EP1053401B1 - Rohrweiche für zweizylinder-dickstoffpumpe - Google Patents

Rohrweiche für zweizylinder-dickstoffpumpe Download PDF

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EP1053401B1
EP1053401B1 EP99908801A EP99908801A EP1053401B1 EP 1053401 B1 EP1053401 B1 EP 1053401B1 EP 99908801 A EP99908801 A EP 99908801A EP 99908801 A EP99908801 A EP 99908801A EP 1053401 B1 EP1053401 B1 EP 1053401B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ring
pipe
wear
switch according
annular
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99908801A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1053401A1 (de
Inventor
Hellmut Hurr
Hartmut Benckert
Karl Schlecht
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Putzmeister Concrete Pumps GmbH
Original Assignee
Putzmeister AG
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19860185A external-priority patent/DE19860185A1/de
Application filed by Putzmeister AG filed Critical Putzmeister AG
Publication of EP1053401A1 publication Critical patent/EP1053401A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1053401B1 publication Critical patent/EP1053401B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B7/00—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
    • F04B7/0084—Component parts or details specially adapted therefor
    • F04B7/0088—Sealing arrangements between the distribution members and the housing
    • F04B7/0096—Sealing arrangements between the distribution members and the housing for pipe-type distribution members

Definitions

  • the invention relates to a pipe switch for two-cylinder thick matter pumps with one in front of a cylinder side, with two openings provided wear plate swiveling Swivel tube, with one on the cylinder end of the swivel tube limited axially displaceable, under the Influence of the hydrostatic in the swivel tube Internal pressure in the edge area of the openings against the Wear plate pressing ring, the one on an axially parallel centering surface of the swivel tube Centering section and one with a cylinder side Face against the wear plate Has sealing section, the pivot tube and the Sealing section facing each other, through one to the inside of the pipe open annulus axially separated annular surfaces have, and with at least partially rubber-elastic material existing, the annulus axially bridging, with their end faces against one each the ring surfaces preferably bear under prestress Ring assembly.
  • Pipe switches of this type which automatically hydrostatically wear adjusting ring are known (DE-A 26 14 895, EP-B 0 656 995 and EP-A-0 052 192).
  • a rubber elastic ring that is used for sealing between the centering section and the centering surface forming gap is determined and in addition a spring function when pressing the sealing section of the wear ring against the wear plate.
  • the invention is based on the object the known pipe switch of the type specified to improve in that the rubber elastic Ring assembly material no excessive wear is exposed.
  • the solution according to the invention is based on the idea that the rubber-elastic material with suitable measures protected from the wear and tear of the cement becomes.
  • the ring assembly at least on the centering part of the wear ring facing end face from an axial ring support stiffer than the rubber-elastic material, has wear-resistant material.
  • the ring support consists of metal, a metal or Textile fabric, made of plastic or hard rubber.
  • the Ring overlay can be on the rubber elastic material be glued or vulcanized.
  • an alternative or advantageous embodiment of the invention provides that the ring arrangement at least two separated from each other by a hard intermediate ring Has rings made of rubber-elastic material.
  • the intermediate ring is useful as a metallic washer trained the same inside and outside diameter like the rubber elastic rings.
  • the intermediate ring can loosely between the rubber elastic Rings inserted in the annulus and with several openings arranged at an angular distance from one another be provided.
  • the rubber elastic Rings through several, at an angular distance from each other arranged axially parallel pins through openings reach through in the intermediate ring, connected to each other.
  • the rubber elastic rings with their one Vulcanized on the face of the intermediate ring.
  • the invention provides that the ring arrangement by a rubber elastic ring with coaxially vulcanized Coil spring is formed.
  • the coil spring is there Appropriately made of spring steel and can be within the rubber elastic Biased under pressure. in the the latter case becomes the rubber-elastic material stretched by the coil spring in the loose ring arrangement, so that preloaded in the built-in and within the annulus Condition an additional adjustment path available stands.
  • the invention proposes that the Centering adjacent ring surface in a known per se Wise one by pointing towards the centering section Indentation formed, opposite the pipe interior has undercut ring step, and that in the ring step a sealing ring separated from the ring arrangement elastomeric material is used.
  • the sealing ring has the task of passing through the material Prevent centering gap, and thereby the cement deposits at the centering gap Minimize ring area.
  • the sealing ring faces the ring step expediently oversize to dimension it so is that the sealing ring under the preload of the Ring arrangement is pressed into the ring step.
  • the Sealing ring can either be rectangular, in particular square cross section or a round or have an oval cross-section.
  • the ring arrangement can in this case a one-piece elastomeric ring with a stiffening Insert, for example a metal ring.
  • the tensioning mechanism expediently has at least two, preferably three distributed over the circumference of the swivel tube and axially parallel to the swivel tube, in an axially parallel thread of the wear ring engaging clamping screws.
  • the preferably designed as cap screws are with their shafts in an axial guide with open edges out of the swivel tube and with her head against a shoulder limiting the axial guidance can be supported.
  • the thick matter pump shown in Fig. 1 consists essentially from two delivery cylinders 10, the front Openings 12 open into a material feed container 14 and alternately during the pressure stroke (arrow 16) over a Diverter 18 can be connected to a delivery line 20 and during the suction stroke (arrow 22) while sucking in Material to the material feed container 14 are open.
  • the feed cylinders 10 are via hydraulic drive cylinders 24 driven in push-pull.
  • the delivery pistons 26 via a common piston rod 28 connected to the piston 30 of the drive cylinder 24.
  • a water tank 32 In the area between the feed cylinders 10 and Drive cylinders 24 there is a water tank 32, through which the piston rods 28 pass.
  • the end openings 12 of the delivery cylinder 10 are covered by an eyeglass-shaped wear plate 34.
  • the C-shaped in the embodiment shown Swivel tube 36 of the diverter 18 with a wear ring 38 load-bearing face in front of the glasses-shaped Wear plate 34 so around a horizontal axis pivoted arranged that its cylinder-side Opening 40 alternately in front of one or the other opening 12 the feed cylinder 10 arrives and the other opening 12 releases to the inside of the material feed container 14.
  • For the pressure-tight connection of the swivel tube 36 to the wear plate 34 is on a cylindrical Centering surface 42 of the swivel tube 36 of the wear ring 38 with its centering 46 mounted axially.
  • the pivot tube 36 is actuated via a with hydraulic means 48 controllable shift levers 50th
  • the wear ring has 38 next to the centering section 46 one with her cylinder-side end face 52 against the wear plate 34 adjacent sealing section 54.
  • the swivel tube 36 and the sealing portion 54 of the wear ring 38 are also with each other facing, through one to the inside of the pipe open annulus 59 axially separated radial Ring surfaces 56, 58 provided.
  • the annulus 59 is one Ring arrangement 60 bridges axially, with their End faces 62, 64 against one of the ring surfaces 56, 58 is under tension.
  • the wear ring 38 facing end face is on the ring arrangement 60 vulcanizes an axial ring support 80, the one versus the rubber elastic Material stiffer, wear-resistant material, such as for example metal, textile fabric, plastic or Hard rubber exists.
  • the stop 82 on the wear ring 38 ensures a limitation of the axial movement of the wear ring 38 on the swivel tube 36.
  • Fig. 2 includes the ring arrangement 60 three rubber-elastic rings 66, 68, 70, by loosely inserted metal intermediate rings 72, 74 are separated from one another in pairs and by means of angularly spaced pins 76 can be connected.
  • the intermediate rings 72, 74 have openings arranged at an angular distance from one another 78 through which a portion of the pins 76 extend.
  • the axial ring support 80 is at that of the centering section 46 of the wear ring 38 facing the end face of the rubber elastic ring 66.
  • FIG. 3 is the ring arrangement 60 through a one-piece rubber elastic Ring 84 formed, in which a coil spring 86 Spring steel is vulcanized coaxially.
  • the coil spring 86 can either be untensioned or under pressure embedded in the rubber-elastic material of the ring 84 become. In the latter case there is wear at least part of the bias of the coil spring 86 for adjusting the wear ring 38.
  • the coil spring 86 also ensures that the ring arrangement 60 even when the Shore hardness of the rubber elastic is low Sufficient circumferential stability having a pushing out of the ring assembly 60 in prevents the inside of the pipe.
  • the wear ring 38 with its centering section 46 on an outer centering surface 42 of the Swivel tube 36 out.
  • the wear-resistant axial ring support 80 in this Trap on the end face facing the ring face 58 64 of the ring arrangement 60.
  • the wear ring 38 via the swivel tube 36 against the wear plate 34 excited that the gap width X between the wear ring 38 and the pivot tube 36 in the area of the stop 82 reduced from 4 mm to 0.5 to 1 mm.
  • the preload path of 3 to 3.5 mm is in a transverse expansion the rubber-elastic components of the Ring arrangement 60 implemented after the tube interior, which in the 3 indicated by a curvature is.
  • FIG. 4 differs of the exemplary embodiment according to FIG. 2 primarily by that the centering 46 adjacent ring surface 56 one pointing in the direction of the centering section 46 Indentation formed, opposite the pipe interior has undercut ring step 88 into which one of the ring arrangement 60 separate sealing ring 90, 90 ' elastomeric material is used.
  • the one in the top The sealing ring 90 has part of the example shown in FIG. 4 a rectangular cross-section while the sealing ring 90 'formed in the lower part of FIG. 4 as an O-ring is. In both cases, the sealing ring faces 90, 90 ' the axial extent of the ring step 88 such Excessive on that he is under the bias of the ring assembly 60 is completely pressed into the ring stage 88.
  • the unpressed state is with a gap width X of 3 mm and in the lower part of the pressed Condition with a gap width X of 0.5 to 1 mm shown.
  • the preload is in the case of wear the sealing portion 54 of the wear ring 38 and the wear plate 34 is available as an adjustment path.
  • a wear-reducing ring support 80 is provided, that because of the additional sealing ring 90, 90 ' is not absolutely necessary.
  • Fig. 5 includes the ring arrangement 60 two rubber-elastic rings 66, 68, between which there is a metallic disc Intermediate ring 73 is arranged.
  • the rubber elastic Rings 66, 68 are with their the intermediate ring 73 facing end faces on the intermediate ring 73 vulcanized.
  • the metallic intermediate ring 73 and the adjacent rubber elastic rings 66, 68 have the same inside and outside radius.
  • a radially outwardly open annular groove 92 is arranged in the one the annular gap between the centering section 46 and the centering surface 42 of the swivel tube 36 bridging Sealing ring 94 is inserted.
  • the tensioning mechanism 96 has several, preferably three distributed over the circumference of the swivel tube Clamping screws 98 on, with their tip 100 in one Axial parallel thread 102 of the wear ring engage with their shaft 104 through a radial reach through the edge-open axial guide 106 of the swivel tube 36 and with her head 108 accessible from the outside a swivel tube fixed limiting the axial guide 106 Fit shoulder 110.
  • tensioning mechanism 96 can set a minimum preload of the ring assembly be so that no material to be conveyed into the annular space 59 can penetrate from inside the pipe.
  • the sealing ring 94 on the other hand ensures that the annular space 59 also opposite the external material hopper is sufficient is sealed.
  • the invention relates to a pipe switch for two-cylinder thick matter pumps.
  • the pipe switch has a cylinder in front glasses-shaped wear plate 34 pivotable Swivel tube 36 and one on the cylinder side End of the pivot tube 36 limited axially displaceable, under the influence of in the swivel tube prevailing hydrostatic internal pressure against the wear plate 34 press-on wear ring 38.
  • the Wear ring 38 in turn has one on one axially parallel centering surface 42 of the swivel tube 36 Centering section 46 and one with a cylinder side End face 52 abutting against the wear plate 34 Sealing section 54.
  • the pivot tube 36 and the Sealing part 54 of the wear ring 38 have mutually facing, through an annular space 59 open to the inside of the tube axially separated annular surfaces 56, 58. Further is an axially bridging the annular space 59, with their End faces 62, 64 against one of the ring faces 56, 58 prestressed, at least partially rubber-elastic Ring arrangement 60 is provided.
  • an axial ring support 80 stiffer than the rubber-elastic material, wear-resistant material.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrweiche für Zweizylinder-Dickstoffpumpen mit einem vor einer zylinderseitigen, mit zwei Öffnungen versehenen Verschleißplatte verschwenkbaren Schwenkrohr, mit einem auf dem zylinderseitigen Ende des Schwenkrohrs begrenzt axial verschiebbaren, unter der Einwirkung des im Schwenkrohr herrschenden hydrostatischen Innendrucks im Randbereich der Öffnungen gegen die Verschleißplatte anpreßbaren Verschleißring, der eine auf einer achsparallelen Zentrierfläche des Schwenkrohrs geführte Zentrierpartie sowie eine mit einer zylinderseitigen Stirnfläche gegen die Verschleißplatte anliegende Dichtpartie aufweist, wobei das Schwenkrohr und die Dichtpartie einander zugewandte, durch einen zum Rohrinneren offenen Ringraum axial voneinander getrennte Ringflächen aufweisen, und mit einer zumindest teilweise aus kautschukelastischem Material bestehenden, den Ringraum axial überbrückenden, mit ihren Stirnflächen gegen je eine der Ringflächen vorzugsweise unter Vorspannung anliegenden Ringanordnung.
Rohrweichen dieser Art, die einen selbsttätig hydrostatisch nachstellenden Verschleißring tragen, sind bekannt (DE-A 26 14 895, EP-B 0 656 995 und EP-A-0 052 192). In dem Ringraum befindet sich ein kautschukelastischer Ring, der zur Abdichtung des sich zwischen der Zentrierpartie und der Zentrierfläche bildenden Spalts bestimmt ist und dem zusätzlich eine Federfunktion beim Anpressen der Dichtpartie des Verschleißrings gegen die Verschleißplatte zukommt. In der Praxis hat es sich gezeigt, daß sich beim Betrieb im Bereich der in der Radialebene ausgerichteten Ringflächen Zementablagerungen bilden, die trotz eines Materialabtrags im Bereich der Dichtpartie und der Verschleißplatte zu einer unkontrollierten Verengung des Ringraums und zu einem Verschleiß des kautschukelastischen Rings führen können, mit dem Ergebnis, daß der kautschukelastische Ring nach dem Rohrinneren gedrückt werden und verloren gehen kann.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Rohrweiche der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß das kautschukelastische Material der Ringanordnung keinem übermäßigen Verschleiß ausgesetzt ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Patentansprüchen 1, 8, 12 und 18 angegebenen Merkmalskombinationen vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Der erfindungsgemäßen Lösung liegt der Gedanke zugrunde, daß das kautschukelastische Material mit geeigneten Maßnahmen vor der Verschleißwirkung des Zements geschützt wird. Um dies zu erreichen, wird gemäß einer ersten Erfindungsalternative vorgeschlagen, daß die Ringanordnung zumindest auf ihrer der Zentrierpartie des Verschleißrings zugewandten Stirnfläche eine axiale Ringauflage aus gegenüber dem kautschukelastischen Material steiferem, verschleißhemmendem Material aufweist. Vorteilhafterweise besteht die Ringauflage aus Metall, aus einem Metalloder Textilgewebe, aus Kunststoff oder aus Hartgummi. Die Ringauflage kann auf das kautschukelastische Material aufgeklebt oder aufvulkanisiert sein.
Eine alternative oder vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Ringanordnung mindestens zwei durch einen harten Zwischenring voneinander getrennte Ringe aus kautschukelastischem Material aufweist. Der Zwischenring ist zweckmäßig als metallische Ringscheibe ausgebildet, die den gleichen Innen- und Außendurchmesser wie die kautschukelastischen Ringe aufweist. Der Zwischenring kann dabei lose zwischen die kautschukelastischen Ringe in den Ringraum eingelegt und mit mehreren, im Winkelabstand voneinander angeordneten Durchbrüchen versehen werden. Vorteilhafterweise werden die kautschukelastischen Ringe durch mehrere, im Winkelabstand voneinander angeordnete achsparallele Stifte, die durch Durchbrüche im Zwischenring hindurchgreifen, miteinander verbunden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die kautschukelastischen Ringe mit ihrer jeweils einen Stirnseite auf den Zwischenring aufvulkanisiert.
Eine weitere alternative oder vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Ringanordnung durch einen kautschukelastischen Ring mit koaxial einvulkanisierter Wendelfeder gebildet ist. Die Wendelfeder besteht dabei zweckmäßig aus Federstahl und kann innerhalb des kautschukelastischen Rings unter Druck vorgespannt sein. Im letzteren Falle wird das kautschukelastische Material durch die Wendelfeder in der losen Ringanordnung gedehnt, so daß im eingebauten und innerhalb des Ringraums vorgespannten Zustand ein zusätzlicher Nachstellweg zur Verfügung steht.
Gemäß einer weiteren alternativen oder vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die der Zentrierpartie benachbarte Ringfläche in an sich bekannter Weise eine durch eine in Richtung Zentrierpartie weisende Eindrehung gebildete, gegenüber dem Rohrinneren hinterschnittene Ringstufe aufweist, und daß in die Ringstufe ein von der Ringanordnung getrennter Dichtring aus elastomerem Material eingesetzt ist. Der Dichtring hat dabei die Aufgabe, einen Materialdurchtritt durch den Zentrierspalt hindurch zu verhindern, und dadurch die Zementablagerungen an der dem Zentrierspalt zugewandten Ringfläche zu minimieren. Der Dichtring weist gegenüber der Ringstufe zweckmäßig Übermaß auf, das so zu dimensionieren ist, daß der Dichtring unter der Vorspannung der Ringanordnung in die Ringstufe eingedrückt wird. Der Dichtring kann dabei entweder einen rechteckigen, insbesondere quadratischen Querschnitt oder einen runden oder ovalen Querschnitt aufweisen. Da er innerhalb der Ringstufe vollständig eingekammert ist, kann hierfür ein weichelastisches Material ohne Aussteifung verwendet werden. Die Ringanordnung kann in diesem Falle aus einem einstückigen elastomeren Ring mit einer aussteifenden Einlage, beispielsweise einem Metallring bestehen.
Zur Abdichtung des Ringspalts in der Zentrierfläche kann gemäß einer vorteilhaften oder alternativen Ausgestaltung der Erfindung eine in der Zentrierfläche des Schwenkrohrs oder in der Zentrierpartie des Verschleißrings angeordnete Ringnut zur Aufnahme eines den Ringspalt zwischen Zentrierfläche und Zentrierpartie überbrückende Dichtrings vorgesehen werden.
Um eine zuverlässige Abdichtung des Ringraums über eine lange Betriebszeit zu gewährleisten, wird gemäß einer weiteren vorteilhaften oder alternativen Ausgestaltung der Erfindung ein zwischen Schwenkrohr und Verschleißring angeordneter Spannmechanismus vorgeschlagen, mit dem die Vorspannung der Ringanordnung einstellbar ist. Der Spannmechanismus weist zweckmäßig mindestens zwei, vorzugsweise drei über den Umfang des Schwenkrohrs verteilt angeordnete und gegenüber dem Schwenkrohr achsparallel verschiebbare, in je ein achsparallel ausgerichtetes Gewinde des Verschleißrings eingreifende Spannschrauben auf. Die vorzugsweise als Kopfschrauben ausgebildeten Spannschrauben sind mit ihrem Schaft in je einer randoffenen Axialführung des Schwenkrohrs geführt und mit ihrem Kopf gegen eine die Axialführung begrenzende Schulter abstützbar.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1
eine Dickstoffpumpe mit C-förmigem Schwenkrohr in teilweise geschnittener schaubildlicher Darstellung;
Fig. 2
einen vergrößerten Ausschnitt aus der Rohrweiche mit innen zentriertem Verschleißring in geschnittener Darstellung;
Fig. 3
ein gegenüber Fig. 2 abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Rohrweiche mit außen zentriertem Verschleißring in ungespanntem (oben) und vorgespanntem (unten) Zustand der kautschukelastischen Ringanordnung in geschnittener Darstellung;
Fig. 4
ein gegenüber Fig. 2 und Fig. 3 abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Rohrweiche mit innen zentriertem Verschleißring und zusätzlichem rechteckigen (oben) oder runden (unten) Dichtring in geschnittener Darstellung;
Fig. 5
ein weiteres abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Rohrweiche mit Spannmechanismus für die Ringanordnung in ausschnittsweiser geschnittener Darstellung.
Die in Fig. 1 gezeigte Dickstoffpumpe besteht im wesentlichen aus zwei Förderzylindern 10, deren stirnseitige Öffnungen 12 in einen Materialaufgabebehälter 14 münden und abwechselnd während des Druckhubs (Pfeil 16) über eine Rohrweiche 18 mit einer Förderleitung 20 verbindbar und während des Saughubs (Pfeil 22) unter Ansaugen von Material zum Materialaufgabebehälter 14 hin offen sind. Die Förderzylinder 10 werden über hydraulische Antriebszylinder 24 im Gegentakt angetrieben. Zu diesem Zweck sind die Förderkolben 26 über eine gemeinsame Kolbenstange 28 mit dem Kolben 30 der Antriebszylinder 24 verbunden. Im Bereich zwischen den Förderzylindern 10 und den Antriebszylindern 24 befindet sich ein Wasserkasten 32, durch den die Kolbenstangen 28 hindurchgreifen.
Die stirnseitigen Öffnungen 12 der Förderzylinder 10 sind durch eine brillenförmige Verschleißplatte 34 abgedeckt. Auf der Innenseite des Materialaufgabebehälters 14 ist das bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel C-förmige Schwenkrohr 36 der Rohrweiche 18 mit ihrer einen Verschleißring 38 tragenden Stirnseite vor der brillenförmigen Verschleißplatte 34 um eine horizontale Achse so hinund herverschwenkbar angeordnet, daß seine zylinderseitige Öffnung 40 abwechselnd vor die eine oder andere Öffnung 12 der Förderzylinder 10 gelangt und die andere Öffnung 12 zum Inneren des Materialaufgabebehälters 14 freigibt. Für den druckdichten Anschluß des Schwenkrohrs 36 an die Verschleißplatte 34 ist auf einer zylindrischen Zentrierfläche 42 des Schwenkrohrs 36 der Verschleißring 38 mit seiner Zentrierpartie 46 axial verschiebbar gelagert. Die Betätigung des Schwenkrohrs 36 erfolgt über einen mit hydraulischen Mitteln 48 ansteuerbaren Schalthebel 50.
Wie aus den Fig. 2 bis 4 zu ersehen ist, weist der Verschleißring 38 neben der Zentrierpartie 46 eine mit ihrer zylinderseitigen Stirnfläche 52 gegen die Verschleißplatte 34 anliegende Dichtpartie 54 auf. Das Schwenkrohr 36 und die Dichtpartie 54 des Verschleißrings 38 sind außerdem mit einander zugewandten, durch einen zum Rohrinneren offenen Ringraum 59 axial voneinander getrennten radialen Ringflächen 56, 58 versehen. Der Ringraum 59 ist von einer Ringanordnung 60 axial überbrückt, die mit ihren Stirnflächen 62, 64 gegen je eine der Ringflächen 56, 58 unter Vorspannung anliegt. An der der Zentrierpartie 46 des Verschleißrings 38 zugewandten Stirnfläche ist auf die Ringanordnung 60 eine axiale Ringauflage 80 aufvulkanisiert, die aus einem gegenüber dem kautschukelastischen Material steiferen, verschleißhemmenden Material, wie beispielsweise Metall, Textilgewebe, Kunststoff oder Hartgummi besteht. Der Anschlag 82 am Verschleißring 38 sorgt für eine Begrenzung der Axialbewegung des Verschleißrings 38 auf dem Schwenkrohr 36.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel umfaßt die Ringanordnung 60 drei kautschukelastische Ringe 66, 68, 70, die durch lose eingelegte metallische Zwischenringe 72, 74 paarweise voneinander getrennt sind und durch im Winkelabstand voneinander angeordnete Stifte 76 miteinander verbunden sein können. Die Zwischenringe 72, 74 weisen im Winkelabstand voneinander angeordnete Durchbrüche 78 auf, durch die ein Teil der Stifte 76 hindurchgreifen. Die axiale Ringauflage 80 ist an der der Zentrierpartie 46 des Verschleißrings 38 zugewandten Stirnfläche des kautschukelastischen Rings 66 angeordnet.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die Ringanordnung 60 durch einen einstückigen kautschukelastischen Ring 84 gebildet, in den eine Wendelfeder 86 aus Federstahl koaxial einvulkanisiert ist. Die Wendelfeder 86 kann entweder ungespannt oder unter Druckvorspannung in das kautschukelastische Material des Rings 84 eingebettet werden. Im letzteren Falle steht im Verschleißfalle zumindest ein Teil der Vorspannung der Wendelfeder 86 zur Nachstellung des Verschleißrings 38 zur Verfügung. Die Wendelfeder 86 sorgt außerdem dafür, daß die Ringanordnung 60 auch bei geringer Shore-Härte des kautschukelastischen Materials eine ausreichende Umfangsstabilität aufweist, die ein Herausdrängen der Ringanordnung 60 in das Rohrinnere verhindert. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist der Verschleißring 38 mit seiner Zentrierpartie 46 an einer äußeren Zentrierfläche 42 des Schwenkrohrs 36 geführt. Dementsprechend befindet sich die verschleißhemmende axiale Ringauflage 80 in diesem Falle auf der der Ringfläche 58 zugewandten Stirnfläche 64 der Ringanordnung 60. Im Betriebszustand wird der Verschleißring 38 über das Schwenkrohr 36 so gegen die Verschleißplatte 34 gespannt, daß sich die Spaltweite X zwischen dem Verschleißring 38 und dem Schwenkrohr 36 im Bereich des Anschlags 82 von 4 mm auf 0,5 bis 1 mm vermindert. Der Vorspannweg von 3 bis 3,5 mm wird in eine Querausdehnung der kautschukelastischen Bestandteile der Ringanordnung 60 nach dem Rohrinneren umgesetzt, die im unteren Teil der Fig. 3 durch eine Wölbung angedeutet ist.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 vor allem dadurch, daß die der Zentrierpartie 46 benachbarte Ringfläche 56 eine durch eine in Richtung Zentrierpartie 46 weisende Eindrehung gebildete, gegenüber dem Rohrinneren hinterschnittene Ringstufe 88 aufweist, in die ein von der Ringanordnung 60 getrennter Dichtring 90, 90' aus elastomerem Material eingesetzt ist. Bei dem im oberen Teil der Fig. 4 gezeigten Beispiel weist der Dichtring 90 einen rechteckigen Querschnitt auf, während der Dichtring 90' im unteren Teil der Fig. 4 als O-Ring ausgebildet ist. In beiden Fällen weist der Dichtring 90, 90' gegenüber der axialen Ausdehnung der Ringstufe 88 ein solches Übermaß auf, daß er unter der Vorspannung der Ringanordnung 60 vollständig in die Ringstufe 88 eingepreßt wird. Im oberen Teil der Fig. 4 ist der ungepreßte Zustand mit einer Spaltweite X von 3 mm und im unteren Teil der gepreßte Zustand mit einem Spaltweite X von 0,5 bis 1 mm gezeigt. Der Vorspannweg steht im Falle des Verschleißes der Dichtpartie 54 des Verschleißrings 38 und der Verschleißplatte 34 als Nachstellweg zur Verfügung. Auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist an der der Zentrierpartie 46 zugewandten Stirnfläche 62 der Ringanordnung 60 eine verschleißmindernde Ringauflage 80 vorgesehen, die wegen des zusätzlichen Dichtrings 90, 90' jedoch nicht unbedingt notwendig ist.
Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel umfaßt die Ringanordnung 60 zwei kautschukelastische Ringe 66, 68, zwischen denen ein als Ringscheibe ausgebildeter metallischer Zwischenring 73 angeordnet ist. Die kautschukelastischen Ringe 66, 68 sind mit ihren dem Zwischenring 73 zugewandten Stirnflächen auf den Zwischenring 73 aufvulkanisiert. Der metallische Zwischenring 73 und die benachbarten kautschukelastischen Ringe 66, 68 weisen den gleichen Innen- und Außenradius auf. Weiter ist dort in der Zentrierpartie 46 des Verschleißrings 38 eine radial nach außen offene Ringnut 92 angeordnet, in die ein den Ringspalt zwischen der Zentrierpartie 46 und der Zentrierfläche 42 des Schwenkrohrs 36 überbrückender Dichtring 94 eingelegt ist. Um sicherzustellen, daß bei zunehmendem Verschleiß im Bereich der zylinderseitigen Stirnfläche 52 des Verschleißrings 38 die Vorspannung im Bereich der Ringanordnung aufrechterhalten bleibt, ist zusätzlich ein zwischen dem Schwenkrohr 36 und dem Verschleißring 38 angeordneter Spannmechanismus 96 vorgesehen. Der Spannmechanismus 96 weist mehrere, vorzugsweise drei über den Umfang des Schwenkrohrs verteilt angeordnete Spannschrauben 98 auf, die mit ihrer Spitze 100 in ein achsparallel ausgerichtetes Gewinde 102 des Verschleißrings eingreifen, mit ihrem Schaft 104 durch eine radial randoffene Axialführung 106 des Schwenkrohrs 36 hindurchgreifen und mit ihrem von außen zugänglichen Kopf 108 gegen eine die Axial führung 106 begrenzende schwenkrohrfeste Schulter 110 anliegen. Mit dem Spannmechanismus 96 kann eine minimale Vorspannung der Ringanordnung eingestellt werden, so daß kein Fördergut in den Ringraum 59 vom Rohrinneren her eindringen kann. Der Dichtring 94 sorgt andererseits dafür, daß der Ringraum 59 auch gegenüber dem außen liegenden Materialaufgabebehälter ausreichend abgedichtet ist.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrweiche für Zweizylinder-Dickstoffpumpen. Die Rohrweiche weist ein vor einer zylinderseitigen brillenförmigen Verschleißplatte 34 verschwenkbares Schwenkrohr 36 sowie einen auf dem zylinderseitigen Ende des Schwenkrohrs 36 begrenzt axial verschiebbaren, unter der Einwirkung des im Schwenkrohr herrschenden hydrostatischen Innendrucks gegen die Verschleißplatte 34 anpreßbaren Verschleißring 38 auf. Der Verschleißring 38 seinerseits weist eine auf einer achsparallelen Zentrierfläche 42 des Schwenkrohrs 36 geführte Zentrierpartie 46 sowie eine mit einer zylinderseitigen Stirnfläche 52 gegen die Verschleißplatte 34 anliegende Dichtpartie 54 auf. Das Schwenkrohr 36 und die Dichtpartie 54 des Verschleißrings 38 weisen einander zugewandte, durch einen zum Rohrinneren offenen Ringraum 59 axial voneinander getrennte Ringflächen 56, 58 auf. Weiter ist eine den Ringraum 59 axial überbrückende, mit ihren Stirnflächen 62, 64 gegen je eine der Ringflächen 56, 58 unter Vorspannung anliegende, zumindest teilweise kautschukelastische Ringanordnung 60 vorgesehen. Um eine selbsttätige, verschleißfreie Nachstellung des Verschleißrings zu ermöglichen, weist die Ringanordnung 60 auf ihrer der Zentrierpartie 46 des Verschleißrings 38 zugewandten Stirnfläche 62 eine axiale Ringauflage 80 aus gegenüber dem kautschukelastischen Material steiferem, verschleißhemmendem Material auf.

Claims (25)

  1. Rohrweiche für Zweizylinder-Dickstoffpumpen mit einem vor einer zylinderseitigen, mit zwei Öffnungen (12) versehenen Verschleißplatte (34) verschwenkbaren Schwenkrohr (36), mit einem auf dem zylinderseitigen Ende des Schwenkrohrs (36) begrenzt axial verschiebbaren, unter der Einwirkung des im Schwenkrohr (36) herrschenden hydrostatischen Innendrucks im Randbereich der Öffnungen (12) gegen die Verschleißplatte (34) anpreßbaren Verschleißring (38), der eine auf einer achsparallelen Zentrierfläche (42) des Schwenkrohrs (36) geführte Zentrierpartie (46) sowie eine mit einer zylinderseitigen Stimfläche (52) gegen die Verschleißplatte (34) anliegende Dichtpartie (54) aufweist, wobei das Schwenkrohr (36) und die Dichtpartie (54) des Verschleißrings (38) einander zugewandte, durch einen zum Rohrinneren offenen Ringraum (59) axial voneinander getrennte Ringflächen (56,58) aufweisen, und mit einer zumindest teilweise aus kautschukelastischem Material bestehenden, den Ringraum (59) axial überbrückenden, mit ihren Stimflächen (62, 64) gegen je eine der Ringflächen (56, 58) vorzugsweise unter Vorspannung anliegenden Ringanordnung (60), dadurch gekennzeichnet, daß die Ringanordnung (60) mindestens zwei durch einen steifen Zwischenring (72, 73, 74) voneinander getrennte Ringe (66, 68, 70) aus kautschukelastischem Material aufweist.
  2. Rohrweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (73) als metallische Ringscheibe ausgebildet ist, die den gleichen Innen- und Außendurchmesser wie die benachbarten kautschukelastischen Ringe (66, 68) aufweist.
  3. Rohrweiche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kautschukelastischen Ringe (66, 68, 70) durch mehrere im Winkelabstand voneinander angeordnete achsparallele Stifte (76) miteinander verbunden sind.
  4. Rohrweiche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (72, 74) lose zwischen die kautschukelastischen Ringe (66, 68, 70) in den Ringraum (59) eingelegt ist.
  5. Rohrweiche nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (72, 74) mehrere im Winkelabstand voneinander angeordnete Durchbrüche (78) aufweist.
  6. Rohrweiche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (76) durch die Durchbrüche (78) im Zwischenring (72, 74) hindurchgreifen.
  7. Rohrweiche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kautschukelastischen Ringe (66, 68) mit ihrer einen Stimfläche auf den Zwischenring (73) aufvulkanisiert sind.
  8. Rohrweiche für Zweizylinder-Dickstoffpumpen mit einem vor einer zylinderseitigen, mit zwei Öffnungen (12) versehenen Verschleißptatte (34) verschwenkbaren Schwenkrohr (36), mit einem auf dem zylinderseitigen Ende des Schwenkrohrs (36) begrenzt axial verschiebbaren, unter der Einwirkung des im Schwenkrohr (36) herrschenden hydrostatischen Innendrucks im Randbereich der Öffnungen (12) gegen die Verschleißplatte (34) anpreßbaren Verschleißring (38), der eine auf einer achsparallelen Zentrierfläche (42) des Schwenkrohrs (36) geführte Zentrierpartie (46) sowie eine mit einer zylinderseitigen Stimfläche (52) gegen die Verschleißplatte (34) anliegende Dichtpartie (54) aufweist, wobei das Schwenkrohr (36) und die Dichtpartie (54) des Verschleißrings (38) einander zugewandte, durch einen zum Rohrinneren offenen Ringraum (59) axial voneinander getrennte Ringflächen (56,58) aufweisen, und mit einer zumindest teilweise aus kautschukelastischem Material bestehenden, den Ringraum (59) axial überbrückenden, mit ihren Stimflächen (62, 64) gegen je eine der Ringflächen (56, 58) vorzugsweise unter Vorspannung anliegenden Ringanordnung (60), dadurch gekennzeichnet, daß die Ringanordnung (60) durch einen kautschukelastischen Ring (84) mit koaxial einvulkanisierter Wendelfeder (86) gebildet ist.
  9. Rohrweiche nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendelfeder (86) aus federelastischem Material, insbesondere Federstahl besteht.
  10. Rohrweiche nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendelfeder (86) innerhalb des kautschukelastischen Rings (84) unter Druck vorgespannt ist.
  11. Rohrweiche nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die der Zentrierpartie (46) benachbarte Ringfläche (56) eine durch eine in Richtung Zentrierpartie (46) weisende Eindrehung gebildete, gegenüber dem Rohrinneren hinterschnittene Ringstufe (88) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ringstufe (88) ein von der Ringanordnung getrennter Dichtring (90, 90') aus elastomerem Material eingesetzt ist.
  12. Rohrweiche für Zweizylinder-Dickstoffpumpen mit einem vor einer zylinderseitigen, mit zwei Öffnungen (12) versehenen Verschleißplatte (34) verschwenkbaren Schwenkrohr (36), mit einem auf dem zylinderseitigen Ende des Schwenkrohrs (36) begrenzt axial verschiebbaren, unter der Einwirkung des im Schwenkrohr (36) herrschenden hydrostatischen Innendrucks im Randbereich der Öffnungen (12) gegen die Verschleißplatte (34) anpreßbaren Verschleißring (38), der eine auf einer achsparallelen Zentrierfläche (42) des Schwenkrohrs (36) geführte Zentrierpartie (46) sowie eine mit einer zylinderseitigen Stirnfläche (52) gegen die Verschleißplatte (34) anliegende Dichtpartie (54) aufweist, wobei das Schwenkrohr (36) und die Dichtpartie (54) des Verschleißrings (38) einander zugewandte, durch einen zum Rohrinneren offenen Ringraum (59) axial voneinander getrennte Ringflächen (56,58) aufweisen, und mit einer zumindest teilweise aus kautschukelastischem Material bestehenden, den Ringraum (59) axial überbrückenden, mit ihren Stimflächen (62, 64) gegen je eine der Ringflächen (56, 58) vorzugsweise unter Vorspannung anliegenden Ringanordnung (60), wobei die der Zentrierpartie (46) benachbarte Ringfläche (56) eine durch eine in Richtung Zentrierpartie (46) weisende Eindrehung gebildete, gegenüber dem Rohrinneren hinterschnittene Ringstufe (88) aulweist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ringstufe (88) ein von der Ringanordnung getrennter Dichtring (90,90') aus elastomerem Material eingesetzt ist.
  13. Rohrweiche nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (90, 90') gegenüber der Ringstufe (88) Übermaß aufweist.
  14. Rohrweiche nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (90) einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweist.
  15. Rohrweiche nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (90') einen runden oder ovalen Querschnitt aufweist.
  16. Rohrweiche nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch eine in der Zentrierfläche (42) des Schwenkrohrs (36) oder in der Zentrierpartie (46) des Verschleißrings (38) angeordnete Ringnut (92), in der ein den Ringspalt zwischen der Zentrierfläche (42) und der Zentrierpartie (46) überbrückender Dichtring (94) angeordnet ist.
  17. Rohrweiche nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch einen zwischen Schwenkrohr (36) und Verschleißring (38) angeordneten Spannmechanismus (96) zur Einstellung der Vorspannung in der Ringanordnung (60).
  18. Rohrweiche für Zweizylinder-Dickstoffpumpen mit einem vor einer zylinderseitigen, mit zwei Öffnungen (12) versehenen Verschleißplatte (34) verschwenkbaren Schwenkrohr (36), mit einem auf dem zylinderseitigen Ende des Schwenkrohrs (36) begrenzt axial verschiebbaren, unter der Einwirkung des im Schwenkrohr (36) herrschenden hydrostatischen Innendrucks im Randbereich der Öffnungen (12) gegen die Verschleißplatte (34) anpreßbaren Verschleißring (38), der eine auf einer achsparallelen Zentrierfläche (42) des Schwenkrohrs (36) geführte Zentrierpartie (46) sowie eine mit einer zylinderseitigen Stirnfläche (52) gegen die Verschleißplatte (34) anliegende Dichtpartie (54) aufweist, wobei das Schwenkrohr (36) und die Dichtpartie (54) des Verschleißrings (38) einander zugewandte, durch einen zum Rohrinneren offenen Ringraum (59) axial voneinander getrennte Ringflächen (56,58) aufweisen, und mit einer zumindest teilweise aus kautschukelastischem Material bestehenden, den Ringraum (59) axial überbrückenden, mit ihren Stirnflächen (62, 64) gegen je eine der Ringflächen (56, 58) vorzugsweise unter Vorspannung anliegenden Ringanordnung (60), gekennzeichnet durch einen zwischen Schwenkrohr (36) und Verschleißring (38) angeordneten Spannmechanismus (96) zur Einstellung der Vorspannung in der Ringanordnung (60).
  19. Rohrweiche nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannmechanismus mindestens zwei, vorzugsweise drei über den Umfang des Schwenkrohrs (36) verteilt angeordnete und gegenüber dem Schwenkrohr achsparallel verschiebbare, in je ein achsparalleles Gewinde (102) des Verschleißrings (38) eingreifende Spannschrauben (98) aufweist.
  20. Rohrweiche nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die als Kopfschrauben ausgebildeten Spannschrauben (98) mit ihrem Schaft in je einer radial randoffenen Axialführung (106) des Schwenkrohrs (36) geführt und mit ihrem Kopf (108) gegen eine die Axialführung begrenzende Schulter (110) abstützbar sind.
  21. Rohrweiche nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringanordnung (60) zumindest auf ihrer der Zentrierpartie (46) des Verschleißrings (38) zugewandten Stirnfläche (62) eine axiale Ringauflage (80) aus gegenüber dem kautschukelastischen Material steiferem, verschleißhemmendem Material aufweist.
  22. Rohrweiche nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringauflage (80) aus Metall besteht.
  23. Rohrweiche nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringauflage (80) aus einem Metall- oder Textilgewebe besteht.
  24. Rohrweiche nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringauflage (80) aus einem Kunststoff oder aus Hartgummi besteht.
  25. Rohrweiche nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringauflage (80) auf das kautschukelastische Material der Ringanordnung (60) aufgeklebt oder aufvulkanisiert ist.
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