JP2010501790A

JP2010501790A - 固形物搬送用の圧送管

Info

Publication number: JP2010501790A
Application number: JP2009524894A
Authority: JP
Inventors: エッサーアレクサンダー
Original assignee: Esser Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Esser Werke GmbH and Co KG
Priority date: 2006-08-21
Filing date: 2007-08-03
Publication date: 2010-01-21
Also published as: EP2054332A1; CN101360671A; US7967031B2; RU2386577C1; WO2008022616A1; RU2008131075A; US20090308480A1; KR20090026761A; DE102006038989B3

Abstract

本発明は、固形物搬送用の圧送管（１）に関する。この圧送管（１）は、２重の管体（２）を有しており、該管体（２）が入口側の管端部（５）及び出口側の管端部（６）においてそれぞれ１つの継ぎ輪（７，８）を有している。入口側の継ぎ輪（７）の領域内で管体（２）の長手方向に相前後して配置された第１の摩耗リング（９）と第２の摩耗リング（１０）が設けられている。内側に位置する第２の摩耗リング（１０）が、前記管体（２）の内径（ＩＤ）の半分の長さと同じか又はこれよりも大きい長さ（Ｌ）を有している。

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載された構成を有する固形物搬送用の圧送管に関する。

このような形式の圧送管は、ドイツ連邦共和国特許第１９８０９５２９号明細書により公知である。この公知の圧送管は、入口側の継ぎ輪の領域に互いに相前後して配置された２つの閉鎖リングを有している。

このような圧送管は、自動コンクリートポンプのコンクリート分配ブームの配管系内に設けられている。このような自動コンクリートポンプにおける重要な基準は、ポンプ出力若しくは圧送出力の他に、分配ブームの到達高さ若しくは到達幅、及び配管系の高い耐摩耗強度である。

勿論、圧送管は、運転中に摩耗にさらされる。特に、圧送管の管体の入口側に高い摩耗が確認されている。管体の入口側の摩耗は、圧送管のその他の領域における摩耗よりも大きい。

ドイツ連邦共和国特許第１９７３５３３５号明細書によれば、圧送管の入口側の端部における摩耗を避けるために、入口側の端部に設けられた継ぎ輪が、出口側の端部に配置された継ぎ輪よりも幅広く構成されている。

ヨーロッパ特許公開第１６５３１４０号明細書によれば、管の両端部に摩耗リングを組み込んだ２重の圧送管について記載されている。

そこで本発明の課題は、従来技術による圧送管を改良して、固形物搬送のための、より高い耐用年数を有する圧送管を提供することである。

この課題は本発明によれば、請求項１に記載した特徴を有する圧送管により解決された。

圧送管は、両側で継ぎ輪を備えた管体を有している。これらの継ぎ輪によって、圧送管は、１つの配管系に組み立てることができ、この場合、各圧送管を、そうでなければ閉じた配管系から交換することもできる。入口側の継ぎ輪の領域内に、管体の長手方向で相前後して配置された第１の摩耗リングと第２の摩耗リングとが設けられている。本発明の核心は、内側に位置する第２の摩耗リングが、前記管体の内径の半分の長さと同じか又はこれよりも大きい長さを有している、という点にある。これによって、入口側の摩耗発生は減少され、第２の摩耗リングの領域内の摩耗が圧送方向で見て残りの管体内に発生する摩耗にほぼ相当する程度に、低下される。これは本発明によれば、第２の摩耗リングの長さが、管体の内径の少なくとも半分に相当するか又はそれよりも大きいことによって得られる。従って、本発明による圧送管は、圧送方向に関連して敷設される。第２の摩耗リングは、入口側に形成される乱流（内周面に沿って送られる、圧送品の残渣が２つの圧送管の間の移行部で剪断されることによって乱流が発生する）が、第２の摩耗リングの領域内で再び静まる程度の長さに寸法設計されている。全体的に、圧送管の平均的な耐用年数は著しく長くなる。流入側の継ぎ輪は、この課婦リングつばが第１の摩耗リング並びに第２の摩耗リングを受容し、かつ管体に確実に固定される程度の長さに寸法設計されている。

本発明の基本的な考え方の有利な実施態様は、請求項２〜１５に記載されている。

実験によれば、第２の摩耗リングの長さは少なくとも８０ｍｍであればよいことが分かった。これによって、本発明に従って得ようとする第２の摩耗リングの機能が確実に得られる。

有利な形式で、第２の摩耗リングは鋼より成っている。圧送管の開口部側に配置された第１の摩耗リングは、耐摩耗性で、しかも衝突に対して強い材料、例えばセラミックの摩耗材料、例えば炭化クロム鋳造物又はマルテンサイト系ニッケルチルド鋳鉄より成っている。従って、第１の摩耗リングと第２の摩耗リングとは、それぞれ異なる材料より成っている。

第１の摩耗リングの内径は、第２の摩耗リングの内径よりも小さく構成されている。第２の摩耗リングの内径は、管体の内径よりも小さく構成されている。従って、入口側を基点として、圧送管の内径は、第１の摩耗リングから第２の摩耗リングを介して管体に向かって次第に大きく成っているので、圧送方向で突き出す縁部は存在しない。このような手段は、配管系内での層流を促進し、摩耗を減少させるために貢献する。

本発明による圧送管は、単層（１重）であってよいが、有利には複層（２重）に構成されていてもよい。２重構造の圧送管においては、この圧送管は、高い耐摩耗性を有する硬化された内管と、耐圧性の外管とから成っている。硬化された鋼より成る内管は、圧送しようとする固形物に対して、できるだけ長く、かつ高い摩耗抵抗を有していなければならない。外管は、内管と比較してより柔軟で、かつ衝撃に対する耐性がより強い。これは、特に搬送並びに取り付け及び取り外し過程に関連して有利である。何故ならば圧送管は一般的に粗雑に取り扱われるからである。

外管には、衝突及び衝撃保護としてのカバーケース機能が与えられている。内管と第２の摩耗リングとは、有利な形式で同じ材料より成っている。この場合、第２の摩耗リングの壁厚は、管体の壁厚に相当する。有利な形式で、第２の摩耗リングは、内管の壁厚よりも少なくとも３０％、有利には１００％厚い壁厚を有している。

第２の摩耗リングと管体との間にシールが組み込まれている。

入口側の継ぎ輪の内周面にリムが設けられており、該リムが前記第１の閉鎖リングと第２の閉鎖リングとの間に配置されている。第１の摩耗リングと第２の摩耗リングとは、継ぎ輪の、それぞれ互いに反対側の開放した側から継ぎ輪内に挿入され、ついで前記リムに当て付けられる。

端面側で入口側の継ぎ輪に半径方向内方に向けられた環状のカラーが設けられている。これによって、第１の摩耗リングは継ぎ輪内において位置固定される。前記環状のカラーは、継ぎ輪の端面側において材料を押しずらすか、若しくは材料を圧刻成形することによって形成される。

短い第１の摩耗リングと、長い第２の摩耗リングとを、管体の入口側の端部に取り付けることによって、耐用年数に関連して著しく改良された圧送管が得られる。付加的に、圧送管の出口側端部において場合によって発生する摩耗に対抗するために、管体の出口側の端部にも摩耗リングを設けることができる。しかしながら基本的に、本発明による圧送管は、管体の出口側の端部に摩耗リングを設けなくてもよい。管体の出口側の端部に摩耗リングが設けられていないことによって、本発明に従って入口側に設けられた、長い第２の摩耗リングによる費用負担を相殺することができる。

内管と外管との間に、耐熱性の材料より成る層を設けるようにすれば、本発明による圧送管のさらなる改善が得られる。このような、内管と外管との間に設けられた耐熱性の層によって、例えば、継ぎ輪同士を固定するために、続いて行われる溶接作業において、内管からの不都合な熱の影響を防ぐことができる。

有利な形式で、内管と外管との間に設けられた前記層は、前記内管の外周面、及び／又は前記外管の内周面に塗布された、可燃性の非金属性材料より成るコーティングによって形成されている。このために、内管の外側表面に防食塗料が塗布される。防食塗料は、２重管を硬化する際に焼成され、内管と外管との間の所望の分離層を形成する。

本発明による圧送管の縦断面図である。本発明による圧送管の第２実施例の出口側の端部を示す縦断面図である。

圧送管は、図１及び図２にそれぞれ矢印ＦＲで示されている。

図１には、２重の管体２を有する圧送管１が示されており、この管体２は、高い耐摩耗性を有する硬化された内管３と耐圧性の外管４とから成っている。内管３の壁厚はＳ_１で示され、外管４の壁厚はＳ_２で示されている。内管３の壁厚Ｓ_１が外管４の壁厚Ｓ_２よりも厚いことが分かる。

入口側の管端部５にも、また出口側の管端部６にも、継ぎ輪７若しくは８が固定されている。入口側の継ぎ輪７内に、管体２の長手方向で相前後して配置された第１の摩耗リング９と第２の摩耗リング１０とが受容されている。第１の摩耗リング９は、耐摩耗性で、かつ衝突に対して強い材料、例えばセラミック材料、炭化クロム鋳造物（Chromcarbid-Guss）、マルテンサイト系ニッケルチルド鋳鉄（martensitisch Nickelhardguss）又はこれと類似の耐摩耗性材料より成っている。第２の摩耗リング１０は、硬化された鋼より成っていて、管体２の内径Ｉ_Ｄの半分に等しいか又はこれより大きい長さＬを有している。管体２の内径Ｉ_Ｄが例えば１２５ｍｍである場合、第２の摩耗リング１０の長さＬは少なくとも６２．５ｍｍである。実際には、第２の摩耗リング１０の長さＬは有利な形式で８０ｍｍか又はこれよりも大きい。

継ぎ輪７も継ぎ輪８も、端面側のフランジ１１と、管体２に向かって延在するスリーブ１２，１３とを有している。各スリーブ１２，１３は、管体２の管端部５若しくは６に被さっていて、その端部区分１４若しくは１５が溶接継ぎ目１６を介して外管４の外周面に溶接されている。端面側のフランジ１１から間隔を保って、スリーブ１２，１３の外側面に、それぞれ３角形横断面を有するスペーサリング１７が設けられている。スペーサリング１７の外径は、フランジ１１の外径よりも大きいので、スペーサリング１７はその先端がフランジ１１の外周面からやや突き出している。このような形式で、互いに積み重ねられた圧送管１は点状に接触し合う。それによって、圧送管１の塗装された表面の損傷は避けられるか若しくは減少される。

フランジ１１とスペーサリング１７との間にカップリング溝１８が形成されている。このカップリング溝１８内に、圧送管１を１つの配管系に連結するための図示していない管固定部材が係合するようになっている。

第１の摩耗リング９は短く構成されていて、フランジ１１の長手方向範囲内に延在している。第２の摩耗リング１０は、第１の摩耗リング９より長く構成されていて、前述のように、管体２の内径Ｉ_Ｄの少なくとも半分に相当する長さＬを有している。従って、継ぎ輪７の長さＬ_１も、第１の摩耗リング９と第２の摩耗リング１０とが継ぎ輪７内に受容され、継ぎ輪７の端部区分１４が管体２に被せ嵌められるように、寸法設計されている。

第１の摩耗リング９の内径Ｉ_Ｄ１は、第２の摩耗リング１０の内径Ｉ_Ｄ２よりも小さく構成されており、また第２の摩耗リング１０の内径Ｉ_Ｄ２は管体２の内径Ｉ_Ｄよりも小さく構成されている。従って、圧送管１の内径は、第１の摩耗リング９から第２の摩耗リング１０を介して管体２まで次第に大きくなっている。これによって、送出し方向ＦＲで見て突き出す縁部は避けられ、これは、配管系内の層流を促進し、摩耗を減少させるのに役立つ。

第２の摩耗リング１０の壁厚Ｓ_３は、管体２の壁厚Ｓ_４にほぼ相当する。

継ぎ輪７の端面側に、半径方向内方に向けられた環状のカラー２０が設けられている。このカラー２０は、端面側１９の材料を圧刻成形することによって得られる。カラー２０はストッパを形成し、正面側で第１の摩耗リング９を固定する。さらに、入口側のカバープレートリングつば７の内周面に環状のカラー２１が設けられており、このカラー２１は、第１の摩耗リング９と第２の摩耗リング１０との間に配置されている。カラー２１は、摩耗リング９若しくは１０のためのストッパを形成しており、これらの摩耗リング９若しくは１０は、継ぎ輪７のそれぞれ反対側の開口から組み付けられる。第２の摩耗リング１０は、継ぎ輪７のスリーブ１３内に接着される。第２の摩耗リング１０と管体２との間にシール２２が組み込まれている。

内管３と外管４との間に断熱性の材料より成る層２３が配置されている。この層２３は、例えば防食塗料等の非金属材料より成っており、この防食塗料は、外管４と接合する前に内管３の外側表面に塗布される。次いで、内管３が、少なくとも１回の硬化過程によって外管４内に固定される。この場合、防食塗料は焼成され、層２３を形成する。

圧送管１において、入口側の管端部６には摩耗リングが設けられていない。

図２に示されているように、圧送管２４は、圧送管１とは異なり、出口側の管端部６にも、耐摩耗性で、かつ衝突に対して強い材料より成る摩耗リング２５が設けられており、この摩耗リング２５は、管体２の前にシール２６を組み込んで継ぎ輪８内に固定されている。それ以外では、圧送管２４は圧送管１と同じであるので、その構造に関する繰り返しの説明は省く。

１圧送管、２管体、３内管、４外管、５入口側の管端部、６出口側の管端部、７，８継ぎ輪、９第１の摩耗リング、１０第２の摩耗リング、１１フランジ、１２，１３スリーブ、１４継ぎ輪７の端部区分、１５継ぎ輪８の端部区分、１６溶接継ぎ目、１７スペーサリング、１８カップリング溝、１９継ぎ輪７の端面側、２０カラー、２１リム、２２シール、２３断熱性の材料より成る層、２４圧送管、２５摩耗リング、２６シール、Ｌ第２の摩耗リング１０の長さ、Ｌ_１継ぎ輪７の長さ、Ｉ_Ｄ管体２の内径、Ｉ_Ｄ１第１の摩耗リング９の内径、Ｉ_Ｄ２第２の摩耗リング１０の内径、Ｓ_１内管３の壁厚、Ｓ_２外管４の壁厚、Ｓ_３第２の摩耗リング１０の壁厚、Ｓ_４管体２の壁厚、ＦＲ送出し方向

Claims

固形物搬送用の圧送管であって、管体（２）を有しており、該管体（２）が入口側の管端部（５）及び出口側の管端部（６）においてそれぞれ１つの継ぎ輪（７，８）を有しており、この場合、入口側の継ぎ輪（７）の領域内で管体（２）の長手方向に相前後して配置された第１の摩耗リング（９）と第２の摩耗リング（１０）が設けられている形式のものにおいて、
内側に位置する第２の摩耗リング（１０）が、前記管体（２）の内径（ＩＤ）の半分の長さと同じか又はこれよりも大きい長さ（Ｌ）を有していることを特徴とする、固形物搬送用の圧送管。
第２の摩耗リング（１０）の長さ（Ｌ）が、８０ｍｍと同じか又はこれよりも大きく構成されている、請求項１記載の圧送管。
第２の摩耗リング（１０）が鋼より成っている、請求項１又は２記載の圧送管。
第１の摩耗リング（９）と第２の摩耗リング（１０）とが、異なる材料より成っている、請求項１から３までのいずれか１項記載の圧送管。
第１の摩耗リング（９）の内径（Ｉ_Ｄ１）が、第２の摩耗リング（１０）の内径（Ｉ_Ｄ２）よりも小さく構成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の圧送管。
第２の摩耗リング（１０）の内径（ＩＤ_２）が、管体（２）の内径（ＩＤ）よりも小さく構成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の圧送管。
前記管体（２）が、内管（３）と外管（４）とから成っている、請求項１から６までのいずれか１項記載の圧送管。
第２の閉鎖リング（１０）の壁厚（Ｓ_３）が管体（２）の壁厚（Ｓ_４）に相当する、請求項７記載の圧送管。
第２の閉鎖リング（１０）と管体（２）との間にシール（２２）が設けられている、請求項１から８までのいずれか１項記載の圧送管。
入口側の継ぎ輪（７）の内周面にリム（２１）が設けられており、該リム（２１）が前記第１の閉鎖リング（９）と第２の閉鎖リング（１０）との間に配置されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の圧送管。
端面側で入口側の継ぎ輪（７）に半径方向内方に向けられた環状のカラー（２０）が設けられている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の圧送管。
管体（２）の前記出口側の管端部（６）に閉鎖リング（２５）が設けられている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の圧送管。
管体（２）の前記出口側の管端部（６）に閉鎖リングが設けられていない、請求項１から１２までのいずれか１項記載の圧送管。
内管（３）と外管（４）との間に、耐熱性の材料より成る層（２３）が設けられている、請求項７から１３までのいずれか１項記載の圧送管。
内管（３）と外管（４）との間に設けられた前記層（２３）が、前記内管（３）の外周面、及び／又は前記外管（３）の内周面に塗布された、可燃性の非金属性材料より成るコーティングによって形成されている、請求項１４記載の圧送管。