EP0112404A1 - Zweizylinderdickstoffpumpe, vorzugsweise Betonpumpe - Google Patents

Zweizylinderdickstoffpumpe, vorzugsweise Betonpumpe Download PDF

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EP0112404A1
EP0112404A1 EP82111988A EP82111988A EP0112404A1 EP 0112404 A1 EP0112404 A1 EP 0112404A1 EP 82111988 A EP82111988 A EP 82111988A EP 82111988 A EP82111988 A EP 82111988A EP 0112404 A1 EP0112404 A1 EP 0112404A1
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EP
European Patent Office
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ring
ring spring
spring
switching element
cylinder
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EP82111988A
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EP0112404B1 (de
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Friedrich Dipl.-Ing. Schwing
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Friedrich Wilhelm Schwing GmbH
Original Assignee
Friedrich Wilhelm Schwing GmbH
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Publication date
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B15/00—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04B15/02—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts the fluids being viscous or non-homogeneous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D7/00—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes
    • B67D7/06—Details or accessories
    • B67D7/58—Arrangements of pumps
    • B67D7/62—Arrangements of pumps power operated
    • B67D7/64—Arrangements of pumps power operated of piston type
    • B67D7/645—Barrel pumps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S417/00—Pumps
    • Y10S417/90—Slurry pumps, e.g. concrete

Definitions

  • the invention relates to a two-cylinder high-pressure pump according to the preamble of claim 1.
  • the switching element executes a reciprocating movement in time with the pump strokes, at the end points of which the respective suction feed cylinder is connected to a prefill container and the pressing feed cylinder is connected to a feed line.
  • the cutting ring breaks solid matter of the thick material during the movement of the switching element, which cannot escape it. To the extent that he dodges it himself, this is made possible by the guide on the switching element, which also allows the cutting ring to be readjusted when the sealing surfaces wear out.
  • the cutting ring closes the thick material flows to the outside and preferably seals metal on a spectacle plate, in which openings for the delivery cylinders are formed. This method of operation requires strong forces that advance the cutting ring in its direction towards the cylinder openings and press it onto the spectacle plate.
  • the invention is based on a previously known two-cylinder thick substance pump (DE-OS 31 03 321).
  • the function-related gap in the guide between the cutting ring and the switching element is sealed (FIG. 8 op. Cit.).
  • This gap opens into a radial gap between the end face of the switching element and the cutting ring.
  • the pressure acting in the gap creates a separating force by acting on the sealing surfaces.
  • this separating force is compensated for between the movement phases in that the free end face of the cutting ring, which is connected to the pressure of the conveying medium, is acted upon by the conveying pressure.
  • the cutting ring is pressed onto the spectacle plate with the mechanical prestress of the ring spring, so that the cutting ring also in these phases of movement sealingly abuts the glasses plate.
  • the seat for the rubber-elastic ring spring is made up of the radial surfaces on the back of the cutting ring and on the outside of the switching element, as well as an axial surface running over the length of the ring spring on the switching element itself and short, parallel counter surfaces on the cutting ring and are formed on the switching element. This prevents the ring spring from squeezing out of its seat at maximum compression by the cutting ring immersed in the guide. An extensive axial ring spring surface remains on the outside, which is exposed, between the seat surfaces.
  • the invention has for its object to limit the pressure of the cutting ring in all operating phases to the minimum necessary to limit wear and increase functional reliability in a two-cylinder high-density pump of the type known as known.
  • the entire contact pressure of the cutting ring against the spectacle plate is transmitted from the ring spring to the cutting ring via its radial seat on the cutting ring.
  • the annular gap (according to DE-OS 31 03 321) between the end face of the switching element and the rear end face of the cutting ring is omitted, and according to the invention it remains as access of the conveying medium to the gap between the cutting ring and spectacle plate and to the cylinder gap between the switching element and Ring spring only a gap between the front of the switching device and the glasses plate.
  • a solid seal if it forms at the entrance of this gap, thus interrupts at the same time all or part of the access of the medium to the sealing gap as well as to the gap between the switching element and the ring spring.
  • the cutting ring is thus pressed against the spectacle plate essentially only with the mechanical clamping force of the ring spring in each operating phase.
  • the pressure of the medium is fully effective in the sealing gap between the cutting ring and the eyeglass plate and in the annular gap between the switching element and the ring spring.
  • the effect of the delivery pressure on the ring spring runs in such a way that its radial expansion is hindered by a socket surrounding it and is converted into an axial expansion, so that a force or pressure component results in the axial direction on the cutting ring against the spectacle plate with axial support the ring spring against the switching element results.
  • the ring spring also seals the interior from the outside.
  • the invention has the advantage that even with unfavorable properties of the thick material, as can be found in particular in concrete, which, under certain conditions, frequently forms the gap blockings or seals described, prevents premature destruction of the surfaces and components which seal one another.
  • the invention ensures a smooth movement of the switching element because it reduces the pressing forces required for the sealing to approximately the mechanical preload of the ring spring.
  • the frame of the ring spring is accommodated in the rubber-elastic material itself.
  • This can have the form of a reinforcement spiral or a plurality of individual rings arranged one behind the other and can consist of fabric or fabric threads, but also of wires.
  • a two-cylinder thick matter pump has a cylinder head 1, which is connected to an eyeglass plate 2 and sealed at 3.
  • a switching element 5 moves with a front part 6 which can be replaced for reasons of wear.
  • a cutting ring 13 with its cylindrical inner surface 8 is guided on a front, outer cylindrical surface 7 of the switching element 5.
  • Its front end surface 10 lies on a counter surface 11 of the eyeglass plate 2.
  • Its rear end surface 12 forms a radial seat surface for an annular spring 14 made of rubber-elastic material.
  • the ring spring is reinforced with a steel wire 29. This is wound helically or in a ring in the axial direction and in a ring plane. However, it forms several layers, some of which are shown at 30 to 32, which run from the outside in.
  • the steel wire armouring forms an annular spring mount, which constricts the rubber-elastic material of the annular spring and thus provides considerable resistance to the radial expansion of the annular spring, so that the annular spring therefore preferably expands in the axial direction.
  • the ring spring 14 seals off the radial seat surfaces 17, 18 and therefore reduces the hydrostatic pressure that prevails in the gap 28b, approximately in accordance with the course of forces shown at 34 and 35.
  • These hydrostatic forces with their resultants 36, 37, press the cutting ring 13 onto the spectacle plate 2 and add to the forces 22, 23 of the mechanical ring spring preload.
  • the hydrostatic pressure in the radial gap 38 between the end face 27 of the switching element 5 and the end face of the glasses plate 2 is formed, on the sealing surfaces 10, 11 of the cutting ring 13 and the glasses plate 2 from the inside to the outside according to the force curve shown at 39, the resultant of which is drawn at 40. Since one can assume approximately the same forces 35, 39, the cutting ring is pressed in this operating phase of the two-cylinder high-pressure pump with an excess force onto the spectacle plate, which corresponds to the mechanical ring spring prestressing force 22. The cutting ring 13 is thereby reliably sealed.
  • FIG. 4 shows the annular spring 14 in the relaxed state, on its inner boundary edges of its radial surfaces 18, 17 with one axially after each externally projecting sealing lip 42, 43 which form a structural unit with the ring seal 14.
  • the ring seal 14 has a vulcanized-in steel ring 44, 45 on its radial surfaces and also in the area of the inner boundary edges.
  • Each steel ring 44, 45 seals on the outside on an O-ring 46, 47, which in each has an annular groove 48, 49; the annular grooves are screwed into the radial seating surfaces 12, 19 of the cutting ring 13 and the switching element 5.
  • FIGS. 6 and 7 which reproduce other ring spring configurations with regard to the sealing function of the ring spring, the forces shown in FIGS. 1 to 3 are not shown. 6, however, the centering diameter 50 of the guidance of the cutting ring 13 with the surfaces 7, 8 is shown on the switching element 5. This centering diameter is apparently smaller than the effective diameter 51 of the metallic seal of the cutting ring 13 on the spectacle plate 2, as shown in FIG. 2 with the hydrostatic pressure of the thick matter in the spaces 25, 26 is. These diameter relations apply to all embodiments of the invention. 6, the ring spring 14 is not reinforced.
  • the annular flange 20 of the switching element 5 has an axial extension, which forms a sleeve 52, which surrounds the cutting ring 13 with its front part 53 without guiding it.
  • the seat 7, 8 also takes the lead here.
  • This socket 52 creates a closed interior 54 for the ring spring 14, which can therefore only deflect in the direction of the cutting ring 13 when the pressure in the annular space 28b increases and therefore prestresses it on the spectacle plate 2.

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Abstract

Bei einer Zweizylinderdickstoffpumpe, vorzugsweise Betonpumpe, deren Schaltorgan außen eine Führung zur Zentrierung eines zylinderseitig abdichtenden Schneidringes und einen Sitz für eine vorgespannte kautschuk-elastische Ringfeder aufweist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Ringfeder durch den bis zu dem Ringfedersitz offenen Ringspalt zwischen dem Schneidring und dem Schaltorgan mit dem Dickstoffdruck beaufschlagt ist und eine Fassung aufweist, die die Ringfeder zwischen den radialen Sitzflächen umschließt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Zweizylinderdickstoffpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Bei einer solchen Dickstoffpumpe führt das Schaltorgan im Takt der Pumpenhübe eine hin- und hergehende Bewegung aus, an deren Endpunkten der jeweils ansaugende Förderzylinder mit einem Vorfüllbehälter und der drückende Förderzylinder mit einer Förderleitung verbunden ist. Der Schneidring zerbricht während der Bewegung des Schaltorganes Festkörper des Dickstoffes, die ihm nicht ausweichen können. Soweit er dabei selber ausweicht, wird das durch die Führung auf dem Schaltorgan ermöglicht, die außerdem auch die Nachstellung des Schneidringes bei Verschleiß der dichtenden Flächen zuläßt. Der Schneidring schließt die Dickstoffströme nach außen ab und dichtet vorzugsweise metallisch auf einer Brillenplatte, in der öffnungen für die Förderzylinder ausgebildet sind. Diese Arbeitsweise erfordert starke Kräfte, die den Schneidring in seiner Führung in Richtung auf die Zylinderöffnungen vorschieben und auf die Brillenplatte pressen.
  • Die Erfindung geht aus von einer vorbekannten Zweizylinderdickstoffpukpe (DE-OS 31 03 321). Hierbei ist (Fig. 8 a.a.O.) der funktionsbedingte Spalt in der Führung zwischen dem Schneidring und dem Schaltorgan abgedichtet. Dieser Spalt mündet in einen radialen Spalt zwischen der STirnseite des Schaltorganes und dem Schneidring. Der dort herrschende hydrostatische Druck preßt den Schneidring auf die Brillenplatte. Ferner besteht zwischen dem Schneidring und der Brillenplatte ein Spalt, in dem der hydrostatische Druck von der metallischen Abdichtung des Schneidringes nach außen abgebaut wird.Der dabei im Spalt wirkende Druck erzeugt durch Beaufschlagung der Dichtflächen eine trennende Kraft. Bei einwandfreier Funktion einer solchen Abdichtung wird zwischen den Bewegungsphasen diese Trennkraft dadurch ausgeglichen, daß die freie, mit dem Druck des Fördermediums in Verbindung stehende Stirnfläche des Schneidringes von Förderdruck beaufschlagt wird. In den Bewegungsphasen des Schaltorganes, in denen der hydrostatische Druck zeitweise zusammenbricht, wird der Schneidring mit der mechanischen Vorspannung der Ringfeder auf die Brillenplatte gepreßt, so daß der Schneidring auch in diesen Bewegungsphasen dichtend an der Brillenplatte anliegt.
  • Zu diesem Zweck setzt sich der Sitz für die kautschukelastische Ringfeder aus den radialen Flächen auf der Rückseite des Schneidringes und auf der Außenseite des Schaltorganes sowie einer über die Länge der Ringfeder verlaufenden Axialfläche auf dem Schaltorgan selbst und kurzen, dazu parallelen Gegenflächen zusammen, die am Schneidring und am Schaltorgan ausgebildet sind. Dadurch wird verhindert, daß sich die Ringfeder bei maximaler Zusammendrückung durch den in die Führung eintauchenden Schneidring aus ihrem Sitz herausquetscht. Zwischen den Sitzflächen verbleibt außen eine ausgedehnte axiale Ringfederfläche, die frei liegt.
  • Unter bestimmten Betriebsbedingungen und bei ungünstigen Zusammensetzungen des Dickstoffes, wie sie u.a. bei Beton gegeben sind, werden im Betrieb solcher Zweizylinderdickstoffpumpen erhöhter Verschleiß und Schaltschwierigkeiten beobachtet. Sie sind eine Folge einer teilweisen oder totalen Verstopfung des Spalteinganges zwischen dem Schneidring und der Brillenplatte durch abgelagerte Körner des Dickstoffes, die offenbar zunächst ähnlich wie ein verstopfter Filter wirken und daher den hydrostatischen Druck vor der Dichtfläche abbauen. Das wirkt sich in einer Entlastung des Schneidringes von den trennend wirkenden Kräften auf der Brillenplatte und deswegen so aus, daß der Schneidring durch Wirkung des Förderdruckes auf seine freie rückwärtige Stirnseite mit großer Überschußkraft auf die Brillenplatte gepreßt wird. Dieser erhöhte Andruck führt zu einem schnellen Verschleiß auf den überlasteten Dichtflächen und zum Abbremsen d.h. zu Schaltschwierigkeiten des Schaltorganes in den Bewegungsphasen.
  • Es ist allerdings bekannt (DE-OS 26 14 895), den zur Abdichtung des funktionsbedingten Spaltes in der Führung des Schneidringes dienenden Dichtring nach innen zu verlegen und mit dem Dickstoffdruck zu beaufschlagen. Dabei ist der Dichtring jedoch nicht ausreichend gefaßt. Er kann daher nur aufgrund seiner radialen Vorspannung den Schneidring zwischen den Bewegungsphasen auf die Brillenplatte vorspannen. Diese Vorspannung ist zu gering, um das Schaltorgan abzudichten. Außerdem müssen Dickstoffpumpen nicht nur im Druck-, sondern auch im Saugbetrieb arbeiten. Bei Saugbetrieb wird der innen angeordnete Dichtring von dem Dickstoff leicht von seinem Sitz abgehoben und geht im Fördermedium verloren.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Zweizylinderdickstoffpumpe der als bekannt vorausgesetzten Art den Andruck des Schneidringes in allen Betriebsphasen auf das notwendige Minimum zur Begrenzung des Verschleißes und Erhöhung der Funktionssicherheit zu begrenzen.
  • Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruches 1. Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß der Erfindung wird die gesamte Anpressung des Schneidringes gegen die Brillenplatte von der Ringfeder über ihre radiale Sitzfläche am Schneidring auf den Schneidring übertragen. Es handelt sich dabei sowohl um die mechanische elastische Vorspannung der Ringfeder als auch um die, von dem, im Zylinderspalt zwischen Führungsansatz des Schaltorgans und Ringfeder wirkenden Förderdruck, auf die Ringfeder übertragene Spannung, welche diese ihrerseits auf den Schneidring überträgt. Aus diesem Grunde entfällt der Ringspalt (gem. DE-OS 31 03 321) zwischen Stirnseite des Schaltorgans und der rückwärtigen Stirnseite des Schneidringes, und es verbleibt gemäß der Erfindung als Zugang des Fördermediums zum Spalt zwischen Schneidring und Brillenplatte als auch zum Zylinderspalt zwischen Schaltorgan und Ringfeder nur noch ein Spalt zwischen Stirnseite des Schaltorgänes und Brillenplatte.
  • Eine Feststoffabdichtung, falls sie sich am Eingang dieses Spaltes bildet, unterbricht damit gleichzeitig ganz oder teilweise den Zugang des Fördermediums zum Dichtspalt als auch zum Spalt zwischen Schaltorgan und Ringfeder.
  • Das hat eine gleichzeitige unmittelbare Abhängigkeit sowohl der hydrostatischen Drücke zwischen den Dichtflächen des Schneidringes und der Brillenplatte als auch der hydrostatischen Drücke auf den radialen Sitzflächen der Ringfeder von den tatsächlichen Förderdrücken zur Folge. Das führt im Ergebnis dazu, daß sich die beiden obengenannten, vom Förderdruck abhängigen, hydrostatischen Drücke bei jedem Betriebszustand ausgleichen, unabhängig davon, wie hoch der tatsächliche Förderdruck ist und ob durch die Wirkung der Feststoffdichtung die hydrostatischen Drücke zwischen den Dichtflächen bzw. an den radialen Sitzflächen der Ringfeder ganz oder nur teilweise aufgehoben sind.
  • Der Schneidring wird somit in jeder Betriebsphase im wesentlichen nur mit der mechanischen Verspannkraft der Ringfeder gegen die Brillenplatte gepreßt.
  • Im Falle, daß der Zugangsspalt nicht durch eine Feststoffdichtung verstopft ist, kommt der Fördermediumdruck im Dichtspalt zwischen Schneidring und Brillenplatte sowie im Ringspalt zwischen Schaltorgan und Ringfeder voll zur Wirkung. Die Wirkung des Förderdruckes auf die Ringfeder verläuft in der Weise, daß ihre Radialdehnung durch eine sie umschließende Fassung behindert und in eine Axialdehnung umgewandelt wird, so daß sich daraus eine Kraft- bzw. Druckkomponente in axialer Richtung auf den Schneidring gegen die Brillenplatte bei axialer Abstützung der Ringfeder gegen das Schaltorgan ergibt. Die Ringfeder dichtet außerdem gleichzeitig den Innenraum nach außen hin ab.
  • Durch ihre Lage, durch den Zylinderansatz des Schaltorgans vom strömenden Fördermedium getrennt und lediglich mit dem hydrostatischen Druck des Fördermediums beaufschlagt, gibt es an der Ringfeder keinen strömungsbedingten Verschleiß mehr und auch kein strömungsbedingtes Ausspülen der Dichtung.
  • Die Erfindung hat den Vorteil, daß sie auch bei ungünstigen Eigenschaften des Dickstoffes, wie sie insbesondere bei Beton angetroffen werden, der unter bestimmten Voraussetzungen besonders häufig die beschriebenen Spaltblockierungen bzw. -abdichten bildet, eine vorzeitige Zerstörung der aufeinander abdichtenden Flächen und Bauteile verhindert. Darüberhinaus gewährleistet die Erfindung enen gleichmäßigen Bewegungsablauf des Schaltorganes, weil sie die zur Abichtung nötigen Anpreßkräfte auf ungefähr die mechanische Vorspannung der Ringfeder reduziert.
  • Vorzugsweise erreicht man mit den Merkmalen des Anspruches 2 eine kurze Traglänge des Schneidringes über die zylinderseitige Stirnkante des Schaltorganes und eine entsprechend verlängerte Führungsfläche, wodurch die Kippsicherheit des Schneidringes auf dem Schaltorgan erreicht bzw. verbessert wird.
  • Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung bringt man die Fassung der Ringfeder in dem kautschuk-elastischen Werkstoff selber unter. Diese kann die Form einer Armierungsspirale oder einer Mehrzahl von hintereinander angeordneten Einzelringen haben und aus Gewebe oder Gewebefäden, aber auch aus Drähten bestehen.
  • Mit den Merkmalen des Anspruches 4 verhindert man bei zu geringer Vorspannung der Ringfeder, daß beide Radialspalte zwischen der Ringfeder und ihren radialen Sitzflächen gleichmäßig mit dem hydrostatischen Druck beaufschlagt werden und sich dann die Kräfte gegeneinander aufheben. Der hydrostatische Druck wirkt bei dieser Ausführungsform der Erfindung vielmehr ausschließlich radial auf die Ringfeder und wird in die axialen Kräfte umgesetzt, welche die Dichtflächen am Schneidring aufeinanderpressen.
  • Weitere Ausführungsformen der Erfindung bedienen sich einer Fassung der Ringfeder, welche außerhalb des kautschuk-elastischen Werkstoffes angeordnet ist.
  • Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Figuren in der Zeichnung. Es zeigen
    • Fig. l schematisch und im Längsschnitt eine erste Ausführungsform der Erfindung in einer Betriebsphase einer Zweizylinderdickstoffpumpe,
    • Fig. 2 in der Fig. 1 entsprechender Darstellung eine weitere Betriebsphase,
    • Fig. 3 eine dritte Betriebsphase in den Figuren 1 und 2 entsprechender Darstellung,
    • Fig. 4 den Querschnitt einer Ringfeder, die in den Ausführungsformen der Figuren 1 bis 3 verwendet wird,
    • Fig. 5 in den Figuren 1 bis 3 entsprechender Darstellung eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung,
    • Fig. 6 in der Figur 5 entsprechender Darstellung eine demgegenüber abgeänderte Ausführungsform und
    • Fig. 7 in den Figuren 5 und 6 entsprechender Darstellung eine weiter abgeänderte Ausführungsform der Erfindung.
  • Die in den Figuren dargestellten Gegenstände sind jeweils im Querschnitt und in den Fig. 1 bis 3 sowie 5 bis 7 jeweils nur mit einer Hälfte wiedergegeben.
  • Eine Zweizylinderdickstoffpumpe hat einen Zylinderkopf 1, welcher an eine Brillenplatte 2 angeschlossen und bei 3 abgedichtet ist. Vor der Brillenplatte 2 bewegt sich ein Schaltorgan 5 mit einem aus Verschleißgründen auswechselbaren Vorderteil 6. Auf einer vorderen, äußeren Zylinderfläche 7 des Schaltorganes 5 ist ein Schneidring 13 mit seiner zylindrischen Innenfläche 8 geführt. Seine vordere Stirnfläche 10 liegt auf einer Gegenfläche 11 der Brillenplatte 2. Seine hintere Stirnfläche 12 bildet eine radiale Sitzfläche für eine aus kautschuk-elastischem Werkstoff bestehende Ringfeder 14. Diese hat einen rechteckigen Querschnitt, dessen längere Seiten die Axialdimension von inneren und äußeren Ringflächen 15, 16 bilden, während die Ringstirnflächen 17, 18 der Ringfeder 14 auf der radialen Sitzfläche 12 des Schneidringes 13 bzw. einer radialen Sitzfläche 19 eines Flansches 20 des Schaltorganes 5 abgestützt ist, wobei der Flansch 20 über die axiale Führungsfläche 7 des Schaltorganes nach außen vorsteht.
  • Bei Einbau der Ringfeder 14 wird diese unter axiale Vorspannung gesetzt. Die Fig. 1 deutet die Ringfederkräfte bei 21 an, wobei die jeweiligen Resultierenden bei 22 und 23 eingezeichnet sind. Folglich wird der Schneidring 13 mit der Kraft 22 in Richtung auf die Brillenplatte 2 zur Herstellung des Dichtdruckes auf den abdichtenden Flächen-10, 11 gepreßt. Gemäß der Darstellung der Fig. 1 ist eine Zwischenstellung des Schaltorganes 5 angenommen, in der der Druck des Dickstoffes im Inneren 25 des Schaltorganes und im Innenraum 26 des Zylinderkopfes 1 zusammengebrochen ist. Der auf den Dichtflächen 10, 11 benötigte Andruck ist daher entsprechend niedriger und kann mit der Kraft 22 aufrechterhalten werden.
  • In der Darstellung der Fig. 2 ist dagegen angenommen, daß in den Innenräumen 25, 26 der Druck des Dickstoffes auf den Betriebsdruck der nicht dargestellten, weiterführenden Förderleitung angestiegen ist. Das ist in den Endstellungen des Schaltorganes der Fall, wenn einer der Förderzylinder mit dem Schaltorgan 5 und der Förderleitung verbunden ist.
  • Zwischen den Führungsflächen 7, 8 auf dem Schaltorgan 5 und dem Schneidring 13 ist ein funktionsbedingter Spalt 28a vorhanden, der einerseits am Sitz der Ringfeder 14 offen ist und andererseits bis zur vorderen Stirnfläche 27 des Vorderteiles 6 reicht. Dieser Spalt, der auch über sein funktionsbedingtes Maß hinaus vergrößert sein kann, bildet daher eine zu dem hydrostatischen Druck in den Innenräumen 25, 26 stehende Verbindung zwischen einem Radialspalt 38 und einem Ringspalt 28b unter der Ringfeder 14, so daß der dort anstehende hydrostatische Druck dem Druck in den Räumen 25 und 26 entspricht.
  • Die Ringfeder ist mit einem Stahldraht 29 armiert. Dieser ist wendelförmig oder auch ringförmig in axialer Richtung und in einer Ringebene gewickelt. Er bildet jedoch mehrere Lagen, von denen einige bei 30 bis 32 dargestellt sind, die von außen nach innen verlaufen. Die Stahldrahtarmierung bildet eine Ringfederfassung, welche den kautschuk-elastischen Werkstoff der Ringfeder einschnürt und dadurch der radialen Weitung der Ringfeder einen erheblichen Widerstand entgegensetzt, so daß sich die Ringfeder deswegen bevorzugt in axialer Richtungdehnt. Infolge der kautschuk-elastischen Eigenschaft des Ringfederwerkstoffes dichtet die Ringfeder 14 auf den radialen Sitzflächen 17, 18 ab und baut daher den hydrostatischen Druck, der im Spalt 28b herrscht, etwa entsprechend dem bei 34 und 35 dargestellten Kräfteverlauf ab. Diese hydrostatischen Kräfte pressen mit ihren Resultierenden 36, 37 den Schneidring 13 auf die Brillenplatte 2 und addieren sich zu den Kräften 22, 23 der mechanischen Ringfedervorspannung.
  • Andererseits wird der hydrostatische Druck, der im Radialspalt 38 zwischen der Stirnseite 27 des Schaltorganes 5 und der Stirnseite der Brillenplatte 2 entsteht, auf den Dichtflächen 10, 11 des Schneidringes 13 und der Brillenplatte 2 von innen nach außen gemäß dem bei 39 dargestellten Kräfteverlauf abgebaut, dessen Resultierende bei 40 gezeichnet ist. Da man von etwa gleichen Kräften 35, 39 ausgehen kann, wird im Ergebnis der Schneidring in dieser Betriebsphase der Zweizylinderdickstoffpumpe mit einer überschußkraft auf die Brillenplatte gepreßt, die der mechanischen Ringfedervorspannkraft 22 entspricht. Der Schneidring 13 ist dadurch zuverlässig abgedichtet.
  • In der Darstellung der Fig. 3 wird von einer Blockierung des radialen Spaltes 38 durch eine Ansammlung von Feinkorn am-Eingang des Spaltes 38 und in dessen Umgebung ausgegangen, der sich in zunehmendem Maße verkittet hat, so daß der hydraulische Druck im Spalt 38 hinter der Feinkornansammlung praktisch abgebaut hat. Infolge des offenen Ringspaltes zwischen den Führungsflächen 7, 8 ist daher auch der Druck im Ringspalt 26 unter der Ringfeder 14 abgebaut. Deshalb wird die Ringfeder 14 nur mit der Kraft 22 auf den Schneidring 13 gepreßt, die der Ringfedervorspannung2l entspricht. Da andererseits auch die mit den abdichtenden Flächen 10, 11 von dem Schneidring 13 abzubauenden hydrostatischen Kräfte entsprechend dem Druckabfall im Ringspalt 38 abgefallen sind, entsteht auch keine Trennkraft, so daß daher der Schneidring eben nur mit der Resultierenden 22 auf die Brillenplatte 2 gepreßt wird.
  • Um die Abdichtung der Ringfeder 14 entsprechend dem bei 34 und 35 dargestellten Druckabfall zu erreichen, ist diese gemäß der Darstellung der Fig. 4, welche die Ringfeder 14 im entspannten Zustand wiedergibt, an ihren inneren Begrenzungskanten ihrer Radialflächen 18, 17 mit je einer axial nach außen vorstehenden Dichtlippe 42, 43 versehen, welche mit der Ringdichtung 14 eine Baueinheit bilden.
  • Gemäß der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform hat die Ringdichtung 14 auf ihren Radialflächen und zwar auch im Bereich der inneren Begrenzungskanten je einen einvulkanisierten Stahlring 44, 45. Jeder Stahlring 44, 45 dichtet außen auf einem O-Ring 46, 47 ab, welcher in jeweils einer Ringnut 48, 49 liegt; die Ringnuten sind in den radialen Sitzflächen 12, 19 des Schneidringes 13 bzw. des Schaltorganes 5 eingedreht.
  • In den Ausführungsformen nach den Fig. 6 und 7, welche andere Ringfederausbildungen mit Rücksicht auf die Dichtfunktion der Ringfeder wiedergeben, sind die in den Fig. l bis 3 dargestellten Kräfte nicht eingezeichnet. Gemäß der Darstellung der Fig. 6 ist jedoch der Zentrierdurchmesser 50 der Führung des Schneidringes 13 mit den Flächen 7, 8 auf dem Schaltorgan 5 wiedergegeben. Dieser Zentrierdurchmesser ist offenbar geringer als der Wirkdurchmesser 51 der metallischen Dichtung des Schneidringes 13 auf der Brillenplatte 2, so wie dieses entsprechend der Darstellung der Fig. 2 mit dem hydrostatischen Druck des Dickstoffes in den Räumen 25,26 dargestellt ist. Diese Durchmesserrelationen gelten für alle Ausführungsformen der Erfindung. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist im übrigen die Ringfeder 14 nicht armiert. Dafür hat der Ringflansch 20 des Schaltorganes 5 einen axialen Fortsatz, der eine Büchse 52 bildet, die mit ihrem Vorderteil 53 den Schneidring 13 umschließt, ohne ihn zu führen. Die Führung übernimmt auch hierbei der Sitz 7, 8. Durch diese Fassung 52 entsteht ein geschlossener Innenraum 54 für die Ringfeder 14, die bei Druckanstieg im Ringraum 28b deswegen nur in Richtung auf den Schneidring 13 ausweichen kann und diesen daher auf die Brillenplatte 2 vorspannt.
  • Davon unterscheidet sich die Fig. 7 durch eine Fassung, bei der die Büchse 52 nicht mehr entsprechend der Darstellung der Fig. 6 mit dem Ringflansch 20 eine Baueinheit bildet, sondern ein demgegenüber loses Teil darstellt, das sich mit einem Flansch 54 auf der Stirnfläche 55 des Flansches 20 abstützt. In diese Büchse 52 ist die Ringfeder 14 eingelegt. Die mit ihrem Vorderteil 53 den Schneidring 13 umschliessende Büchse 52 bildet ihrerseits eine Ringfederfassung, welche das Ausweichen des kautschuk-elastischen Werkstoffes der Ringfeder 14 nur in axialer Richtung 13 zuläßt, so daß bei Druckanstieg im Ringraum 28 der Schneidring 13 wiederum mit der hydrostatischen Kraft auf die Brillenplatte 2 gepreßt wird.

Claims (8)

  1. l. Zweizylinderdickstoffpumpe ,vorzugsweise Betonpumpe, deren Schaltorgan außen eine Führung zur Zentrierung eines zylindrseitig abdichtenden Schneidringes und einen Sitz für eine vorgespannte kautschuk-elastische Ringfeder aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringfeder (14) durch den bis zu dem Ringfedersitz offenen Ringspalt (28a, 28b) zwischen dem Schneidring (13) und dem Schaltorgan (5) mit dem Dickstoffdruck beaufschlagt ist und eine Fassung (29, 52) aufweist, die die Ringfeder (14) zwischen den radialen Sitzflächen (19, 12) umschließt.
  2. 2. Zweizylinderdickstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (8) der Innenseite des Schneidringes (13) zylindrisch ist und bis zur Dichtfläche (10) des Schneidringes reicht.
  3. 3. Zweizylinderdickstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassungder Ringfeder aus einem Armierungsdraht (29) besteht, der spiralförmig bzw. ringförmig in Längsrichtung der Ringfeder (14) und in mehreren von außen nach innen aufeinanderfolgenden Lagen (30 bis 32) im kautschuk-elastischen Werkstoff der Ringfeder (14) untergebracht ist.
  4. 4. Zweizylinderdickstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkanten der radialen Ringfederflächen (17, 18) mit axial nach außen weisenden Dichtlippen (42, 43) versehen sind, die mit der Ringfeder (14) eine Baueinheit bilden.
  5. 5. Zweizylinderdickstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Fassung der Ringfeder (14) aus einer Büchse (52) besteht, die hier von der radialen Sitzfläche (19) der Ringfeder (14) auf einem Flansch (20) ausgeht und mit ihrem Vorderteil (53) den Schneidring (13) umschließt.
  6. 6. Zweizylinderdickstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (52) eine Baueinheit mit einem Ringflansch (20) des Schaltorganes (5) bildet, auf dem die radiale Sitzfläche (19) ausgebildet ist.
  7. 7. Zweizylinderdickstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (52) auf einer radialen Ringfläche (55) des Schaltorganflansches (20) abgestützt und in dem die kautschuk-elastische Ringfeder (14) eingelegt ist.
  8. 8. Zweizylinderdickstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß als Armierung der Ringfeder (14) eine Mehrzahl von Einzelringen dient, die in den kautschuk-elastischen Werkstoff eingebettet sind.
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