WO2009003784A2 - Verschleissring für den einsatz in betonpumpen - Google Patents

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WO2009003784A2
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Jörg Renz
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Putzmeister Concrete Pumps Gmbh
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    • F16L57/005—Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear specially adapted for the ends of pipes

Definitions

  • the invention relates to a wear ring, in particular for use in concrete pumps, with a circular opening having a circular opening in the outline and with several in theticianshchtung the opening to form an annularly closed planar sealing surface via butt joints adjoining, with the support structure cohesively connected nen NEN ring segments wear-resistant material.
  • Wear rings of this type are required for example in diverter valves of two-cylinder concrete pumps.
  • Two-cylinder concrete pumps have two delivery cylinders whose frontal openings open into a material feed container and are alternately connectable to a delivery line during the respective pressure stroke via the diverter valve and are open during the suction stroke with material being drawn to the material supply container.
  • the frontal openings of the delivery cylinders are covered by a spectacle-shaped wear plate.
  • the diverter further includes an engaging in the interior of the material feed container pivot tube, which is arranged with its one cutting ring end face in front of the spectacle wear plate about a horizontal axis back and herverschwenkbar that its cylinder-side opening alternately in front of one or the other, each with a the delivery cylinder communicating opening of the wear plate passes and the other opening to the interior of the material feed container releases.
  • pivot tube For the pressure-tight connection of the pivot tube to the wear plate of the cutting ring is mounted axially displaceable on a cylindrical centering surface of the pivot tube. The actuation of the pivot tube via a controllable by hydraulic means shift lever.
  • the openings in the spectacle plate have the shape of wear rings, which as well as designed as a wear ring pivot tube side cutting ring with an in outline Swivel tube-side cutting ring having a provided with a circular opening in the opening support structure and a plurality of forming an annularly closed planar sealing surface via butt joints adjoining, with the support structure cohesively connected ring segments made of wear-resistant material. Accordingly, the following statements apply equally to the wear rings provided on the spectacle plate and on the swivel tube.
  • the present invention seeks to develop a wear ring for use in sludge pumps, which has a mechanically stable structure, is easy to manufacture and is subject to a relatively low overall wear.
  • the solution according to the invention is based on the idea that a toothing between the ring segments results in the circumferential direction through a positive connection between the adjacent ring segments, which contributes to a simplified assembly and to an improved sealing function and thus to a reduction in wear.
  • the ring segments at their abutting the butt joints abutting edges in pairs complementary to each other, in Circumferentially have form-fitting interlocking edge parts.
  • the two circumferentially opposing sides directed abutting edges of the individual ring segments on one side a concave and on the other side a complementary thereto convex edge portion, reaching to the respective outer edge of the ring segments Radial games can connect.
  • the ring segments consisting of hard metal, preferably containing tungsten carbide, are expediently soldered to the support structure, for which purpose preferably a copper or silver-containing solder material is used.
  • the support structure consists of a ductile material, preferably made of steel.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the wear-resistant ring segments have an in their entirety complementary to the closed sealing face forehead and a thereto perpendicular, complementary to a closed inner boundary surface of the opening in the support structure inner leg, and thus a substantially L-shaped Have cross-section.
  • the inner legs of the ring segments are curved in the circumferential direction expedient circular segment with the radius of curvature of the opening and connect via axially extending butt joints in the circumferential direction to each other.
  • the butt joints preferably have a width of less than 0.3 mm and may be partially filled with solder material.
  • the invention further relates to a spectacle plate for a diverter valve of a two-cylinder slurry pump having two receiving openings carrying a ring insert, wherein the ring inserts are formed as wear rings of the above type.
  • the spectacle plate with its circular openings in the outline itself is designed as a supporting structure for the ring segments according to the invention.
  • the invention further relates to a cutting ring for a pivot tube of a two-cylinder slurry pump, which is designed as a wear ring according to the invention.
  • Another object of the invention is a pivot tube for a pipe switch of a two-cylinder slurry pump, which carries at its cylinder-side end an axially displaceable cutting ring, wherein the cutting ring is formed as a wear ring according to the invention described above.
  • the invention relates to a pipe switch for two-cylinder thick matter pump with a cylinder-side spectacle plate having two communicating with pump cylinders, limited by a respective ring insert receiving openings, and with a before the spectacle plate between the two ring inserts back and forth swiveling pivot tube on its spectacle plate end a limited axially displaceable, with an end-face sealing surface against the sealing surfaces of the ring inserts pressable cutting ring carries, according to the invention, the ring inserts of the spectacle plate and / or the cutting ring of the pivot tube are designed as wear rings according to the invention described above.
  • Another object of the invention is a two-cylinder thick matter pump with a cylinder-side spectacle plate, the two communicated with pump cylinders, each by a ring insert limited receiving openings, and with a front of the spectacle plate between the two ring inserts back and forth swinging pivot tube on his eyeglass plate side end carries a limited axially displaceable, can be pressed with a frontal sealing surface against sealing surfaces of the ring inserts cutting ring, wherein the ring inserts of the spectacle plate and / or the Cutting ring of the pivot tube are designed as wear rings of the invention described above.
  • FIG. 1 shows a detail of a two-cylinder slurry pump in perspective partially cut representation
  • FIG. 2 shows a section through the diverter valve of the two-cylinder thick matter pump of Figure 1 with S-shaped pivot tube and inner-centered cutting ring ..;
  • FIG. 3 shows an enlarged detail of the pivot tube of a Zweizylin- der-Dickstoffpumpe with externally centered cutting ring in a sectional view.
  • 4a is a plan view of a spectacle-shaped wear plate a
  • Figures 4b and c are two sections taken along section lines B-B and C-C of Figure 4a;
  • FIG. 5 shows a wear ring for use in a spectacle plate with support structure and ring segments in perspective view
  • 6a and b are a plan view and a sectional view of a wear ring with support structure and ring segments;
  • Fig. 6c is a perspective exploded view of the wear ring of Fig. 6a and b;
  • Fig. 7a and b is a plan view and a sectional view of the cutting ring designed as a wear ring according to Figure 2 in an enlarged scale.
  • 8a to c are a plan view, a side view and a sectional view of a carbide ring segment
  • FIGS. 8a to c shows the ring segment according to FIGS. 8a to c in diagrammatic representation.
  • the sludge pump shown in FIG. 1 has two delivery cylinders 10, 12 whose front-side openings 14 open into a material supply container 18 and can be connected alternately during the pressure stroke (arrow 19) via a diverter 20 to a delivery line 22 and during the suction stroke (arrow 24). under suction of material to the material feed container 18 are open.
  • the pistons 26,28 of the delivery cylinders 10,12 are driven in push-pull with hydraulic means, not shown.
  • the front-side openings 14 of the delivery cylinders 10, 12 are covered by a roll-shaped wear plate 30.
  • the cutting ring 34 is mounted axially displaceably at the front end of the pivot tube 32.
  • the actuation of the swivel tube 32 takes place via a hydraulic means 38.
  • Baren shift lever 40 As can be seen in particular from FIGS. 2 and 3, the pivot tube 32 also carries a sealing ring 42, on which the guided on the pivot tube 32 cutting ring 34 is axially supported.
  • a special feature of the invention is that the spectacle-shaped wear plate 30 is fitted at its openings 14 with wear rings 44, which are composed of a support structure 46 made of ductile steel and ring segments 48 made of wear-resistant material.
  • wear rings 44 which are composed of a support structure 46 made of ductile steel and ring segments 48 made of wear-resistant material.
  • the ring segments 48 adjoin one another via butt joints 54 to form an annularly closed planar sealing surface 52 and, in the assembled state, are materially connected to the support structure 46, preferably soldered thereto.
  • the cutting ring 34 on the pivot tube 32 forms a wear ring 44 ', consisting of a support structure 46' with an outline circular opening 50 'and a plurality of circumferentially of the opening 50' to form an annular closed planar sealing surface 52 'via butt joints 54' to each other adjoining, with the support structure 46 'cohesively connected ring segments 48' made of wear-resistant material.
  • the ring segments 48, 48 'of the wear rings 44, 44' are provided with concave and convex edge portions 56, 58 which are complementary to one another at their abutting edges defining the joints 54, 54 ' have, to which connect to the respective outer edge of the ring segments reaching radial portions 60.
  • the wear-resistant ring segments 48, 48 ' have an L-shaped cross-section, consisting of an end leg 62, which is complementary in its entirety to the closed sealing surface 52, 52', and a vertical one , complementary to a closed inner boundary surface of the opening 50, 50 'in the support structure 46, 46'.
  • the inner leg 64 is circumferentially circular-segment with the radius of curvature of the opening 50,50 'curved (see Fig. 8a), wherein the inner legs of the ring segments at their side edges 66 via axially parallel butt joints 68 in the circumferential direction to each other connect (see Fig. 2 and 3).
  • the ring segments 48, 48 ' are soldered to the support structure 46, 46' in the production of the wear rings 44, 44 'with a suitable solder material, for example based on copper or silver.
  • the butt joints 68 can at least partially fill with solder material.
  • the form-fitting interlocking edge portions 56, 58 ensure that the ring segments 48, 48 'can not move radially outward.
  • the edge parts which are curved in the shape of a circle in the outline, roll against each other when they meet one another, so that no internal stresses can build up within the composite material during the joining process.
  • the interlocking edge portions 56,58 also ensure that the respective butt joints form a kind of labyrinth seal, which oppose the outflowing material when opening and closing the crossover a high, wear-reducing flow resistance.
  • Another significant advantage of the wear rings 44,44 'described is that the L-shaped ring segments 48,48' form a one-piece element for all wear areas. There are therefore no additional surfacing more necessary.
  • the described wear rings 44, 44 ' can be used both in the spectacle-shaped wear plate 32 and as a cutting ring 32.
  • additional zwickelförmige wear plates 70 used to ensure a smooth transition to the sealing surfaces 52 of the wear rings 44.
  • the invention relates to a wear ring for two-cylinder thick matter pumps.
  • the wear ring 44 has a support structure 46 provided with at least one opening 50 which is circular in outline, and a plurality of ring segments 48 made of wear-resistant material bonded together in the circumferential direction of the opening 50 to form an annularly closed planar sealing surface 52 via butt joints 54.
  • the ring segments 48 have at their abutting the butt joints 54 abutting edges in pairs complementary to each other in the circumferential direction positively interlocking edge portions 56,58.
  • Another feature of the invention is that the ring segments 48 have an L-shaped cross-section.
  • the wear rings 44 according to the invention can likewise be used in the spectacle plate 32 and as the cutting ring 32 of a diverter 18 for two-cylinder thick matter pumps.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verschleißring für Zweizylinder-Dickstoffpumpen. Der Verschleißring (44) weist eine mit mindestens einer im Umriss kreisförmigen Öffnung (50) versehene Tragstruktur (46) sowie mehrere in Umfangsrichtung der Öffnung (50) unter Bildung einer ringförmig geschlossenen ebenen Dichtfläche (52) über Stoßfugen (54) aneinander anschließende, mit der Tragstruktur (46) stoffschlüssig verbundene Ringsegmente (48) aus verschleißfestem Material auf. Erfindungsgemäß weisen die Ringsegmente (48) an ihren die Stoßfugen (54) begrenzenden Stoßkanten paarweise zueinander komplementäre, in Umfangsrichtung formschlüssig ineinander greifenden Kantenpartien (56, 58) auf. Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, dass die Ringsegmente (48) einen L-förmigen Querschnitt aufweisen. Die erfindungsgemäßen Verschleißringe (44) können gleichermaßen in der Brillenplatte (32) und als Schneidring (32) einer Rohrweiche (18) für Zweizylinder-Dickstoffpumpen verwendet werden.

Description

Verschleißring für den Einsatz in Betonpumpen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Verschleißring, insbesondere für den Einsatz in Betonpumpen, mit einer eine im Umriss kreisförmige Öffnung aufweisenden Tragstruktur und mit mehreren in Umfangshchtung der Öffnung unter Bildung einer ringförmig geschlossenen ebenen Dichtfläche über Stoßfugen aneinander anschließenden, mit der Tragstruktur stoffschlüssig verbunde- nen Ringsegmenten aus verschleißfestem Material.
Verschleißringe dieser Art werden beispielsweise in Rohrweichen von Zweizylinder-Betonpumpen benötigt. Zweizylinder-Betonpumpen weisen zwei Förderzylinder auf, deren stirnseitige Öffnungen in einen Materialaufgabe- behälter münden und abwechselnd während des jeweiligen Druckhubs über die Rohrweiche mit einer Förderleitung verbindbar und während des Saughubs unter Ansaugen von Material zum Materialaufgabebehälter hin offen sind. Die stirnseitigen Öffnungen der Förderzylinder sind durch eine brillenförmige Verschleißplatte abgedeckt. Die Rohrweiche enthält ferner ein in das Innere des Materialaufgabebehälters eingreifendes Schwenkrohr, das mit seiner einen Schneidring tragenden Stirnseite vor der brillenförmigen Verschleißplatte um eine horizontale Achse so hin- und herverschwenkbar angeordnet ist, dass seine zylinderseitige Öffnung abwechselnd vor die eine oder die andere mit je einem der Förderzylinder kommunizierende Öffnung der Verschleißplatte gelangt und die andere Öffnung zum Inneren des Materialaufgabebehälters freigibt. Für den druckdichten Anschluss des Schwenkrohrs an die Verschleißplatte ist der Schneidring auf einer zylindrischen Zentrierfläche des Schwenkrohrs axial verschiebbar gelagert. Die Betätigung des Schwenkrohrs erfolgt über einen mit hydraulischen Mitteln ansteuerbaren Schalthebel. Die Öffnungen in der Brillenplatte haben die Gestalt von Verschleißringen, die ebenso wie der als Verschleißring ausgebildeten schwenkrohrseitige Schneidring eine mit einer im Umriss schwenkrohrseitige Schneidring eine mit einer im Umriss kreisförmigen Öffnung versehene Tragstruktur und mehrere unter Bildung einer ringförmig geschlossenen ebenen Dichtfläche über Stoßfugen aneinander anschließende, mit der Tragstruktur stoffschlüssig verbundene Ringsegmente aus verschleißfestem Material aufweisen. Die folgenden Ausführungen gelten demgemäß gleichermaßen für die an der Brillenplatte und am Schwenkrohr vorgesehenen Verschleißringe.
Es ist bekannt, dass an den Reibflächen der Verschleißringe einer Rohrwei- che segmentförmige Platten auf einen Träger aus Stahl aufgelötet werden. Zu diesem Zweck wird in den Träger ein durch eine Schulter begrenzter Plattensitz eingefräst, in die die plattenförmigen Ringsegmente unter Bildung eines geschlossenen Ringes eingelötet werden. Die Ringsegmente bestehen zweckmäßig aus einem Hartmetall Werkstoff mit einem sehr geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Dies ist beim Herstellen der Lotverbindung mit dem Trägermaterial, das eine sehr viel höhere Wärmeausdehnung aufweist, zu berücksichtigen. Zwischen den Ringsegmenten müssen Spalte freigehalten werden, um innere Spannungen, die bei der Fertigung auftreten können, zu vermeiden. Die Spalte bilden dabei Fugen, die mit Lotmaterial aufgefüllt werden. Die Verwendung einfacher plattenförmiger Ringsegmente hat aber den Nachteil, dass im Innenbereich der Öffnungen zusätzliche Schweißaufträge aus verschleißfestem Material notwendig sind, die zwangsläufig zu Weichmaterialbrücken führen. Die Weichmaterialbrücken resultieren daraus, dass an den Übergangsstellen sogenannte Schichtdickenüber- gänge zwischen der Auftragsschweißung und dem Hartmetall entstehen, an denen das weiche Trägermaterial einem Verschleiß ausgesetzt bleibt. Dies gilt auch für den bei der Herstellung des Plattensitzes stehen bleibenden äußeren Anlagebund für die Hartmetallplatten. An diesen Schwachstellen greift bei jedem Umschaltvorgang ein aus dem Druckzylinder in den Materi- alaufgabebehälter austretender Materialstrahl an, der zu Auswaschungen an den betreffenden Stellen führt. Die dadurch bedingten Hartmetallunterwan- derungen führen allmählich zu einem Trägermaterial- und Festigkeitsverlust mit der Folge einer frühzeitigen Zerstörung des gesamten Verschleißrings. Auch bei der Fertigung der bekannten Verschleißringe ergeben sich Probleme, da die Schweißaufträge und die Lötvorgänge in zwei Stufen durchge- führt werden müssen. Zunächst muss das Panzermaterial bei höherer Temperatur aufgeschweißt werden. Anschließend müssen die Ringsegmente bei niedrigerer Temperatur aufgelötet werden. Die Reihenfolge dieses Auftrags muss streng eingehalten werden, da das Lotmaterial nicht wieder aufgeschmolzen werden darf. Ein weiterer Nachteil der bekannten Verschleißringe besteht darin, dass die die Stoßlinien im Bereich der Spalte zwischen den Ringsegmenten radial verlaufen, so dass während des Lötvorgangs die Gefahr besteht, dass die Ringsegmente radial nach außen ausweichen. Dabei können größerer Ringspalte mit entsprechend kleinem Strömungswiderstand für das abrassive Material entstehen.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Verschleißring für den Einsatz in Dickstoffpumpen zu entwickeln, der einen mechanisch stabilen Aufbau aufweist, einfach herstellbar ist und einem vergleichsweise geringen Gesamtverschleiß unterliegt.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Lösung geht von dem Gedanken aus, dass sich durch einen Formschluss zwischen den benachbarten Ringsegmenten in Umfangsrichtung eine Verzahnung zwischen den Ringsegmenten ergibt, die zu einer vereinfachten Montage und zu einer verbesserten Dichtfunktion und damit zur Verschleißminderung beiträgt. Um dies zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass die Ringsegmente an ihren die Stoßfugen begrenzenden Stoßkanten paarweise zueinander komplementäre, in Umfangsrichtung form schlüssig ineinander greifende Kantenpartien aufweisen. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die beiden in Umfangsrichtung nach einander entgegengesetzten Seiten gerichteten Stoßkanten der einzelnen Ringsegmente auf der einen Seite eine kon- kave und auf der anderen Seite eine hierzu komplementär konvexe Kantenpartie auf, an die sich bis zum jeweiligen Außenrand der Ringsegmente reichende Radialpartien anschließen können. Die aus Hartmetall bestehenden, vorzugsweise Wolframcarbid enthaltenden Ringsegmente sind zweckmäßig an der Tragstruktur angelötet, wozu vorzugsweise ein kupfer- oder silberhal- tiges Lotmaterial verwendet wird. Die Tragstruktur besteht dabei aus einem duktilen Material, vorzugsweise aus Stahl.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die verschleißfesten Ringsegmente einen sich in ihrer Gesamtheit zur geschlossenen Dichtfläche ergänzenden Stirnschenkel sowie einen hierzu senkrechten, sich zu einer geschlossenen inneren Begrenzungsfläche der Öffnung in der Tragstruktur ergänzenden Innenschenkel aufweisen, und damit einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt haben. Die Innenschenkel der Ringsegmente sind dabei in Umfangsrichtung zweckmäßig kreissegmentförmig mit dem Krümmungsradius der Öffnung gekrümmt und schließen über axial verlaufende Stoßfugen in Umfangsrichtung aneinander an. Die Stoßfugen weisen bevorzugt eine Weite von weniger als 0,3 mm auf und können partiell mit Lotmaterial gefüllt sein.
Die Erfindung betrifft weiter eine Brillenplatte für eine Rohrweiche einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe, die zwei einen Ringeinsatz tragende Aufnahmeöffnungen aufweist, bei welcher die Ringeinsätze als Verschleißringe der vorstehenden Art ausgebildet sind. Grundsätzlich ist es möglich, dass die Brillenplatte mit ihren im Umriss kreisförmigen Öffnungen selbst als Trag- struktur für die erfindungsgemäßen Ringsegmente ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft weiter einen Schneidring für eine Schwenkrohrweiche einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe, der als Verschleißring gemäß der Erfindung ausgebildet ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Schwenkrohr für eine Rohrweiche einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe, das an seinem zylinderseitigen Ende einen axial begrenzt verschiebbaren Schneidring trägt, wobei der Schneidring als Verschleißring gemäß der vorstehend beschriebenen Erfindung ausgebildet ist.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Rohrweiche für Zweizylinder- Dickstoffpumpen mit einer zylinderseitigen Brillenplatte, die zwei mit Pumpenzylindern kommunizierende, durch je einen Ringeinsatz begrenzte Aufnahmeöffnungen aufweist, und mit einem vor der Brillenplatte zwischen den beiden Ringeinsätzen hin- und herverschwenkbaren Schwenkrohr, das auf seinem brillenplattenseitigen Ende einen begrenzt axial verschiebbaren, mit einer stirnseitigen Dichtfläche gegen die Dichtflächen der Ringeinsätze anpressbaren Schneidring trägt, wobei gemäß der Erfindung die Ringeinsätze der Brillenplatte und/oder der Schneidring des Schwenkrohrs als Ver- schleißringe gemäß der vorstehend beschriebenen Erfindung ausgebildet sind.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Zweizylinder-Dickstoffpumpe mit einer zylinderseitigen Brillenplatte, die zwei mit Pumpenzylindern kom- munizierende, durch je einen Ringeinsatz begrenzte Aufnahmeöffnungen aufweist, und mit einem vor der Brillenplatte zwischen den beiden Ringeinsätzen hin- und herverschwenkbares Schwenkrohr, das auf seinem brillenplattenseitigen Ende einen begrenzt axial verschiebbaren, mit einer stirnseitigen Dichtfläche gegen Dichtflächen der Ringeinsätze anpressbaren Schneidring trägt, wobei die Ringeinsätze der Brillenplatte und/oder der Schneidring des Schwenkrohrs als Verschleißringe der vorstehend beschriebenen Erfindung ausgebildet sind.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schemati- scher Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Zweizylinder-Dickstoffpumpe in schaubildlicher teilweise geschnittener Darstellung;
Fig. 2 einen Schnitt durch die Rohrweiche der Zweizylinder- Dickstoffpumpe nach Fig. 1 mit S-förmigem Schwenkrohr und innenzentriertem Schneidring;
Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt des Schwenkrohrs einer Zweizylin- der-Dickstoffpumpe mit außenzentriertem Schneidring in geschnittener Darstellung;
Fig. 4a eine Draufsicht auf eine brillenförmige Verschleißplatte einer
Zweizylinder-Dickstoffpumpe;
Fig. 4b und c zwei Schnitte entlang den Schnittlinien B-B und C-C der Fig. 4a;
Fig. 5 einen Verschleißring für den Einsatz in eine Brillenplatte mit Trag- struktur und Ringsegmenten in schaubildlicher Darstellung;
Fig. 6a und b eine Draufsicht und eine Schnittdarstellung eines Verschleißrings mit Tragstruktur und Ringsegmenten;
Fig. 6c eine schaubildliche Explosionsdarstellung des Verschleißrings nach Fig. 6a und b; Fig. 7a und b eine Draufsicht und eine Schnittdarstellung des als Schneidring ausgebildeten Verschleißrings entsprechend Fig. 2 in vergrößerter Darstellung;
Fig. 8a bis c eine Draufsicht, eine Seitenansicht und eine Schnittdarstellung eines aus Hartmetall bestehenden Ringsegments;
Fig. 9 das Ringsegment nach Fig. 8a bis c in schaubildlicher Darstel- lung.
Die in Fig. 1 dargestellte Dickstoffpumpe weist zwei Förderzylinder 10,12 auf, deren stirnseitige Öffnungen 14 in einen Materialaufgabebehälter 18 münden und abwechselnd während des Druckhubs (Pfeil 19) über eine Rohrweiche 20 mit einer Förderleitung 22 verbindbar und während des Saughubs (Pfeil 24) unter Ansaugen von Material zum Materialaufgabebehälter 18 hin offen sind. Die Kolben 26,28 der Förderzylinder 10,12 werden mit nicht dargestellten hydraulischen Mitteln im Gegentakt angetrieben.
Die stirnseitigen Öffnungen 14 der Förderzylinder 10,12 sind durch eine bril- lenförmige Verschleißplatte 30 abgedeckt. Auf der Innenseite des Materialaufgabebehälters 18 ist das bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel S- förmige Schwenkrohr 32 der Rohrweiche 20 mit ihrer einen Schneidring 34 tragenden Stirnseite vor der Verschleißplatte 30 um eine horizontale Achse 35 so hin- und herverschwenkbar angeordnet, dass seine zylinderseitige Öffnung 36 abwechselnd vor die eine oder andere Öffnung 14 der Förderzylinder 10,12 gelangt und die andere Öffnung 14 zum Inneren des Materialaufgabebehälters 18 freigibt. Für den druckdichten Anschluss des Schwenkrohrs 32 an die Verschleißplatte 30 ist am stirnseitigen Ende des Schwenk- rohrs 32 der Schneidring 34 axial verschiebbar gelagert. Die Betätigung des Schwenkrohrs 32 erfolgt über einen mit hydraulischen Mitteln 38 ansteuer- baren Schalthebel 40. Wie insbesondere aus den Fig. 2 und 3 zu ersehen ist, trägt das Schwenkrohr 32 außerdem einen Dichtring 42, auf welchem der auf dem Schwenkrohr 32 geführte Schneidring 34 axial abgestützt ist.
Eine Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass die brillenförmige Verschleißplatte 30 an ihren Öffnungen 14 mit Verschleißringen 44 bestückt ist, die aus einer Tragstruktur 46 aus duktilem Stahl und Ringsegmenten 48 aus verschleißfestem Material zusammengesetzt sind. Die Ringsegmente 48 schließen in Umfangsrichtung der in der Tragstruktur 46 befindlichen Öff- nung 50 unter Bildung einer ringförmig geschlossenen ebenen Dichtfläche 52 über Stoßfugen 54 aneinander an und sind im zusammengebauten Zustand mit der Tragstruktur 46 stoffschlüssig verbunden, vorzugsweise mit dieser verlötet. Auch der Schneidring 34 auf dem Schwenkrohr 32 bildet einen Verschleißring 44', bestehend aus einer Tragstruktur 46' mit im Umriss kreisförmiger Öffnung 50' sowie aus mehreren in Umfangsrichtung der Öffnung 50' unter Bildung einer ringförmig geschlossenen ebenen Dichtfläche 52' über Stoßfugen 54' aneinander anschließenden, mit der Tragstruktur 46' stoffschlüssig verbundenen Ringsegmenten 48' aus verschleißfestem Material.
Eine weitere Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass die Ringsegmente 48,48' der Verschleißringe 44,44' an ihren die Stoßfugen 54,54' begrenzenden Stoßkanten paarweise zueinander komplementäre, in Umfangsrichtung formschlüssig ineinander greifende, konkave und konvexe Kanten- partien 56,58 aufweisen, an die sich bis zum jeweiligen Außenrand der Ringsegmente reichende Radialpartien 60 anschließen. Wie insbesondere aus Fig. 8c und 9 zu ersehen ist, weisen die verschleißfesten Ringsegmente 48,48' einen L-förmigen Querschnitt auf, bestehend aus einem sich in ihrer Gesamtheit zur geschlossenen Dichtfläche 52,52' ergänzenden Stirnschen- kel 62 und einem hierzu senkrechten, sich zu einer geschlossenen inneren Begrenzungsfläche der Öffnung 50,50' in der Tragstruktur 46,46' ergänzen- den Innenschenkel 64. Der Innenschenkel 64 ist in Umfangsrichtung kreis- segmentförmig mit dem Krümmungsradius der Öffnung 50,50' gekrümmt (vgl. Fig. 8a), wobei die Innenschenkel der Ringsegmente an ihren Seitenkanten 66 über achsparallel verlaufende Stoßfugen 68 in Umfangsrichtung anein- ander anschließen (vgl. Fig. 2 und 3).
Die Ringsegmente 48,48' werden bei der Herstellung der Verschleißringe 44,44' mit einem geeigneten Lotmaterial beispielsweise auf Kupfer- oder Silberbasis auf die Tragstruktur 46,46' aufgelötet. Dabei können sich die Stoßfugen 68 zumindest partiell mit Lotmaterial füllen. Beim Herstellungsvorgang sorgen die formschlüssig ineinander greifenden Kantenpartien 56,58 dafür, dass die Ringsegmente 48,48' sich nicht radial nach außen verschieben können. Die im Umriss kreisförmig gekrümmten Kantenpartien rollen beim Gegeneinanderstoßen aufeinander ab, so dass sich während des Verbindungsvorgangs keine inneren Spannungen innerhalb des Materialverbunds aufbauen können. Die ineinander greifenden Kantenpartien 56,58 sorgen außerdem dafür, dass die betreffenden Stoßfugen eine Art Labyrinthdichtung bilden, die dem ausströmenden Material beim Öffnen und Schließen der Rohrweiche einen hohen, verschleißmindernden Strömungs- widerstand entgegensetzen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der beschriebenen Verschleißringe 44,44' besteht darin, dass die L-förmigen Ringsegmente 48,48' ein einteiliges Element für alle Verschleißbereiche bilden. Es sind daher keine zusätzlichen Auftragsschweißungen mehr notwendig.
Die beschriebenen Verschleißringe 44,44' sind sowohl in die brillenförmige Verschleißplatte 32 als auch als Schneidring 32 einsetzbar. Grundsätzlich ist es möglich, die verschleißfesten Ringsegmente 48 auch unmittelbar in die beiden Öffnungen der brillenförmigen Verschleißplatte 30 einzusetzen und dort anzulöten (vgl. Fig. 4a bis c). Wir haben dann eine brillenförmige Trag- struktur 46 an welcher die verschleißfesten Ringsegmente 48 unmittelbar angebracht sind. Im Zwischenbereich zwischen den Öffnungen 50 sind zu- sätzliche zwickelförmige Verschleißplatten 70 eingesetzt, die einen glatten Übergang zu den Dichtflächen 52 der Verschleißringe 44 gewährleisten sollen.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung bezieht sich auf einen Verschleißring für Zweizylinder-Dickstoffpumpen. Der Verschleißring 44 weist eine mit mindestens einer im Umriss kreisförmigen Öffnung 50 versehene Tragstruktur 46 sowie mehrere in Umfangshchtung der Öffnung 50 unter Bildung einer ringförmig geschlossenen ebenen Dichtfläche 52 über Stoßfugen 54 aneinander anschließende, mit der Tragstruktur 46 stoffschlüssig verbundene Ringsegmente 48 aus verschleißfestem Material auf. Erfindungsgemäß weisen die Ringsegmente 48 an ihren die Stoßfugen 54 begrenzenden Stoßkanten paarweise zueinander komplementäre, in Um- fangsrichtung formschlüssig ineinander greifenden Kantenpartien 56,58 auf. Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, dass die Ringsegmente 48 einen L-förmigen Querschnitt aufweisen. Die erfindungsgemäßen Verschleißringe 44 können gleichermaßen in der Brillenplatte 32 und als Schneidring 32 einer Rohrweiche 18 für Zweizylinder-Dickstoffpumpen verwendet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verschleißring mit einer mindestens eine im Umriss kreisförmige Öffnung (50,50') aufweisenden Tragstruktur (46,46') und mit mehreren in Umfangsrichtung der Öffnung (50,50') unter Bildung einer ringförmig geschlossenen ebenen Dichtfläche (52,52') über Stoßfugen (54,54') aneinander anschließenden, mit der Tragstruktur stoffschlüssig verbundenen Ringsegmenten (48,48') aus verschleißfestem Material, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringsegmente (48,48') an ihren die Stoßfugen (54,54') begrenzenden Stoßkanten paarweise zueinander komplementäre, in Umfangsrichtung formschlüssig ineinander greifende Kantenpartien (56,58) aufweisen.
2. Verschleißring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden in Umfangsrichtung nach einander entgegengesetzten Seiten weisenden Stoßkanten der einzelnen Ringsegmente (48,48') auf der einen Seite eine konkave und auf der anderen Seite eine hierzu komplementär konvexe Kantenpartie (56,58) aufweisen.
3. Verschleißring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an die konkaven und konvexen Kantenpartien (56,58) bis zum jeweiligen Außenrand der Ringsegmente reichende Radialpartien (60) anschließen.
4. Verschleißring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringsegmente (48,48') an die Tragstruktur (46,46') angelötet sind.
5. Verschleißring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Ringsegmente (48,48') aus Hartmetall bestehen.
6. Verschleißring nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hartmetall Wolframcarbid enthält.
7. Verschleißring nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Tragstruktur (46,46') und den Ringsegmenten (48,48') ein kupfer- oder silberhaltiges Lotmaterial angeordnet ist.
8. Verschleißring nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (46,46') aus einem duktilen Material, vorzugsweise aus Stahl besteht.
9. Verschleißring nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn- zeichnet, dass die verschleißfesten Ringsegmente (48,48') einen sich in ihrer Gesamtheit zur geschlossenen Dichtfläche (52,52') ergänzenden Stirnschenkel (62) sowie einen hierzu senkrechten, sich zu einer geschlossenen inneren Begrenzungsfläche der Öffnung (50,50') in der Tragstruktur (46,46') ergänzenden Innenschenkel (64) aufweisen.
10. Verschleißring nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringsegmente (48,48') einen L-förmigen Querschnitt aufweisen.
11. Verschleißring nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenschenkel (64) in Umfangshchtung kreissegmentförmig mit dem Krümmungsradius der Öffnung (50,50') gekrümmt ist.
12. Verschleißring nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Innenschenkel (64) der Ringsegmente (48,48') über axial verlaufende Stoßfugen (68) in Umfangsrichtung aneinander anschließen.
13. Verschleißring nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Stoßfugen (68) eine Weite von weniger als 0,3 mm aufweisen.
14. Verschleißring nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßfugen (68) zumindest partiell mit Lotmaterial gefüllt sind.
15. Brillenplatte (30) für eine Rohrweiche (20) einer Zweizylinder- Dickstoffpumpe, die zwei einen Ringeinsatz tragende Aufnahmeöffnungen aufweist, bei welcher die Ringeinsätze als Verschleißringe (44) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet sind.
16. Schneidring (34) für eine Rohrweiche einer Zweizylinder- Dickstoffpumpe, der als Verschleißring (44') nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet ist.
17. Schwenkrohr (32) für eine Rohrweiche (20) einer Zweizylinder- Dickstoffpumpe, das an seinem zylinderseitigen Ende einen axial begrenzt verschiebbaren Schneidring (34) trägt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidring (34) als Verschleißring (44') nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet ist.
18. Rohrweiche (18) für Zweizylinder-Dickstoffpumpen mit einer zylinderseitigen Brillenplatte (30), die zwei mit Förderzylindern (10,12) kommunizierende, durch je einen Ringeinsatz begrenzte Aufnahmeöffnungen aufweist, und mit einem vor der Brillenplatte (30) zwischen den beiden Ringeinsätzen hin- und herverschwenkbaren Schwenkrohr (32), das auf seinem brillenplattenseitigen Ende einen begrenzt axial verschiebbaren, mit einer stirnseitigen Dichtfläche (52') gegen Dichtflächen (52) der Ringeinsätze anpressbaren Schneidring (32) trägt, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Ringeinsätze der Brillenplatte (30) und/oder der Schneidring (32) des Schwenkrohrs (32) als Verschleißringe (44,44') nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet sind.
19. Zweizylinder-Dickstoffpumpe mit einer zylinderseitigen Brillenplatte (30), die zwei mit Förderzylindern (10,12) kommunizierende, durch je einen Ringeinsatz begrenzte Aufnahmeöffnungen aufweist, und mit einem vor der Brillenplatte (30) zwischen den beiden Ringeinsätzen hin- und herverschwenkbaren Schwenkrohr (32), das auf seinem brillenplattenseitigen Ende einen begrenzt axial verschiebbaren, mit einer stirn- seitigen Dichtfläche (52') gegen Dichtflächen (52) der Ringeinsätze anpressbaren Schneidring (34) trägt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringeinsätze der Brillenplatte (30) und/oder der Schneidring (34) des Schwenkrohrs (32) als Verschleißringe (44,44') nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet sind.
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