DE2062940C3 - Kolbenpumpe für dickflüssige Massen, insbesondere Beton u.dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenpumpe für dickflüssige Massen, insbesondere Beton u.dgl., mit zwei Pumpeinheiten mit je einem Pumpzylinder, mit Pumpkolben und einer gegenüberliegenden Förderleitung, sowie mit einem schwenkbaren Schieber, bestehend aus zwei getrennten, jedoch gleichzeitig betätigten, kreisbogenförmig ausgebildeten Verschlußkörpern, die die Pumpzylinder abwechselnd mit einem Materia leingang bzw, mit der gegenüberliegenden Förderleitung verbinden.

Eine solche Kolbenpumpe ist aus dem DE-Gbm 02 863 bekannt. Dabei wird das Material jeweils aus einer an jeder Seite der Pumpe abstehenden Eingangs* leitung in je einen Pumpzylindef eingesaugt, wonach der Eingang durch den zugehörigen Verschlußkörper geschlossen wird und der Pumpkolbcn zum Ausstoßen der Materialmenge in die vom Verschlußkörper freigelassene Förderleitung bewegt wird. Durch die abwechselnde Bewegung der beiden Pumpkolben und die entsprechende Schaltung des Schiebers wird eine

ϊ ununterbrochene Förderung des Materials erreicht.

Nachteilig ist bei einer solchen bekannten Pumpe die Tatsache, daß die beiden seitlich angeordneten Eingänge den Platzbedarf der Pumpe erhöhen und daß das Material beim Hineinlaufen in die Pumpe von einer Richtung, die im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Pumpzylinder verläuft, in eine Richtung parallel zur Längsrichtung der Pumpzylinder abgelenkt werden muß, um in die Pumpzylinder zum folgenden Pumpvorgang zu gelangen. Dabei entstehen Reibungs-

¹^ Verluste und Verschleiß an den Pumpenteilen, was zu einer höheren Leistungsaufnahme und einer geringeren Lebensdauer der Pumpe führen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, bei gleichbleibender Pumpenleistung eine Pumpe mit geringerem Platzbedarf und geringerer Leistungsaufnahme zu entwickeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den Pumpzylindern eine an sich bekannte Materialkammer angeordnet ist, deren Materialeingang

-'■> zwischen den Förderleitungen liegt und die durch eine symmetrisch zum Materialeingang lieger.de Trennwand geteilt ist, wobei oie Verschlußkörper voneinander höchstens um die halbe Weite des Materialeingangs entfernt angeordnet sind.

ⁱⁿ Bei einer derartigen Ausbildung stehen zunächst keine Materialeingänge an den Seiten der Pumpe heraus, da ein einziger Eingang vorgesehen ist und dieser zwischen den Förderleitungen liegt, so daß die ganze Pumpe einen geringeren Platz einnimmt. Durch

'· die Anordnung des Materialeingangs zwischen den Förderleitungen und die Trennung der Materialkammer durch die Trennwand wird erreicht, daß das Mates ial in einer Richtung in die Pumpe eingesaugt wird, die von der Richtung, in der das Material durch die Förderlei-

^ln tungen weitergeleitet wird, nur wenig abweicht, obgleich es im entgegengesetzten Sinn bewegt wird, so daß keine wesentliche Ablenkung des Materials längs Gehäuseteilen stattfindet und Reibungsverluste weitgehend vermieden werden, was einen besseren Wirkungs-

⁴"' grad erzielen läßt.

Die Anordnung einer Materialkammer zwischen den Pumpzylindern ist aus der DE-AS 12 96 524 bekannt. Hier ist aber der Materialeingang zwischen den Pumpzylindern angeordnet und in der Materialkammer

'■'· ist eine Klappe zwischen zwei Stellungen bewegbar, in welchen jeweils ein Pumpzylinder mit der Förderleitung Ui,J der andere Pumpzylinder mit dem Materialeingang verbunden wird. Die Anordnung der Klappe mitten in der Materialkarnmer hat aber zur Folge, daß beim

■>> Schalten die Klappe selbst ein Teil des Materials vertreiben muß um in die andere Stellung /u gelangen. Dies bedeutet eine hohe Leistung zum Schalten. Schließlich wird auch bei dieser bekannten Pumpe das Material beim Hinlaufen in die Pumpe im wesentlichen

ft« rechtwinkelig umgeleitet, um in die Pump^ylindQr i\x gelängen, so daß auch bei dieser Pumpe Verschleiß und Reibungsverluste in Kauf zu nehmen sind.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung verläuft der zwischen den Förderleitungen liegende, den

'» Materialeingang begrenzende Rand der Seitenwand der Materialkanimcr gekrümmt Und weist einen Krümmungsradius im wesentlichen gleich dem der Vcrschiußkörpcr auf, wobei sich dem gekrümmten Rand ein

gleichgekrümmter Boden eines Materialeinlaßtrichters anschließt Auf diese Weise wird das Material zur Mitte der Materialkammer gefördert und kann symmetrisch in die beiden Hälften der Materialkammer abwechselnd eingezogen werden.

Vorzugsweise ist die Anordnung des Schiebers so getroffen, daß die Verschlußkörper um einen an der zu den Förderleitungen weisenden Seite der Materialkammer liegenden Schwenkpunkt schwenkbar sind. Bei einer solchen Anordnung wird der Platz zwischen den Förderleitungen vorteilhafterweise ausgenützt und der gesamte Raumbedarf der Pumpe eng gehalten, während die Krümmung der Verschlußkörper, deren Mittelpunkt mit der Schwenkachse übereinstimmt, so verläuft, daß beim Schließen der Förderleitungseinlässe nach jedem Pumpvorgang die Verschlußkörper selbst eine wesentliche Bewegungskomponente parallel zur Längsrichtung der Förderleitung haben, so daß die Verschlußkörper das Material in die Förderleitungen weiterdrücken.

Bei einer besonderen Ausführungsfcrm der Erfindung sind die Verschlußkörper an den Enden eines rabela^rtig ausgebildeten Trägers befestigt, dessen Arme im Bereich des Materialeingangs im wesentlichen um den Abstand der Verschlußkörper entfernt sind, wobei sich die Verschlußkörper nach außen in bezug auf die Arme des Trägers erstrecken. Dies hat den Vorteil, daß in einem engen Raum eine starke Befestigung der Verschlußkörper erhalten wird, ohne dabei die Förderung des Materials wesentlich zu beeinflussen, denn die Arme können in Richtung quer zur Schwenkebene verhältnismäßig dünn ausgebildet sein und somit leicht durch das Material bewegt werden, während sie in der Richtung parallel zur Schwenkebene dicker ausgebildet sein können, da sie in dieser Ebene mehr beansprucht werden.

Nach einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung ist jede der Förderleitungen mit dem entsprechenden Pumpzylinder fluchtend angeordnet. Auf diese Weise läßt sich die Vorschubbewegung des Materials in die Förderleitungen leichter durchführen, da Reibungswiderstände durch Krümmungen nicht vorhanden sind, so daß bei gleicher Materialmenge eine geringere Leistungsaufnahme benötigt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, in welcher

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht der Kolbenpumpe teilweise im Schnitt ist, wobei der geschnittene Teil mit stärkeren Linien dargestellt ist,

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Kolbenpumpe ist, bei der einige Teile deutlichkeitshalber wegge'assen wurden.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung bestehe die Pumpe im wesentlichen aus einem hohen Hauptkörper 1, der die Materidlkammer la des Betons bildet. Der Beton wird in die Materialkammer durch einen Materialeinlaßtrichter 2 (Fig. 2) eingelassen, dessen Boden mit der Sammelkammer über einen Materialeingang 2a verbunden ist, der gemäß einer bogenförmigen Fläche verläuft, welche sich im wesentlichen senkrecht zur Ebene der F i g. 1 erstreckt.

Die Malerialkammer la und der dazugehörige Materialeingang 2a sind durch eine Trennwand 2b in zwei im wesentlichen symmetrische Teile unterteilt, jeder der symmetrischen Teile der Materialkammer la ist oben mit Förderleitungen 31—31a über Auslaßöff* nungen 5a bzw. 4a Vf:bunden. Die Auslaßleittingen münden beide in einen gemeinsamen Sammelstutzen 32. Das Ventil 3 besteht aus zwei bogenförmigen Sperr-

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oder Verschlußkörpern 4 und 5, die zum öffnen bzw. Schließen der Auslaßöffnungen 4a und 5a und drr entsprechenden Teile der öffnung 2a dienen. Die Verschlußkörper 4 und 5 sind mit einem Träger 3a fest verbunden, der schwenkbar um den Schwenkpunkt 6 abgestützt ist, welcher von der Halteplatte 6a getragen ist, die auf dem Pumpenkörper befestigt ist, der an das Gestell eines Fahrzeuges angebracht werden kann.

Der doppeltwirkende Zylinder 7 überträgt durch eine Gelenkverbindung die Schwenkbewegung dem Ventil 3.

An den unteren Teilen des Hauptkörpers 1 sind die zwei Pumpenzylinder 8 und 9 angebracht, in denen die Kolben 10 und 11 für den Beton laufen, die durch die Kolbenstangen 12 und 13 und die Kolben 14 und 15 betätigt werden, die hydraulisch in den Zylindern 16 und 17 bewegt werden. Der hydraulische Kreislauf, der die Zylinder 16 und 17 steuert, weist eine Pumpe 18 auf, die die Druckflüssigkeit dem Verteiler 19 zufördert, von welchem uie Rohrleitungen wegführen, die die Druckflüssigkeit in bekannter Weise zu d ■>. Zylindern 16 und 17 und zu dem das Ventil 3 steuernden Z; linder 7 führen.

Der Verteiler 19 steuert den Betriebskreislauf in elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Weise, indem er durch geeignete, die Lage der verschiedenen Kolbe- feststellbare Endschalter gesteuert wird, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind und beliebiger Art sein können. In dem hydraulischen Kreislauf ist auch der hydro-pneumatische Speicher 30 eingeschaltet, der dem Ventil 3 eine geeignete Schließgeschwindigkeit erteilt.

Die beiden Motorzylinder 16 und 17 sind miteinander in einem Servokreislauf durch ein Rohr 25 verbunden, das ihre oberen Kammern in Verbindung setzt. Auf diese Weise gelangt die in den oberen Kammern dieser Motorzylinder 16 und 17 vorhandene Flüssigkeit abwechselnd aus dem einen Zylinder in den anderen, je nach der Beaufschlagung derselben durch die abwechselnde Einführung der Druckflüssigkeit in die unteren Kammern dieser Motorzylinder 16 und 17.

Die unteren Kammern der Pumpenzylinder 8 und 9 sind miteinander über Rohre 26 und mit dem Wasserbehälter 28 über die Rohrleitung 27 verbunden. Auf diese Weise sind die unteren Kammern dieser Pumpenzylinder 8 und 9 während des Betriebes immer mit Wasser gefüllt, das im Kreislauf läuft, so daß eine durchgehende und automatische Spülung der Pumpzylinder des Betons erzielt wird.

Die Motor- und Pumpenzylindereinheiten sind lösbar, beispielsweise mittels Flanschen 8a und 9a und dazugehörigen Schrauben, mit dem Körper 1 verbunden. Die Pumpenzylinder 8 und 9 weisen je einen Ansatz 29a auf. welche fest auf ihnen angebracht sind und bei 29 an je einen Ansatz 29b angelenkt sind, die mit dem Ko. per 1 und mit dem nicht sichtbaren Halterahmen der Pumpe verbunden sind. Auf diese Weise können die Zylindereinheiteii nach Lösen der Schrauben oder der anderen Verschlußelemente von den Flanschen 8a und 9a nach oben um den Zapfen 29 gekippt werden, wie strichliert in F i e. 2 angedeutet ist. wobei sie mit dein Verteiler 19 mittels Schläuchen verbunden sind.

Das Kippen um den Drehpunkt 29 muß auch nicht gleichzeitig für die beiden Zylinder 8 und 9 erfolgen. Es ist auch denkbar, die Möglichkeit einer Schwenkung um eine senkrecht zur.Achse des Zapfens 29 liegende Achse vorzusehen, indem man jeden Zylinder nach außen kippt (was in der Zeichnung nicht ersichtlich ist) oder um jede andere, konstruktiv günstigere Rotationsachse verschwenkt. Die gekippten Zylinder können \n dieser Lage wie während des Pumpens funktionieren, so daß

eine rasche und sichere Spülung derselben und auch des unten offen bleibenden Hauptkörpers I erzielt wird.

Die beiden, aus dem Hauptkörper 1 abzweigenden Fördefieiturigen 31 und 3Id sind mittels des SanimeU Stutzens 32 mit der einzelnen, nicht dargestellten Auslaßleitung verbunden.

Die vorhergehehde Beschreibung bezieht sich auf eine Pumpe mit vertikaler oder nahezu vertikaler Achse, da diese Anordnung nicht nur eine bessere Leistung bietet, sondern aufch nicht unbedingt Abdichiungselefriente für den Beton in den Ventilen benötigt. Ferner kann die Pumpe bei dieser Anordnung wegen des geringen Platzbed.'irfs im Quersinne leicht auf Bctonmischerwageri aufgestellt werden.

; Ebenso wertvoll ist die Anordnung mit jeder beiiebigen Neigung der ZyÜnderachsen in bezug auf die Waagrechte, sowohl bei selbständigem Betrieb als auch uci uciricL/ ϊΤϊίί

In der Foige wird die Arbeitsweise kurz zusammengefaßt.

Die Materialkammer la wird ständig ausgehend vom Materialeiniaßtrichter 2 und durch den Materialeingang 2a, von der je ein Teil immer offen ist, gefüllt. In der in Fig. 1 dargestellten Stellung hat der Kolben 11 seine untere Hubendstellung nach seiner Bewegung nach unten erreicht, während welcher er den Eintritt von Beton in die Materialkammer la durch die linke Hälfte 'des Malerialeinganges 2a, die von dem Ventil 3 offengelassen ist, und durch die ausgeübte Saugwirkung

begünstigt. Gleichzeitig hält der Verschlußkörper 5 die rechte Hälfte des Materialeinganges 2a zu. Während der Kolben 11 nach unten bewegt wird, wird der Kolben 10 nach oben bewegt, wobei er den Beton aus der rechten Hälfte der Materialkammer la in die Auslaßleiluhg 31 durch die offengelassene Öffnung 5a ausstößt. Beim Erreichen der oberen Hubendstellung des Kolbens 10 und am Ende des Hubes nach unten des Kolbens 11, ändert das vom Zylinder 7 gesteuerte Ventil 3 seine Stellung in bezug auf die in F i g. I dargestellte Stellung, wobei der Verschlußkörper 5 die Äuslaßöffnung 5a schließt und gleichzeitig den rechten Teil des Materialeinganges 2a öffnet. Gleichzeitig öffnet der Verschlußkörper 4 die Auslaßöffnung 4a und schließt die linke Hälfte des Materialeinganges 2a.

Die bogenförmige und verhältnismäßig scharfkantige Gestalt gestattet die Entfernung der Bestandteile mit großen Abmessungen öder das Zef ufeCneil ueräeiucfi;

Das Trägheitsmoment des Ventils 3 ist bedeutend Und trägt besonders dem guten Betrieb desselben bei.

Während des Betriebes erfolgt ununterbrochen und automatisch die Spülung der Zylinder 8 und 9 durch den Wasserkreis 26, 27, 28, wogegen nach Beendigung des Pumpvorganges das gesamte Innere der Pumpe nach Kippen der Zylindergruppen 8, 16 und 9, 17 in der bereits beschriebenen Weise gewaschen werden kann, so daß ^KCh die Sammelkammer und die Auslaßleitungen leicht zugänglich gemacht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kolbenpumpe für dickflüssige Massen, insbesondere Beton u. dgl., mit zwei Pumpeinheiten mit je einem Pumpzylinder, mit Pumpkolben und einer gegenüberliegenden Förderleitung, sowie mit einem schwenkbaren Schieber, bestehend aus zwei getrennten, jedoch gleichzeitig betätigten, kreisbogenförmig ausgebildeten Verschlußkörpern, die die Pumpzylinder abwechselnd mit einem Materialeingang bzw. mit der gegenüberliegenden Förderleitung verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Pumpzylindern (8, 9) und den Fnrderleitungen (31, 31a) eine an sich bekannte Materialkammer (la) angeordnet ist, deren Materialeingang (2a) zwischen den Förderleitungen (31, 31a) liegt und die durch eine symmetrisch zum Materialeingang (2a) liegende Trennwand {2b) geteilt ist, wobei die Verschlußkörper (4, 5) voneinander höchstens um die halbe Weite des Materialeingangs (2a) entfernt angeordnet sind.

2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Förderleitungen (31, 31a) liegende, den Materialeingamg (2a) begrenzende Rand der Seitenwand der Materialkammer (la) gekrümmt verläuft und einen Krümmungsradius im wesentlichen gleich dem der Verschlußkörper (4, 5) aufweist, wobei sich dem gekrümmten Rand ein gleichgekrümmter Boden eines Materia.unlaßtrichters (2) anschließt.

3. Kolbenpumpe nach Anspr--?h 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkörper (4, 5) um einen an der zu den Fö;derlr>Uingen (31, 31a) weisenden Seite der Materialkammer (la) liegenden Schwenkpunkt (6) schwenkbar sind.

4. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkörper (4, 5) an den Enden eines gabelartig ausgebildeten Trägers (3a) befestigt sind, dessen Arme im Bereich des Materialeingangs (2a) im wesentlichen um den Abstand der Verschlußkörper (4, 5) entfernt sind, wobei sich die Verschlußkörper (4, 5) nach außen in bezug auf die Arme des Trägers (3a) erstrecken.

5. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis

4. dadurch gekennzeichnet, daß jede der Förderleitungen (31 bzw. 31a) mit dem entsprechenden Pumpzylinder (8 bzw. 9) fluchtend angeordnet sind.