DE19528288C1 - Zweizylinder-Dickstoffpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweizylinder-Dickstoffpumpe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Es ist eine Pumpe dieser Art bekannt (DE 31 03 321 C2), deren kautschukelastisches Dicht- und Federelement als geschlossener Dichtring ausgebildet ist. Der zugleich eine langhubige Feder bildende Dichtring wird auf einer Teilfläche seiner nach innen zeigenden längeren Quer­ schnittsseite mit dem im Inneren der Rohrweiche herr­ schenden Druck beaufschlagt, während er auf der radial nach außen weisenden Seite über einen radialen Ring­ spalt im Bereich der Axialführung zwischen Schneidring und Rohrweiche mit dem unter Atmosphärendruck stehenden Vorfüllbehälter kommuniziert. Der Innen- und der Außen­ raum sind durch den geschlossenen Dichtring und die am Schneidring und an der Rohrweiche angeordneten, den Dichtring beidseitig hintergreifenden Ringfortsätze hermetisch gegeneinander abgedichtet. Solange der Druck des Fördermediums höher als der Außendruck (Atmosphä­ rendruck) ist, wird der Dichtring in radialer Richtung an einer Wandung der Rohrweiche abgestützt und im Zwi­ schenraum zwischen Schneidring und Rohrweiche gehalten. Beim Pumpen von Beton ist nach jedem abgeschlossenem Pumpvorgang eine Rohrreinigung erforderlich, bei der Beton im Saugbetrieb aus dem Förderrohr in den Vorfüll­ behälter zurückgefördert wird. Auch zum Lösen von Stop­ fern in der Förderleitung wird auf Saugbetrieb umge­ schaltet. In diesem Betriebszustand herrscht im Rohrin­ neren gegenüber dem Außenraum Unterdruck, aufgrund des­ sen der weichelastische Dichtring membranartig über den Atmosphärendruck nach dem Rohrinneren gedrückt wird. Da ein Druckausgleich bei dem geschlossenen, durch die Ringfortsätze hintergriffenen Dichtring nicht möglich ist, kann dies zu einem Verlust des Dichtrings führen. Dies gilt vor allem dann, wenn die beim Saugbetrieb sich bildenden Freiräume von außen her über den radi­ alen Führungsspalt mit aushärtendem Material aus dem Vorfüllbehälter gefüllt werden.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, bei der bekannten Zweizylinder-Dickstoffpumpe der eingangs angegebenen Art sicherzustellen, daß das kautschukelastische Dicht- und Federelement bei allen vorkommenden Betriebszuständen nicht verlorengehen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vor­ geschlagen, daß das Dicht- und Federelement durch einen ringförmig gebogenen Dichtungsstreifen aus biegsamem kautschukelastischem Material gebildet ist, dessen ein­ ander zugewandte freien Enden auf Stoß gegeneinander anliegen. Der Dichtungsstreifen ist dabei zweckmäßig als Flachgummistreifen mit einvulkanisierter Textilge­ webeeinlage ausgebildet.

Der erfindungsgemäße Dichtungsstreifen ist im Falle eines Überdrucks im Rohrinneren, also während der Be­ tonförderung, wegen der dann unter Innendruck auftre­ tenden elastischen Verformung im Stoßbereich dicht. Wenn jedoch beim Rücksaugen von Stopfern in der Leitung oder beim Rücksaugen eines Reinigungsschwammes gegen­ über dem Außenraum ein Unterdruck entsteht, bildet sich im Stoßbereich ein Spalt, über den nach Art eines Rück­ schlagventils ein lokaler Druckausgleich zwischen innen und außen erfolgt. Dieser sorgt dafür, daß der ringför­ mige Dichtungsstreifen auch im Saugzustand nicht nach innen herausgedrückt werden kann. Um eine höhere Form­ stabilität zu erreichen, ist es zweckmäßig, einen Dich­ tungsstreifen mit einer einvulkanisierten Textilgewebe­ einlage zu verwenden.

Zur Stabilisierung des Dichtungsstreifens im Stoßbe­ reich ist es von Vorteil, wenn die gegeneinander anlie­ genden freien Streifenenden des Streifens zueinander komplementäre Stufen- oder Schrägschnitte aufweisen.

Eine hohe Verfügbarkeit auch im Verschleißfalle wird erreicht, wenn der Dichtungsstreifen aus einem Gummi­ förderband zugeschnitten ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Rohrweiche mit S- Rohr;

Fig. 2a und b einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößer­ ter Darstellung mit geschlossenem Dichtring nach dem Stand der Technik beim Förderbetrieb und beim Saugbetrieb;

Fig. 3a einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit dem patentgemä­ ßen Dichtungsstreifen;

Fig. 3b einen vergrößerten Schnitt durch den Stoßbe­ reich des Dichtungsstreifens nach Fig. 3a wäh­ rend des Saugbetriebs.

Die in der Zeichnung ausschnittsweise dargestellte Zweizylinder-Dickstoffpumpe ist an den Mündungen der nicht dargestellten Förderzylinder auf der Seite der Rückwand 10 eines Vorfüllbehälters 9 durch eine mit zwei Öffnungen 18 für den Materialdurchtritt versehene brillenförmige Verschleißplatte (Brillenplatte) 8 abge­ deckt. Auf der Innenseite des Vorfüllbehälters 9 ist eine Rohrweiche 1 mit ihrer einen Schneidring 22 tra­ genden Stirnseite vor der Brillenplatte 8 mittels einer Schwenkwelle 5 um eine horizontale Achse so hin- und herverschwenkbar angeordnet, daß ihre zylinderseitige Öffnung abwechselnd vor die eine oder andere Öffnung 18 der Brillenplatte 8 gelangt und die andere Öffnung 18 zum Inneren des Vorfüllbehälters 9 freigibt. Für den druckdichten Anschluß der Rohrweiche 1 an der Brillen­ platte 8 ist in der zylindrischen Zentrierfläche 15 der Rohrweiche der Schneidring 22 mit seinem axial über­ stehenden Zentrierring 2 axial verschiebbar gelagert. An ihrem der Brillenplatte gegenüberliegenden Ende ist die Rohrweiche 1 in einem über eine Druckrohrdichtung 13 durch die betreffende Wand 10′ des Vorfüllbehälters 9 hindurchgeführten Druckrohrlager 12 gelagert und mün­ det dort in ein Förderrohr 14. Die Betätigung der Rohr­ weiche erfolgt über einen mit hydraulischen Mitteln 7 betätigbaren Schalthebel 6, der die am Wellenlager 11 in der Behälterrückwand 10 gelagerte Schwenkwelle 5 antreibt.

Die Rohrweiche 1 und der Schneidring 22 sind im Zwi­ schenraum zwischen ihren radial ausgerichteten Flächen 20 und 21 von einem kautschukelastischen, im Querschnitt rechteckigen ringförmigen Dicht- und Federelement 3 überbrückt, das mit seiner Außenfläche 23 über seine ganze Querschnitts­ seite gegen die Zentrierfläche 15 der Rohrweiche 1 an­ liegt und mit seiner Innenfläche 24 zum Rohrinneren weist und dort im Bereich einer Teilfläche 30 mit dem hydraulischen Druck des Fördermediums im Rohrinneren beaufschlagt wird.

Nach dem Rohrinneren hin ist das Dicht- und Federele­ ment 3 durch hintergreifende Mittel gesichert, die durch die Ringfortsätze 33, 34 gebildet sind. Der eine Ringfortsatz 33 ist ein Teil des Schneidrings 22, wäh­ rend der andere Ringfortsatz 34 am Rohrende der Rohr­ weiche 1 angeordnet ist. Die Ringfortsätze 33, 34 über­ decken das ringförmige Dicht- und Federelement 3 von beiden Seiten her so, daß zwischen ihnen eine mit dem Druck des Fördermediums beaufschlagte Teilfläche 30 freibleibt.

Von außen her kommuniziert der durch das Dicht- und Federelement 3 abgedichtete Zwischenraum über einen Füh­ rungsspalt im Bereich der Zentrierfläche 15 mit dem unter Atmosphärendruck stehenden Vorfüllbehälter 9.

Beim Förderbetrieb wird Beton unter Hochdruck von bei­ spielsweise 100 bar in Richtung des Pfeils 40 zur För­ derleitung transportiert. Der Überdruck im Rohrinneren sorgt hierbei dafür, daß das Dicht- und Federelement 3 radial nach außen gegen die Rohrweiche im Bereich der Zentrierfläche 15 gedrückt wird (Fig. 2a). Die Ring­ fortsätze 33, 34 erfüllen in diesem Betriebszustand eine Halte- und Abdichtfunktion.

Beim Rücksaugen von Material in Richtung des Pfeils 42 zum Lösen von Stopfern oder beim Zurücksaugen eines Reinigungsballes nach jedem abgeschlossenen Pumpvorgang entsteht im Rohrinneren ein Unterdruck gegenüber dem Außenraum, der bei einem geschlossenen, den Außen- und Innenraum hermetisch gegeneinander abdichtenden, das Dicht- und Federelement 3 bildenden Dicht­ ring nach dem Stand der Technik (Fig. 2b) zu einer Auswölbung des Dichtrings nach dem Rohrinneren (Pfeil 44) und zu einem Eindringen von Zementschlempe aus dem Vorfüllbehälter in Richtung des Pfeils 46 führt. Die Ringfortsätze 33, 34 erfüllen hierbei zwar ihre Dicht­ funktion, nicht jedoch ihre Haltefunktion. Dabei kann der Dichtring nach innen verlorengehen.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird bei der in Fig. 3a und b gezeigten Ausführungsform vorgeschlagen, das Dicht- und Federelement 3 als ringförmig gebogenen Flachgummistreifen auszubilden, dessen freie Enden 48 auf Stoß gegeneinander anliegen und dessen Breite der längeren und dessen Dicke der kürzeren Querschnittssei­ te des Dicht- und Federelements entspricht. Die freien Enden 48 des Flachgummistreifens weisen bei dem gezeig­ ten Ausführungsbeispiel zueinander komplementäre Stu­ fenschnitte auf (Fig. 3a). Beim Förderbetrieb, wenn in der Rohrweiche Überdruck herrscht, wird der zwischen den Enden 48 gebildete Spalt durch elastische Verfor­ mung geschlossen und dadurch abgedichtet. Im Saugbe­ trieb öffnet sich der Spalt nach Art eines Rückschlag­ ventils, und führt zu einem lokalen Druckausgleich zwi­ schen dem Innen- und Außenraum, der verhindert, daß der Flachgummistreifen 3 verlorengehen kann (Fig. 3b).

Claims (4)

1. Zweizylinder-Dickstoffpumpe, insbesondere Beton­ pumpe, mit einer vor einer zylinderseitigen Bril­ lenplatte (8) verschwenkbaren Rohrweiche (1), die an der Brillenplatte (8) mit ihrem auf dem Rohren­ de der Rohrweiche (1) mit einem Bruchteil seiner Länge axial geführten Schneidring (22) dichtend anliegt, der mit seiner rückwärtigen, radial ausgerichteten Fläche (21) durch ein kautschukelastisches, im Querschnitt rechteckiges ringförmiges Dicht- und Federelement (3) auf die Brillenplatte (8) gepreßt ist, wobei das vom Druck des Fördermediums innenseitig beaufschlagbare Dicht- und Federelement in radialer Richtung an einer Wandung (15) der Rohrweiche (1) abgestützt ist und durch hintergreifende Mittel gesichert ist, wobei die hintergreifenden Mittel von Ring­ fortsätzen (33, 34) gebildet sind, von denen der eine (33) ein Teil des Schneidrings (22) ist und das Dicht- und Federelement (3) von einer Seite her auf seiner nach innen zeigenden längeren Quer­ schnittsseite teilweise überdeckt, und von denen der andere (34) an dem Rohrende der Rohrweiche (1) angeordnet ist, und das Dicht- und Federelement (3) von der anderen Seite her auf derselben Quer­ schnittsseite teilweise überdeckt, so daß zwischen den Ringfortsätzen (33, 34) eine mit dem Druck des Fördermediums beaufschlagte Teilfläche (30) des Dicht- und Federelements (3) frei bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß das Dicht- und Federelement (3) durch einen ringförmig gebogenen Dichtungs­ streifen aus biegsamem kautschukelastischem Mate­ rial gebildet ist, dessen einander zugewandte freie Enden (48) auf Stoß gegeneinander anliegen.

2. Zweizylinder-Dickstoffpumpe nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß der Dichtungsstreifen (3) als Flachgummistreifen mit einvulkanisierter Textilgewebeeinlage ausgebildet ist.

3. Zweizylinder-Dickstoffpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gegeneinander anliegenden freien Enden (48) des Dichtungsstrei­ fens (3) zueinander komplementäre Stufen- oder Schrägschnitte aufweisen.

4. Zweizylinder-Dickstoffpumpe nach einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsstreifen (3) aus einem Gummi-Förderband zugeschnitten ist.