EP0539373B1 - Vorrichtung zur förderung von dickstoffen - Google Patents

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EP0539373B1
EP0539373B1 EP91903812A EP91903812A EP0539373B1 EP 0539373 B1 EP0539373 B1 EP 0539373B1 EP 91903812 A EP91903812 A EP 91903812A EP 91903812 A EP91903812 A EP 91903812A EP 0539373 B1 EP0539373 B1 EP 0539373B1
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lamellae
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Hartmut Benckert
Hellmut Hurr
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Putzmeister Concrete Pumps GmbH
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Putzmeister Werk Maschinenfabrik GmbH
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    • Y10T137/7882—Having exit lip
    • Y10T137/7885—Multiple slit

Definitions

  • Device for conveying thick matter, sludge and the like conveyed material with a preferably oscillating thick matter pump, a delivery line connected on the pressure side to the thick matter pump and a delivery line arranged in the conveying line, which expands automatically under the influence of the conveyed material flowing in the conveying direction and stops or counteracts
  • Conveying direction directed conveying material flow restricting passage opening having a plurality of finger slats arranged at an angular distance from each other, delimiting the passage opening, one-sidedly fixed in the area of the inner surface of the conveying line and with its free ends extending obliquely in the conveying direction towards the inside of the conveying line.
  • the finger lamellae are arranged and designed in such a way that, in the state blocking the delivery line, they lie tightly against one another with their lateral boundary surfaces up to their tip. It is perceived as a disadvantage that when conveying thick materials with admixtures of solids there is a risk that the finger lamellas jam or rub against one another when spreading or closing, so that malfunctions can occur.
  • the invention has for its object to improve the device of the type specified in such a way that mutual jamming of the finger slats is largely avoided.
  • the invention is based on the idea that mutual contact of the lateral boundary surfaces of the finger lamellae must be prevented and that at the same time the overlap of the delivery line cross section must be sufficiently large to minimize the backflow of liquid material to be conveyed.
  • the retaining member has several, preferably two, groups of finger lamellae arranged at a short distance from one another in the conveying direction, that the finger lamellae of each group are arranged at a distance from one another in the locked state with the opening of slot openings between their mutually facing lateral boundary surfaces, that the finger blades of one group at least partially cover the slot openings between the adjacent finger blades of the other group.
  • the installation of the retaining element in the delivery line can be simplified in that the finger lamellae are attached to the inside of a support ring that can be inserted into the delivery line in the area of a pipe coupling.
  • the support ring is expediently clamped in the axial direction between opposite end faces of two pipe sections of the delivery line that can be coupled together.
  • the delivery line can have a conically tapering internal cross section in the conveying direction in front of the support ring and a step-shaped widening in the area of the support ring.
  • Finger slats made of spring steel are appropriate screwed to a rigid support ring or vulcanized into a support ring made of rubber-elastic material.
  • the conveyor system shown in the drawing has a single-cylinder piston pump 14 and a delivery line 12 connected on the pressure side and containing a retaining element 10. It is primarily intended for the conveyance of thick matter and sludge.
  • the single-cylinder piston pump 14 essentially consists of a filler shaft 16, a feed cylinder 20 projecting from the end of the filler shaft 16 and connected to it via an inlet opening 18, and a feed piston 24 which can be moved hydraulically between two end positions on a fixed piston rod 22.
  • the restraining member 10 has one in the area of a Pipe coupling 26 in the delivery line 12 supporting ring 28 and a plurality of angularly spaced spring-elastic finger plates 30, 30 ', which engage in the interior of the delivery line 12 formed as a cylinder tube and limit the passage opening 32.
  • the delivery line 12 has in the area of the retaining member 10 a short tube piece 44 provided with an end recess 42, which can be coupled to a connecting flange 48 fastened by tie rods 46 in the area of the outlet opening of the delivery cylinder 20.
  • the support ring 28 of the retaining member 10 inserted into the recess 42 is clamped between the mutually opposite end faces of the pipe section 44 and the connecting flange 48 when these are pressed against one another in the axial direction during coupling by the half-shells 50 of the coupling 26.
  • the pipe coupling 26 is sealed by a sealing ring 54 which bears against the circumference of the support ring 28 and is arranged in an annular gap 52 between the end faces of the pipe section 44 and the connecting flange 48.
  • the connecting flange 48 has one between the outlet opening of the feed cylinder 20 and its end face resting on the supporting ring conically tapered inner cross-section so that the conveyed material pressed out of the conveying cylinder 20 cannot jam at the heads of the retaining screws 36.
  • the restraining member 10 shown in FIG. 2 has two Rows of distributed over the circumference of the support ring 28 arranged finger blades 30 and 30 '.
  • the finger blades 30 each consist of a substantially wedge-shaped curved spring steel sheet, which is screwed to its wider end facing the single-cylinder piston pump 14 against the inner peripheral surface 34 of the support ring 28 with retaining screws 36.
  • the from the inside of the passage opening 32 against the finger lamellae 30 adjacent finger lamellae 30 ' close the slot openings 40 formed between the finger lamellae 30 in a predominant area, so that even fluid material is retained.
  • the passage opening 32 is formed by a central opening 38 surrounded by the free ends of the finger slats 30 and by the areas of the slit openings 40, each of which remains free between the mutually facing lateral boundary surfaces of two adjacent finger slats 30 (FIGS. 1 and 2).
  • the material to be conveyed is pressed out of the filling shaft 16 into the delivery cylinder 20 and from there into the delivery line 12.
  • the free ends of the finger lamellae 30 are bent apart by the material to be conveyed moving in the conveying direction with an elastic widening of the passage opening 32, so that they bear against the inner surface of the pipe section 44 under prestress.
  • the delivery plunger 24 After reaching its front dead center, the delivery plunger 24 is pulled back in the suction stroke up to the front side of the feed chute 16 opposite the inlet opening 18, with material to be conveyed falling or flowing out of the feed chute 16 into the space which is freed up in front of the end face of the delivery plunger 24.
  • the finger lamellae 30 of the retaining element 10 bend due to their pretensioning and are supported by the negative pressure which arises in the delivery cylinder 20 during the withdrawal of the delivery piston 24 and / or by the hydrostatic pressure in the delivery line 12 in FIG. 1 and 2 shown rest position and thereby prevent material to flow back from the feed line 12 into the feed cylinder 20.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Förderung von Dickstoffen, Schlämmen und dergleichen Fördergut mit einer Dickstoffpumpe (14), einer druckseitig an die Dickstoffpumpe (14) angeschlossenen Förderleitung (12) und einem in der Förderleitung (12) angeordneten, den Durchtritt des Förderguts in Förderrichtung freigebenden und in der Gegenrichtung zumindest teilweise sperrenden Rückhalteorgan (10). Erfindungsgemäß weist das Rückhalteorgan (10) eine sich selbsttätig under der Einwirkung des in Förderrichtung strömenden Förderguts elastisch aufweitende und bei aufhörender oder entgegen der Förderung gerichteter Fördergutströmung verengende Durchtrittsöffnung (32) auf, welche vorzugsweise durch mehrere federelastische, im Bereich der Innenfläche der Förderleitung (12) einseitig eingespannte und sich mit ihren freien Enden schräg in Förderrichtung nach dem Inneren der Förderleitung (12) erstreckende Fingerlamellen (30) begrenzt wird.

Description

  • Vorrichtung zur Förderung von Dickstoffen, Schlämmen und dergleichen Fördergut, mit einer vorzugsweise oszillierend arbeitenden Dickstoffpumpe, einer druckseitig an die Dickstoffpumpe angeschlossenen Förderleitung und einem in der Förderleitung angeordneten, eine sich selbsttätig unter der Einwirkung des in Förderrichtung strömenden Förderguts aufweitende und bei aufhörender oder entgegen der Förderrichtung gerichteter Fördergutströmung verengende Durchtrittsöffnung aufweisenden Rückhalteorgan, das mehrere in Winkelabständen voneinander sternförmig angeordnete, die Durchtrittsöffnung begrenzende, im Bereich der Innenfläche der Förderleitung einseitig befestigte und sich mit ihren freien Enden schräg in Förderrichtung nach dem Inneren der Förderleitung erstreckende Fingerlamellen aufweist.
  • Bei einer aus der US-PS 3 199 457 bekannten Vorrichtung dieser Art sind die Fingerlamellen so angeordnet und ausgebildet, daß sie im die Förderleitung versperrenden Zustand mit ihren seitlichen Begrenzungsflächen bis zu ihrer Spitze hin dicht gegeneinander anliegen. Hierbei wird als nachteilig empfunden, daß beim Fördern von Dickstoffen mit Feststoffbeimischungen die Gefahr besteht, daß sich die Fingerlamellen beim Aufspreizen bzw. Schließen gegenseitig verklemmen oder gegeneinander reiben, so daß es zu Fehlfunktionen kommen kann.
  • Weiterhin ist es bei einem für Saugschläuche zahnmedizinischer Absauggeräte vorgesehenen, in lamellenartige Segmente unterteilten gummielastischen Verschlußorgan zwar an sich bekannt (DE-OS 1 816 790), an den Trennfugen zwischen den Segmenten Dichtlippen vorzusehen, die dort einen die Trennfugen durchdringenden Gasstrom verhindern sollen. Für den Einsatz in einer Förderleitung wäre ein solches Verschlußorgans jedoch ungeeignet, insbesondere da die mit den einzelnen Segmenten verbundenen Dichtlippen die Gefahr des Verklemmens beim Durchtritt von feststoffhaltigem grobstückigem Fördergut noch erhöhen würden.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß ein gegenseitiges Verklemmen der Fingerlamellen weitgehend vermieden wird.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß die im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß eine gegenseitige Berührung der seitlichen Begrenzungsflächen der Fingerlamellen verhindert werden muß, und daß gleichzeitig die Überdeckung des Förderleitungsquerschnitts zur Minimierung des Rückströmens von flüssigem Fördergut genügend groß sein muß. Um dies zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß das Rückhalteorgan mehrere, vorzugsweise zwei in Förderrichtung in geringem Abstand voneinander angeordnete Gruppen von Fingerlamellen aufweist, daß die Fingerlamellen einer jeden Gruppe im Sperrzustand unter Freilassung von Schlitzöffnungen zwischen ihren einander zugewandten seitlichen Begrenzungsflächen im Abstand voneinander angeordnet sind, daß die Fingerlamellen der einen Gruppe die Schlitzöffnungen zwischen den benachbarten Fingerlamellen der anderen Gruppe zumindest teilweise überdecken.
  • Der Einbau des Rückhalteorgans in die Förderleitung kann dadurch vereinfacht werden, daß die Fingerlamellen an der Innenseite eines im Bereich einer Rohrkupplung in die Förderleitung einsetzbaren Tragrings befestigt sind.
  • Der Tragring ist dabei zweckmäßig in axialer Richtung zwischen einander gegenüberliegenden Stirnflächen zweier miteinander kuppelbarer Rohrstücke der Förderleitung einspannbar.
  • Um zu verhindern, daß sich Fördergut an einem nach innen überstehenden Tragring bzw. an den eingespannten Enden der Fingerlamellen staut, kann die Förderleitung in Förderrichtung vor dem Tragring einen sich konisch verjüngenden Innenquerschnitt und im Bereich des Tragrings eine stufenförmige Erweiterung aufweisen.
  • Aus Federstahl bestehende Fingerlamellen sind zweckmäßig an einem starren Tragring festgeschraubt oder in einem aus gummielastischem Material bestehenden Tragring einvulkanisiert.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellter vorteilhafter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer Dickstoff-Förderanlage in teilweise geschnittener perspektivischer Darstellung;
    Fig. 2
    einen Längsschnitt durch das Rückhalteorgan der Förderanlage nach Fig. 1.
  • Die in der Zeichnung dargestellte Förderanlage weist eine Einzylinder-Kolbenpumpe 14 und eine druckseitig angeschlossene, ein Rückhalteorgan 10 enthaltende Förderleitung 12 auf. Sie ist vor allem zur Förderung von Dickstoffen und Schlämmen bestimmt.
  • Die Einzylinder-Kolbenpumpe 14 besteht im wesentlichen aus einem Einfüllschacht 16, einem stirnseitig über den Einfüllschacht 16 überstehenden und über eine Eintrittsöffnung 18 mit diesem verbundenen Förderzylinder 20 sowie einem auf einer feststehenden Kolbenstange 22 zwischen zwei Endstellungen hydraulisch verschiebbaren Förderkolben 24.
  • Das Rückhalteorgan 10 weist einen im Bereich einer Rohrkupplung 26 in die Förderleitung 12 eingesetzten Tragring 28 und mehrere, in Winkelabständen voneinander sternförmig angeordnete federelastische Fingerlamellen 30, 30′ auf, welche in den Innenraum der als Zylinderrohr ausgebildeten Förderleitung 12 eingreifen und die Durchtrittsöffnung 32 begrenzen.
  • Die Förderleitung 12 weist im Bereich des Rückhalteorgans 10 ein mit einer stirnseitigen Ausdrehung 42 versehenes kurzes Rohrstück 44 auf, das mit einem durch Zuganker 46 im Bereich der Austrittsöffnung des Förderzylinders 20 befestigten Anschlußflansch 48 kuppelbar ist. Der in die Ausdrehung 42 eingesetzte Tragring 28 des Rückhalteorgans 10 wird zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Rohrstücks 44 und des Anschlußflansches 48 eingespannt, wenn diese beim Kuppeln von den Halbschalen 50 der Kupplung 26 in axialer Richtung gegeneinander gedrückt werden. Die Abdichtung der Rohrkupplung 26 erfolgt durch einen am Umfang des Tragrings 28 anliegenden, in einem Ringspalt 52 zwischen den Stirnseiten des Rohrstücks 44 und des Anschlußflansches 48 angeordneten Dichtring 54. Der Anschlußflansch 48 weist zwischen der Austrittsöffnung des Förderzylinders 20 und seiner am Tragring anliegenden Stirnfläche einen sich konisch verjüngenden Innenquerschnitt auf, so daß sich das aus dem Förderzylinder 20 gepreßte Fördergut nicht an den Köpfen der Halteschrauben 36 stauen kann.
  • Das in Fig. 2 dargestellte Rückhalteorgan 10 weist zwei Reihen von über den Umfang des Tragrings 28 verteilt angeordneten Fingerlamellen 30 bzw. 30′ auf. Die Fingerlamellen 30 bestehen jeweils aus einem im wesentlichen keilförmig zugeschnittenen gebogenen Federstahlblech, welches an seinem breiteren, der Einzylinder-Kolbenpumpe 14 zugewandten Ende gegen die innere Umfangsfläche 34 des Tragrings 28 anliegend mit Halteschrauben 36 an diesem festgeschraubt ist. Die von der Innenseite der Durchtrittsöffnung 32 her gegen die Fingerlamellen 30 anliegenden Fingerlamellen 30′ verschließen die zwischen den Fingerlamellen 30 gebildeten Schlitzöffnungen 40 in einem überwiegenden Bereich, so daß auch dünnflüssiges Fördergut zurückgehalten wird. Bei entspannten Fingerlamellen wird die Durchtrittsöffnung 32 durch eine von den freien Enden der Fingerlamellen 30 umgebene Zentralöffnung 38 sowie durch die Bereiche der Schlitzöffnungen 40 gebildet, welche jeweils zwischen den einander zugewandten seitlichen Begrenzungsflächen zweier benachbarter Fingerlamellen 30 freibleiben (Fig. 1 und 2).
  • Während des Druckhubs des Förderkolbens 24 der Einzylinder-Kolbenpumpe 14 wird das Fördergut aus dem Einfüllschacht 16 in den Förderzylinder 20 und von dort in die Förderleitung 12 gedrückt. Die freien Enden der Fingerlamellen 30 werden dabei von dem in Förderrichtung bewegten Fördergut unter elastischer Aufweitung der Durchtrittsöffnung 32 auseinandergebogen, so daß sie unter Vorspannung an der Innenfläche des Rohrstücks 44 anliegen.
  • Nach Erreichen seines vorderen Totpunktes wird der Förderkolben 24 im Saughub bis zu der der Eintrittsöffnung 18 gegenüberliegenden Stirnseite des Einfüllschachts 16 zurückgezogen, wobei Fördergut aus dem Einfüllschacht 16 in den vor der Stirnfläche des Förderkolbens 24 freiwerdenden Raum nachfällt oder nachfließt. Dabei biegen sich bei Beginn des Saughubs die Fingerlamellen 30 des Rückhalteorgans 10 aufgrund ihrer Vorspannung und unterstützt durch den während des Zurückziehens des Förderkolbens 24 im Förderzylinder 20 entstehenden Unterdruck und/oder durch den hydrostatischen Druck in der Förderleitung 12 in ihre in Fig. 1 und 2 dargestellte Ruhelage zurück und verhindern dadurch, daß Fördergut aus der Förderleitung 12 in den Förderzylinder 20 zurückströmt.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zur Förderung von Dickstoffen, Schlämmen u. dgl. Fördergut, mit einer vorzugsweise oszillierend arbeitenden Dickstoffpumpe (14), einer druckseitig an die Dickstoffpumpe angeschlossenen Förderleitung (12) und einem in der Förderleitung angeordneten, eine sich selbsttätig unter der Einwirkung des in Förderrichtung strömenden Förderguts aufweitende und bei aufhörender oder entgegen der Förderrichtung gerichteter Fördergutströmung verengende Durchtrittsöffnung (32) aufweisenden Rückhalteorgan (10), das mehrere in Winkelabständen voneinander sternförmig angeordnete, die Durchtrittsöffnung (32) begrenzende, im Bereich der Innenfläche der Förderleitung einseitig befestigte und sich mit ihren freien Enden schräg in Förderrichtung nach dem Inneren der Förderleitung erstreckende Fingerlamellen (30) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückhalteorgan (10) mehrere, vorzugsweise zwei in Förderrichtung in geringem Abstand voneinander angeordnete Gruppen von Fingerlamellen (30, 30′) aufweist, daß die Fingerlamellen (30, 30′) einer jeden Gruppen im Sperrzustand unter Freilassung von Schlitzöffnungen (40) zwischen ihren einander zugewandten seitlichen Begrenzungsflächen im Abstand voneinander angeordnet sind, und daß die Fingerlamellen (30 bzw. 30′) der einen Gruppe die Schlitzöffnungen (40) zwischen den benachbarten Fingerlamellen (30 bzw. 30′) der anderen Gruppe zumindest teilweise überdecken.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freien stirnseitigen Enden der Fingerlamellen (30) im Sperrzustand unter Freilassung einer kleinen Zentralöffnung im Abstand voneinander angeordnet sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fingerlamellen (30) im Sperrzustand in Förderrichtung konkav zur Zentralöffnung (38) hin gebogen sind.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fingerlamellen (30, 30′) an einem im Bereich einer Rohrkupplung (26) in die Förderleitung (12) eingesetzten Tragring (28) befestigt sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (28) in axialer Richtung zwischen einander gegenüberliegenden Stirnflächen zweier miteinander kuppelbarer Rohrstücke (44, 48) der Förderleitung (12) einspannbar ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleitung in Förderrichtung vor dem Tragring (28) einen sich konisch verjüngenden Innenquerschnitt aufweist und sich im Bereich des Tragrings (28) stufenförmig erweitert.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Federstahl bestehenden Fingerlamellen (30) am Tragring (28) festgeschraubt sind.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Federstahl bestehenden Fingerlamellen (30) in dem aus einem gummielastischen Material bestehenden Tragring einvulkanisiert sind.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei der stirnseitigen Enden der entspannten Fingerlamellen (30) unter vollständigem Verschließen der Zentralöffnung gegeneinander anliegen.
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EP0539373A1 EP0539373A1 (de) 1993-05-05
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