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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 in Zylindern
gefuhiten, im allgemeinen parallel zueinander angeordneten Kolben aufweist, welche
die über einen Trichter zuführbaren Massen wechselweise über einen im Trichter schwenkbar
angeordneten Verteiler in eine Druckleitung fördert, wobei der Trichter an seiner
Rückwand über 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.
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Eine Vorrichtung dieser Art ist Gegenstand der Haupt-Patentanmeldung
P 31 22 825.9.
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Diese ältere Konfiguration hat sich insofern als verbesserungsbedürftig
erwiesen, als die Einstellung der Spannstangen für das Lagerjoch mechanisch, d.h.
mehr oder weniger starr erfolgt. Mit zunehmendem Verschleiß wird der Spalt zwischen
Brillenplatte und Verteiler zunehmend größer, was letztlich zu einer Beeinträchtigung
der Pumpwirkung führt. Hat der Verschleiß ein'bestimmtes Maß überschritten, so sind
in Ausgestaltung der älteren Erfindung Distanzbleche vorgesehen, die den Spalt kompensieren.
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Die der vorliegenden weiteren Ausbildung des gattungsgemäßen Widerlagers
zugrunde liegende Aufgabe besteht darin,
die Aufhängung des Lagerjochs
insofern dynamisch zu gestalten, als der vom Betonverteiler auf die Brillenplatte
übertragene Anpreßdruck variabel sein soll. Mit anderen Worten ausgedrückt, bedeutet
dies, daß erfindungsgemäß das Lagerjoch den Betonverteiler mit unterschiedlichem
Anpreßdruck an die Brillenplatte andrücken soll, wodurch automatisch eine jeweils
optimale Flächenpressung zwischen dem Betonverteilerende und der Brillenplatte erzielbar
ist.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Zylinder-Kolbeneinheit
vorgesehen ist, die den Verteiler in Abhängigkeit vom Betonförderdruck gegen die
Öffnungen preßt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung, insbesondere im Hinblick
auf den speziellen Gegenstand der älteren Patentanmeldung P 31 22 825.9 ist in Anspruch
2 definiert. Eine weitere Ausgestaltung ergibt sich aus Anspruch 3.
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Damit läßt sich die Dichtheit im Spalt zwischen BetonverteiLer und
Brillenplatte den aktuellen Betriebsverhältnissen entsprechend anpassen und zwar
dadurch, daß der der Dichtheit entsprechende Flächendruck in Abhängigkeit vom Betonförderdruck
eingestellt wird.
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Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden im folgenden anhand
der Zeichnungen näher erläutert: Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung; Fig. 2 zeigt in Aufsicht die Vorrichtung gemäß Fig. 1.
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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 Zeichnung nach Fig. 1
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.
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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, Bet on 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 in Fig. 1 bedeutet dies, daß ein Verteiler
9 vorgesehen ist, der wechselweise vom einen zum anderen
der - bezogen
auf die Zeichenebene - hintereinander liegenden P tznpenzylinder 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 0Cr , 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 04 senkrecht liegende Schwenkebene L" , die als rückseitige
Begrenzung des Trichters 1 angesehen werden kann.
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Es versteht sich von selbst, daß dem Problem der Dichtung in diesem
Bereich, im Hinblick auf den abrasiven Charakter von Beton, besonderes Augenmerk
zu widmen ist. Es ist bekannt, nachstellbare, gegebenenfalls je nach Arbeitsphase
"Schwenken" oder "Pumpen t mit unterschiedlichem Anpreßdruck beaufschlagbare Spannmittel
vorzusehen.
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Es soll an dieser Stelle nur darauf hingewiesen werden, daß die vor
den Zylinderöffnungen hin- und herbewegte Stirnseite des Verteilers 9 formschlüssig
in einer die rückseitige Begrenzung des T:ichters 1 hildenden Brillenplatte 12 geführt
wird, und daß zwischen der genannten Stirnseite des Verteilers 9 und der Brillenplatte
12 ein auswechselbarer Verschleißring 13 eingelegt ist.
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Der Verteiler 9 selbst ist nur schematisch dargestellt und besteht
darstellungsgemäß aus einem am Schwenkhebel 10 fixierten, hier
direkt
am Schwenkhebel angearbeiteten Ring 14 , an den ein gerades Rohrstück 15 anschließt.
Dieser Verteiler 9 führt im Abstand vom Boden 4 des Trichters 1 von der Schwenkebene
r zur Frontseite 3 (wobei - wie erwähnt - ein Spalt zwischen Verteiler 9 und Brillenplatte
12 durch einen Verschleißring 13 ausgeglichen ist.) Dieser Verteiler 9 bzw. sein
gerades Rohrstück 15 hat im Bereich der Frontseite 3 formschlüssige Verbindung mit
einer einzigen Druckleitung 16. Diese Druckleitung 16 ist im Bereich der Trichter-Frontseite
3 fest mit dieser verbunden, was im Hinblick auf die formschlüssige Verbindung bzw.
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Kopplung mit dem benachbarten zweiten Ende des Verteilers 9 bedeutet,
daß dieses zweite Ende sich in einer Drehebene drehen muß, die exakt parallel zur
Schwenkebene g liegt.
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Darüberhinaus muß die Schwenkachse oG die Mittellinie des Rohrstücks
C gerade in dieser Drehebene & schneiden (Schnittpunkt ( )> da nur so der
verfolgte Zweck erreichbar ist. Unter explizitem Hinweis auf die zeichnerische Darstellung
sind die geometrischen Beziehungen also so gewählt, daß Schwenkebene und Drehebene
6 parallel zueinander sind und daß die Länge des Verteilers 9 so gewählt ist, daß
in der Drehebene J die Mittellinie ; des Verteilers 9 von der verlängerten Schwenkachse
o; geschnitten wird. Das zweite Ende des geraden Rohrstücks 15 ist also entsprechend
schräg abgeschnitten.
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Die Verbindung zwischen Verteiler 9 und Druckleitung 16 im Bereich
der Trichter-Frontseite 3 ist derart ausgebildet, daß der Anfang der Druckleitung
16 und das zweite Ende des Verteilers 9 je einen Ringflansch 17 bzw. 18 aufweisen,
die so miteinander verklemmt sind, daß einerseits eine dichte Verbindung entsteht
und
andererseits der Verteiler 9 sich frei drehen kann. Darüberhinaus
sind der Ringflansch 17 des Verteilers 9 und der Durchtritt an der Trichterfrontseite
3 so aufeinander abgestimmt und ausgebildet, daß kein Beton nach außen dringen kann.
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Wie in der Darstellung nach Fig. 1 nicht dargestellt,wird die Druckleitung
16 im großenBogen über den Trichter 1 hinweg geführt. Es ist jedoch durchaus denkbar,
die Druckleitung 16 von der Verbindungsstelle im Bereich der Trichterfrontseite
3 weg spiralförmig seitlich am Trichter vorbeizuführen.
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Der Kern der Haupt - Erfindung liegt darin, daß außerhalb des Trichters
1 in der Verlängerung der Pumpenzylinder 6 ein Widerlager vorgesehen ist, das einerseits
auf den Ringflansch 17 des Verteilers wirkt und andererseits im Bereich der Trichterrückwand
2 auf Spannung gehalten ist.
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Die Realisierung dieses Widerlagers basiert auf folgenden konstruktiven
Details. Der Ringflansch 17 weist -entsprechend der Zuordnung von Verteilerachse
c Schwenkachse C und Drehebene c!i - einseitig einen nasenförmigen Ansatz 20 auf,
der einerseits von der Ebene des Ringflansches 17 aus betrachtet, eine von der Trichterfrontseite
3 entfernt liegende Stützfläche 21 aufweist und der andererseits in den in der Verlängerung
der Pumpenzylinder 6 liegenden Bereich hineinreicht.
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Die genannte Stützfläche 21 liegt parallel zur Drehebene 0 und damit
auch parallel zur Schwenkebene f .
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Dem nasenförmigen Ansatz 20 liegt - von der dem Trichter 1 abgewandten
Seite her betrachtet - ein Lagerjoch 22 gegenüber, und zwar derart, daß eine in
der Verlängerung der Achsen der Pumpenzylinder 6 liegende gemeinsame Flächenberührung
zwischen
nasenförmigem Ansatz 20 und Lagerjoch 22 gegeben ist.
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Gemäß der Darstellung in Fig. 1 (und auch Fig. 2) weist das Lagerjoch
22 eine dem Schwenkbereich des Verteilers 9 entsprechende Gleitauflage 23 auf; der
nasenförmige Ansatz 20 ist mit einem Druckstück 24 versehen. Die genannte Flächenberührung
findet somit also zwischen diesem Druckstück 24 und der Gleitauflage 23 statt.
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Das Lagerjoch 22 hat - bezogen auf die Trichterachse eine solche
Ausdehnung, daß die Enden seitlich über die Trichterseiten hinaus reichen. Dadurch
lassen sich - unter Vermeidung von Durchführungen durch den Trichter 1 - Führungsstangen
25 am Trichter 1 vorbeiführen und 'an einer in der Verlängerung der Brillenplatte
12 liegenden Platine kontern. Über diese Führungsstangen 25 wird nun eine definierte
Führung des Lagerjochs 22 erzielt.
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Die erfindungsgemäße weitere Ausbildung des Hauptpatents ... (Patentanmeldung
P 31 22 825) bezieht sich auf diese Führungsstangen 25, die gemäß Ursprungserfindung
- gegebenenfalls unter Einfügung von Distanzblechen - direkt als Spannstangen für
das Lagerjoch 22 wirkten. Gemäß der vorliegenden Konzeption dienen diese Führungsstangen
nur als Aufhängung und lose Halterung bzw.
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Führung für das Lagerjoch 22 Der vom Lagerjoch 22 über die Gleitauflage
23 und das Druckstück 24 auf den Verteiler 9 und die Brillenplatte 12 übertragene
Anpreßd.ruck wird nunmehr jedoch nicht mehr fest eingestellt, sondern gewissermaßen
insoweit dynamisiert, als je nach Betonförderdruck und damit vom Pumpenzylinder
6 auf den Verteiler 9 wirkender
Abhebekraft der genannte Anpreßdruck
variabel ist.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch realisiert, daß das Lagerjoch 22
parallel zu den flührungsstangen 25 jeweils über eine Zylinder-Kolbeneinheit 26
aufgehängt ist. Diese Zylinder-Kolbeneinheit 26 ist mit ihrem zweiten Angriffspunkt
im Bereich der Trichter-Rückwand 2, insbesondere in der Verlängerung der Brillenplatte
12 eingehängt und zieht somit das Lagerjoch 22 und den Verteiler 9 gegen die Brillenplatte
12.
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Die Ansteuerung der Zylinder -Kolbeneinheit kann grundsätzlich beliebig
erfolgen - jedoch bestimmungsgemäß stets in Abhängigkeit vom Betonförderdruck. Die
einfachste Lösung besteht darin, den Arbeitsdruck in der Zylinder-Kolbeneinheit
26 direkt vom Betonförderdruck der Pumpenzylinder 6 abzuleiten. Dies ist durch die
Wirkungslinien X - Y , die von der Druckmittelpumpe 27 ausgehen, angedeutet. Darüberhinaus
ist ein 4/2 -Umsteuerventil angedeutet, über welches der Tandem-Pumpenbetrieb verifiziert
wird.
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Um einen zu hohen Anpreßdruck auf die Brillenplatte 12 zu vermeiden,
kann selbstverständlich im Wege der Wirkungslinie Y , also der äquivalenten Druckmittelleitung
, ein Druckbegrenzungsventil eingefügt werden. Damit läßt sich ein (konstanter)
maximaler Anpreß-druck auf die Brillenplatte 12 erzielen.
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Nach allem bleibt festzuhalten und festzustellen, daß mit der erfindungsgemäßen
dynamischen Aufhängung und Druckbeaufschlagung des Lagerjochs 22 eine optimale Flächenpressung
zwischen Betonverteiler 9 und Brillenplatte 12 erzielt wird.
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Damit werden bezüglich des kritischen Spaltes zwischen den letztgenannten
Elementen und bezüglich des Verschleißes auf Grund überhöhter Anpreßkräfte optimale
Verhältnisse erreicht.
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Bezugszeichen 1 Trichter 2 (Trichter-) Rückwand 3 (Trichter-) Frontseite
4 (Trichter-) Boden 5 Öffnungen (für Betonpumpe) 6 Pumpenzylinder 7 (Pumpenzylinder-)
Zylinderrohr 8 (Pumpenzylinder-) Kolben 9 Verteiler 10 Schwenkhebel 11 Schwenkarm
12 Brillenplatte 13 Verschleißring 14 (amSchwenkhebel angearbeiteter) Ring 15 gerades
Rohrstück (des Verteilers) 16 Druckleitung 17 Ringflansch (des Verteilers) 18 Ringflansch
(der Druckleitung) 19 - -20 nasenförmiger Ansatz 21 Stützfläche 22 Lagerjoch 23
Gleitauflage 24 Druckstück 25 Führungsstange 26 Zylinder-Kolben-Einheit 27 Druckmittelpumpe
28 4/2-Umsteuerventil Schwenkachse Schwenkebene Drehebene £ Mittellinie des Verteilers
Schnittpunkt ( OC-s- & Druckmittelleitung (Wirkungslinie) Y Druckmittelleitung
(Wirkungslinie)