ereich des Ubergangs
zu den Öffnungen 5 konkav verlaufendes Rohrstück 15 konzipiert. Die besondere Konfiguration
des Rohrstücks 15 gemäß P 31 18 937 ist so, daß ausgehend von der Schwenkebene t
zunächst ein relativ kurzes konkav gebogenes Teilstück vorgesehen ist, das kraftschlüssig
mit
dem Schwenkhebel verbunden ist. An dieses Teilstück schließt sodann insbesondere
über eine Schweißverbindung ein gerades Rohr an, deren zweites, im Bereich der Frontseite
3 des Trichters liegendes Ende parallel zur Schwenkebene zugeschnitten und drehbar
in einer zu dieser Schwenkebene parallelen Drehebene gelagert ist. Der Biegeradius
des Teilstücks sowie seine Länge und die Länge des geraden Rohrs sind so aufeinander
abgestimmt bzw. dimensioniert, daß die Mittellinie des Rohrstücks in der genannten
im Bereich der Frontseite des Trichters liegenden Drehebene g die Schwenkachse tX
im Schnittpunkt Kp schneidet.
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Unter explizitem Hinweis auf die zeichnerische Darstellung in Fig.
1 sind die geometrischen Beziehungen so gewählt, daß Schwenkebene g und Drehebene
J parallel zueinander sind und daß der Biegeradius R des konkav gebogenen Rohrstücks
15 so gewählt ist, daß in der Drehebene; die Mittellinie ; des Rohrstücks 15 von
der verlängerten Schwenkachse o( geschnitten wird. Das zweite Ende des Rohrstücks
15 ist also entsprechend schräg abgeschnitten.
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Der Schnittpunkt lp zwischen der Mittellinie £ und der Schwenkachse
o( liegt gemäß der vorliegenden Weiterbildung der bereits vorgeschlagenen Konfigurationen
nun nicht mehr im Bereich der Frontseite 3, sondern gänzlich im Inneren des Trichters
1.
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Der Verteiler 9 bzw. das ihn realisierende Rohrstück 15 haben im Bereich
Drehebene dw /Mittellinie 6 /Schwenkachse or formschlüssige Verbindung mit einer
einzigen Druckleitung 18, deren Anfang somit im Inneren des Trichters 1 liegt. Die
Druckleitung 18 hat im Inneren des Trichters 1 formschlüssige Verbindung bzw.
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Kopplung mit dem benachbarten "freien" Ende des Verteilers 9
was
bedeutet, daß dieses freie Ende sich in der Drehebene db drehen muß, die exakt parallel
zur Schwenkebene t liegt.
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Darüberhinaus muß die Schwenkachse α die Mittellinie g des Rohrstücks
gerade in dieser Drehebene & schneiden (Schnittpunkt ç ), da nur so der verfolgte
Zweck erreichbar ist.
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Die Verbindung zwischen Verteiler 9 und Druckleitung 18 ist derart
ausgebildet, daß der Anfang der Druckleitung 18 und das freie Ende des Verteilers
9 je einen Ringflansch aufweisen, die so miteinander verklemmt sind, daß der Verteiler
9 sich in der Drehebene g drehen kann. Die Kupplungsstelle kann insbesondere durch
mit komplementären Ringnuten und Vorsprüngen versehene, als Halbsehalen ausgebildete
Flanschen 20,21 realisiert sein, wobei letztlich nur zu beachten bleibt, daß sich
der Verteiler 9 in der Drehebene einwandfrei verdrehen läßt. Die Druckleitung ist
dann von der Kupplungsstelle aus betrachtet im großen Bogen an der Trichterfrontseite
3 vorbei nach oben geführt.
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In Fig. 2 ist eine Ansicht im Schnitt A-B nach Fig. 1 dargestellt.
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Wie aus dieser Zeichnung ersichtlich, wird der Verteiler 9 im Bereich
der Schwenkebene t zwischen den Öffnungen 5 hin-und hergeschwenkt. Die S;chwenkbewegung
selbst erfolgt um die Schwenkachse > und wird durch den Schwenkhebel 10 auf den
Verteiler 9 übertragen. Aus der Darstellung nach Fig. 2 ist insbesondere zu ersehen,
daß der Verteiler 9 über eine Nase 13 in der Brillenplatte 14 gehalten und geführt
wird.
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Hinsichtlich der speziellen Ausbildung des Rohrstücks 15 soll noch
auf folgendes hingewiesen werden.
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Wie bereits in den Beschreibungseinleitungen der Patentanmeldungen
P30 45 885 und P 31 18 937 erwähnt, sind druckmindernde Umlenkungen und Einschnürungen
im Verlauf der Betonleitung von Pumpenzylinder bis Druckleitung bzw. Betoneinbringstelle
möglichst zu vermeiden. Demzufolge ist das Rohrstück 15 so konzipiert, daß der in
der Schwenkebene t vorhandene Kreisquerschnitt sich zum zweiten Ende hin zu einer
Ellipse mit vorzugsweise gleicher Fläche verändert. Dieses elliptische Rohrende
wird dann unter Berücksichtigung der Randbedingungen für die Parallelität von Schwenkebene
t und Drehebene J und des Schnittpunktes von Rohrstück-Mittellinie f: und Schwenkachse
X so geschnitten, daß in Richtung Schwenkachse ot gesehen das zweite Ende des Rohrstücks
15 einen kreisförmigen Querschnitt bildet. Es versteht sich von selbst, daß dann
auch der benachbarte Anfang der Druckleitung 18 elliptischen Querschnitt mit einem
solchen Anschnitt hat, damit ein kontinuierlicher Übergang zwischen kreisförmigen
Querschnitten entsteht.
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Der Vollständigkeit halber soll noch darauf hingewiesen werden, daß
die Druckleitung 18 im Inneren des Trichters 1 über eine Halterung 22 fixierbar
ist.
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Abschließend oll nochmals auf die besonderen Vorzüge dieser erfindungsgemäßen
Weiterbildung des Gegenstands des Hauptpatents ... (Patentanmeldung P 30 45 885)
hingewiesen werden.
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Bei Beibehaltung der Vorteile der Konfigurationen gemäß der Patentanmeldungen
P 30 45 885 und P 31 18 937, das sind einerseits geringe mit dem Verteiler zu bewegende
Betonmassen und andererseits minimale Reibungsverluste durch Umlenkungen, ist nunmehr
die Kupplungsstelle zwischen Verteiler und Druckleitung so gelegt, daß die system-
und anwendungsbedingt auftretenden Verschleißerscheinungen an den die Kupplungsstelle
verifizierenden Bauelementen nicht dazu führen, daß Beton nach außen fließt.
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B e z u g s z e i c h e n 1 Trichter 2 Rückwand 3 Frontseite 4 Boden
5 Öffnungen (als Übergang zu F'umpenzylindern) 6 Pumpenzylinder 7 Zylinderrohr der
Pumpenzylinder 8 Kolben der Pumpenzylinder 9 Verteiler 10 Schwenkhebel 11 Schwenkarm
12 Ausnehmungen an Verteiler 13 Nasen am Verteiler 14 Brillenplatte 15 Rohrstück
18 Druckleitung 20 Flansch an Druckleitung 21 Flansch an Verteiler 22 Halterung
Schwenkachse Schwenk-Kreisbogen Schwenkebene Drehebene Mittellinie des Rohrstücks
Schnittpunkt
R Krümmungsradius des Verteilers