DE2614895C3

DE2614895C3 - Betonpumpen-Rohrweiche

Info

Publication number: DE2614895C3
Application number: DE19762614895
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Schlecht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-04-07
Filing date: 1976-04-07
Publication date: 1987-01-22
Also published as: DE2614895B2; DE2614895A1

Description

folge der Massenkräfte beim schnellen Durchschalten zu heftigem Schlagen der Pumpe mit den entsprechenden Geräuschen.

Aus der DE-AS 23 15 857 ist des weiteren eine Rohrweiche bekannt, bei der zum Zweck einer selbsttätigen Nachstellung der verschleißenden Teile auf den Förderzylindern ein brillenartiges Zwischenstück frei beweglich gelagert ist, dessen Öffnungen so ausgebildet sind, daß ihr Durchmesser in Richtung auf das Schwenkrohr konisch reduziert ist, so daß beim Förderhub eines Zylinders auf das Zwischenstück hydrostatische Kräfte wirken, und so der auf der betreffenden Öffnung des Zwischenstücks angeordnete Verschleißring gegen den auf der Mündung des Schwenkrohrs angeordneten, denselben Innendurchmesser wie die Öffnungen des Zwischenstücks und die auf diesen angeordneten Verschleißringe aufweisenden Verschleißring und dieser gegen das Schwenkrohr gepreßt wird.

Aufgabe dieser Erfindung ist es eine Vorrichtung zu schaffen

a) weiche den Verschleiß automatisch ausgleicht,

b) welche trotz elastischen Nachgebens cfer Abstützung des Schwenkrohrs selbsttätig eine gute Dichtwirkung entwickelt, damit der Beton im Schieberspalt nicht ausgepreßt wird,

c) den im Schwenkrohr auftretenden Verschleiß möglichst auf ein leicht auswechselbares und preisgünstiges Teil zu konzentrieren mit der Folge, daß das dann möglichst zylindrisch auszubildende Schwenkrohr geringerer Wandstärke leicht, preisgünstiger und ruhiger laufend ausgebildet werden kann. -

In der Zeichnung sind Ausfuhrungsbeispiele der erfindungsgemäßen Rohrweiche in schematischer Weise dargestellt. Es zeigt

Fig.! einen senkrechten Schnitt durch die Rohrweiche gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

F i g. 2 einen senkrechten Schnitt durch das untere Ende des vor einen Förderzylinder geschwenkten Schwenkronres gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,

F i g. 3 einen senkrechten Schnitt wie in F ^g. 2 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel ist zwischen dem Schwenkrohr 1 und dem Verschleißring 7 ein Zwischenring 8 angeordnet, dessen Zentrierdurchmesser 12 größer ist als der Wirkdurchmesser 13 des Verschleißrings 7, mit welchem dieser gegen die VerschleiSplatte 6 anliegt.

Der Zwischenring 8 kann mit dem Rohrende des Schwenkrohrs 1 fest verbunden sein. Wahlweise ist es denkbar, daß dieser Ring dort lose, mit hinreichender Axiaiführung und einem axialen Anschlag aufgesteckt ist.

Sobald der Kolben 4 im Zylinder 3 durch Vorwärtsbewegung Druck erzeugt, führt dieser Druck zu einer Anpressung des Verschleißringes 7 gegen die Vcrschleißplatteo. Andererseits wird der Zwischenring 8 gegen das Rohrende 1 gedrückt. Letzteres erklärt sich dadurch, daß der Durchmesser 12 größer ist als der Zentrierdurchmesser 11.

Der Verschleißring 7 wird deshalb gegen die Verschlcißbrille 6 dichtend durch den Betondruck selbst angepreßt, weil der Zentrierdurchmesser 12 größer ist als der Wirkdurchmesser 13, mit welchem der Ver schleißring 7 gegen die Verschleißplatte 6 anliegt. Dieser Wirkdurchmesser 13 ist geringfügig größer als der Innendurchmesser 14 des Verschleißrings 7.

Wird nun durch hohen Betondruck das Maschinengestell der Betonpumpe so verformi, daß sich die Rohrweiche 1 geringfügig vom Zylinder 1 wegbewegt, so führt dies nicht zu einem Abheben des Verschleißringes 7 von der Platte 6, sondern dazu, daß der Zwischenring 8 geringfügig aus dem Verschleißring 7 austaucht. Der zwischen den beiden Ringen im Zentrierdurchmesser 12 verbleibende Ringspalt kann hierbei abgedichtet werden durch eine Dichtung 9 von in beliebiger, bekannter Bauart, z. B. einem einfachen O-Ring.

Die Länge der zylindrischen Überlappung zwischen dem Verschleißring7 und dem Zwischenringe im Zentrierdurchmesser 12 beträgt wenigstens 10 is bis 15 mm, so daß keine Gefahr besteht, daß durch die elastische Entfernung des Schwenkrohres 1 vom Zylinder 3 der Zwischenring 8 aus dem Verschleißring 7 austaucht.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Zwischenring in Du.^äiflußrichtung konisch verjüngt und das Schwenkrohr I nahezu mit konstantem oder nur leicht abnehmendem Durchmesser ausgeführt ist. Dies geschieht vorzugsweise so. daß er die gesamte Reduzierung zwischen dem Durchmesser 14 der Säugöffnung bzw. Durchmesser 15 des Zylinders 3 und dem Durchmesser der abgehenden Druckleitung 2 übernimmt. Dies hat zur Folge, daß das Schwenkrohr 1 über seine gesamte Länge mit gleichem Durchmesser oder nur ganz leicht 3" konisch gemacht zu werden braucht. Die Folge davon ist, daß dieses Rohr preisgünstig herstellbar und leicht ist. Die Folge ist auch ein ruhiger Lauf und geringes Schlagen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist die Tatsache, daß der gegenüber dem GJeitverschleiß an einem zylindrischen Rohr um Vielfaches höhere Reduzierungsverschleiß konzentriert wirdaui den !eicht auswechselbaren Zwischenring 8. Letzterer kann darüber hinaus auf seiner Innenseite mit Kirtele^troden gepanzert werden, so daß dieser Verschleiß weiter herabgesetzt wird. Die im allgemeinen bestehende Befürchtung, daß hier durch die starke Verjüngung vermehrt Verstopfungen auftreten, ist unbegründet. Bei den an dieser Stelle noch vorhandenen, relativ großen Durchmessern von 150-200. mm laßt sich im allgemeinen Beton in der üblichen Körnung um max. 30-40 mm noch sehr leicht reduzieren. Diese von früher her befürchtete Verstopfungsneigung bei steilen Verjüngungen ist im übrigen hauptsächlich dadurch aufgetreten, daß vor diesen Verjüngungen unter dem so hohen Betondrucjk, Spalten entständen sind, welche zu Auspressungen führten. Die dort entstandenen, harten Betonknollen konnten dann natürlich die Verjüngung nicht mehr passieren. Die Ursache lag also nicht in der Verjüngung selbst, sondern in der Tatsaehe, daß diese Stpyfer in davorliegenden 7-onen produziert wurden. ;'

Bei dieser Ausführung der Rohrweiche dagegen und der oben geschilderten automatischen Dichtwir» kung durch selbsttätige Anpressung des Verschleißen ringes 7 gegen die Verschleißplatte 6 werden deshalb in der Praxis solche Nachteile e?ner steilen Verjüngung im Zwischenring 8 nicht beobachtet.

Die Wirkung der erfindungsgemäßen Gestaltung der Verschleißringe unterscheidet sich auch grundsätzlich von jenen bekannten Ringen von ähnlichem Aussehen, bei welchen jedoch Verschleißring 7 im ganzen konisch ausgebildet war, wie wenn im gezeigten Beispiel die Ringe 7 und 8 eine Einheit wären.

Diese konischen Ringe waren auf dem zylindrischen Ende des !Schwenkrohrs 11 axial verschiebbar gelagert. Gana: natürlich wurden diese Verschleißringe unter Druck an das Ende der Rohrweiche 1 stark angepreßt und mit den geschilderten nachteiligen Wirkungen vom der Verschleißpiatte 6 unter Spaltbildung abgehoben.

Die Wirkung der erfindungsgemäßen Rohrweiche erweist sich dann, wenn mit einer so gestalteten Betonpumpe Wasser an Stelle von Beton gepumpt wird. Hierbei zeigt sich eine absolute Dichtwirkung, die jener eines !Sitzventils entspricht.

Wird diese Rohrweiche bei Förderung von Beton gegen hohe Drücke eingesetzt, dann zeigen sich auf der Innenseite keine sogenannten Kranzbilduingen, weder am Ende der Rohrweiche 1 noch am 21ylinderendc bzw. in der Bohrung der Verschleißpiatte 6. Jene führein bekanntlich zu Verengung der Durch-

IO

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: ufiu flauen Verstopfungen zur Folge.

Ein weiterer Vorzug der Erfindung ist es, daß sich der Verschleiß, welcher beim gegenseitigen Verschieben des Ringes 7 gegen die Verschleißplatte 6 beim Schaltvorgang der Rohrweiche entsteht, automatisch ausgleicht. Eine Verringerung des Abstandes zwisehen Rohrweiche 1 und Zylinder 3 durch Nachstellen der Anschläge 9 und 10 - bei anderen Rohrweichen-Konstruktionen der entsprechenden Nachstell-Lagerung etc. - entfällt. Damit entfällt auch die Fehlbedienung. Die Maschine wird weitgehender wartungsfrei.

Das in der Abbildung gezeigte Beispiel zeigt die erfindungsgemäße Gestaltung am Beispiel einer C-förmigen Rohrweiche. Der im Zylinder 3 laufende Förderkolben 4 saugt zunächst den Beton durch die Rückwand 5 und die Verschleißplatte 6 des Vorfülltrichters an. Nachdem der Zylinder gefüllt ist, schwenkt die Rohrweiche, welche im Druckrohr 2 etwa oberhalb der Zylinder gelagert ist, mit Hilfe des Verschiebezylinders 17 und dem Hebel 18 vor die Zylinderöffnung. Das C-förmige Schwenkrohr 1 ist abgestützt durch das Querjoch 10 und die Fersenstütze 29. Daraufhin bewegt sich automatisch gesteuert der Förderkolben zum Druckhub vorwärts und befördert den Beton zur Druckleitung 2 während die übrigen Förderzylinder gleichzeitig ansaugen. Hier kann es sich um 1-, 2- oder mehrzylindrige Pumpen handeln.

Während des Druckhubs wird auf die geschilderte Weise der Verschleißring 7 gegen die Verschleißplatte 6 gepreßt, während sich durch elastische Ver- ^₀ formung des Manhinengestells und des Querjochs 10 der Zwischenring 8 leicht aus dem Verschleißring 7 im Zentrierdurchrnesser 12 aushebt Der dortige Umfangsspalt ist jedoch durch die Dichtung 9 leckfrei.

Anstelle der gezeichneten O-Ring-Dichtung 9 kanß auch eine Vierkant-, Nutring- oder Umfiingsring-Dichtung angewendet werden. Auch ohne elastische Dichtung arbeitet die erfindungsgemäße Vorrichtung unter Beton recht zuverlässig, weil sich der Umfangsspalt am Zentrierdurchmesser 12 unter _M Druck nicht weitet

Der Zwischenring 8 kann auf dem Schwenkrohr 1 entweder lose aufliegen, leicht festgeklemmt oder durch Schweißen etc. fest verbunden sein, ohne daß sich die geschilderte Wirkung ändert. ₆_

Die Größe des Zwischenrings 8 kann weitgehend zusammenschrumpfen oder es kann auf die Anordnung des Zwischenrings auch vollkommen verzichtet wer den, wenn die Durchmesser der Förderzylinder bis in die Nähe der Größe des Durchmessers des Schwenkrohrs 1 reduziert werden, beispielsweise um hohe Förderdrücke mit ölhydraulischen Maschinen zu erzeugen. In Extremfällen ist sogar denkbar, daß der Durchmesser des Schwenkrohrs 1 größer ist als derjenige der Förderzylinder 3, wie dies in der unteren Hälfte der F i g. 2 dargestellt JSt₁

Erfahrungsgemäß genügt es, den Zentrierdurchmesser 12 gegenüber dem Wirkdurchmesser 13 um wenige Millimeter größer zu machen, um die geschilderte Wirkung zu erzielen. Diese geringe Vergrößerung hat eine für die Dimensionierung der Maschine nur unwesentliche Vergrößerung der Axialkräfte in der Rohrweiche zur Folge. Eine dadurch erzeugte, höhere Axialdehnung durch elastische Verformung des Maschinengestells oder des Zuggestänges für das Querjoch 10 wird ohne weiteres durch Austauchen uc5 ^ZwiSCncnringS 8 äüS dein VcfSCniciufiiig &igr; im

Zentrierdurchmesser 12 aufgenommen.

Selbstverständlich ist die Erfindung ebenso wie am C-förmigen Schwenkrohr auch an S-förmig und sonst gestalteten Rohrweichen mit dem gleichen Effekt zu verwenden.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung in leicht veränderter Bauweise. Hier ist der Zwischenring 8 ganz über den dichtenden Verschleißring 7 gezogen und eine Dichtung 9 eingelegt. Deren radiale Vorspannung erbringt nicht nur eine Dichtwirkung zwischen Verschleißring 7 und Zwischenring 8, sondern auch eine leichte Anpressung von Verschleißring 7 an Verschleißplatte 6. Diese Ausführung karm unter bestimmten Voraussetzungen Vorteile haben, insbesondere führt sie zu einfach gestalteten, billig herzustellenden Verschleißringen 7. Ihre Wirkung ist im Prinzip dieselbe wie bei Fig. 1.

Zur besseren Anpressung an die Verschleißplatte 6 kann der Verschleißring 7 außen eine Fase 16 aufweisen.

Der Dichtring kann auch hier im Querschnitt rund oder rechteckig sein bzw. eine sonst dem geschilderten Zweck dienende Querschnittsform aufweisen. Zudem ist denkbar, auf bekannte Weise in die elastische Dichtung metallische Spreizvorrichtungen einzulegen oder einzuvulkanisieren. So wird Dichtung 9 auch bei Saugbetrieb sicher in ihren Sitz bzw. ihren Rillen gehalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

eine Abstützvorrichtung bzw. Abstützschienc ange- Patentansprüche: bracht, aufweicher das Rohr bei seinen Schwenkbewe- gungen hin- und hergleitet. Durch Veränderung des

1. 3etonpumpen-Rohrweiche, bei der einem Abstandes zwischen dieser Gleitschiene oder dem Rohrende einer Druckleitung ein Verschleißring ₅ dahinter befindlichen Querjoch und den Zylinderölfzugeordnet ist und das Rohrende zusammen mit nungen kann hier der Verschleiß ausgeglichen und eine dem Verschleißring in einem Betonfülltriehter vor hinreichende Dichtwirkung erzielt werden.

einer der kreisförmigen Öffnungen, die durch das Obwohl die Rohrweiche als beste und¹ einfachste

Einmünden der einzelnen Zylinder der mehrzylin- Lösung für die Gestaltung eines Betonschiebers seit drigen Kolbenpumpe in den Betonfülltriehter gebil- in Mitte der 30er Jahre bekannt ist, wurden erst ab etwa det und jeweils dem Durchmesser der Zylinder ent- 1970 Konstruktionen bekannt, welche den Anfordesprechen, abwechselnd schwenkbar ist, wobei an der rungen der Praxis genügten. Die wesentliche Schwienach innen weisenden Rückwandseite des Beton- rigkeit, welche zu überwinden war, ist die der Abdichfüliirichters eine mit dem Verschleißring zusam- tung unter hohem Druck bei gleichzeitig noch menwirkende, die kreisförmigen Öffnungen aufwei- 15 möglicher Verschiebbarkeit zum Zwecke der Umsende Verschleißplatte vorgesehen ist, dadurch schaltung von einem Zylinder zum andern,
gekennzeichnet, daß zwischen dem vom Rohr- Bei den meisten Pumpen dieser Art wird durch die

ende der Druckleitung gebildeten Schwenkrohr (1) große Flächenwirkung des Drucks die Lagerung des und dem diesem gegenüber zentrierten Verschleiß- Schwenkrohrs mehr oder weniger elastisch verformt. ring(7)eitt iom Schwenkrohr (1) lösbarer Zwischen- 20 AJs Folge davon hebt das Rohrende von der Zylinderring (8) angeordnet ist, der den Verschleißring (7) Öffnung um einige Millimeter ab. Als Folge davon tritt axial verschieblich führt und ihn dabei übergreift hier Zementschlempe aus mit der Folge einer soge- oder von ihm übergriffen wird, und daß für die nannten Kranzbildung. Unter hohem Druck oder bei hydraulische Anpressung des Verschleißringes (7) zum Bluten neigendem Beton führt dies sehr schnell an die Verschleißplatte (6) der Zentrierdurchmesser 25 zu einer Verstopfung und Betriebsstörung. Diese (12) des Zwischenringes (8) größer ist als der sich bei Verformung mit ihren nachteiligen Folgen wird dader Anlage an der Verschleißplatte (6) ergebende durch begünstigt, daß die Rohrweichen im allgemei-Wirkdurchmesser (13) des Verschleißringes (7). nen in großen Dimensionen gebaut werden müssen.

2. Betonpumpen-Rohrweiche nach Anspruch 1, Bei einem spezifischen Druck von 50-80 kp/cm² und dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (8) 30 dem in der Regel üblichen Durchmesser der Zylinderin Durchfluß ichtung sich verjüngend ausgebildet öffnung von 180-200 mm, ergeben sich dann so hohe ist. Axialkräfte, welche auch bei robuster Ausführung zu

3. Betonpumpen-Rohrweiche nach den Ansprü- elastischen Dehnungen von oft mehreren Millimetern chen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ver- führen, mit der Folge, daß der Beton unter Druck im schleißring (7) im Zentrierdufchmesser (12) des 35 Spalt ausblutet und die Öffnung auf die geschilderte Zwischenringes (8) eintaucht Weise verstopft. Dazu kommt jedoch noch der Nach-

4. Betonpumpen-Rohrweiche nach einem der teil, daß bei Wegnahme des Drucks die Rohrweiche Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß oft verklemmt ist, weil sich der so gebildete Spalt zwizwischen dem Verschleißring (7) und dem Zwi- sehenden Verschleißteilen KjitSar**und ausgepreßter schenring (8) eine Dichtung (9) angeordnet ist. 40 Zementschlempe gefüllt hat. Hierdurch wird manchmal der Schaltvorgang unmöglich gemacht. Wird dann eine große Kraft zum Durchschalten aufgewendet,

dann entsteht entsprechend hoher Verschleiß.

Ein weitere Nachteil der bekannten Vorrichtungen ■15 ist es, daß bei vielen Konstruktionen der auftretende

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betonpumpen- Verschleiß nicht mit geeigneten Nachstellvorrichtun-Rohrweiche nach dem Oberbegriff des Patentan- gen ausgeglichen werden kann. Wenn diese jedoch spruchs 1. vorhanden sind, wird häufig falsch oder gar nicht

In der Vergangenheit ist eine Vielzahl solcher nachgestellt. Dies hat zur Folge, daß in zunehmendem Betonpumpen bekannt geworden. Dabei ist die so Maße Betriebsstörungen und noch höherer Verschleiß Rohrweiche entweder S-förmig gestaltet und ihr auftritt.

Schwenklager auf der den Zylinderöffnungen gegen- Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtun-

überliegenden Seite des Vorfüllbehälters gelagert - gen ist, daß die Schwenkrohre meistens als Reduzierso beschrieben z. B. in DP 1285 319 - andererseits rohr konisch ausgebildet sind. Dies hat u. a. den Vorist auch eine Pumpe bekannt, bei welcher das Druck- 55 zug, daß derjenige Durchmesser, an welchem das rohr C-förmig ausgeführt ist. Dabei verläuft das Schwenkrohr gelagert und in seiner Drehbewegung Druckrohr beispielsweise oberhalb der.zylinderseiti- gegen die dahinterliegende, feste Druckleitung abgegen Trichterwand in Richtung der Antriebszylinder dichtet wird, kleiner ausgeführt werden kann als die nach hinten und ist auch dort gelagert, wie dies in der Zylinderöffnung. Letztere muß wegen der erforderli-DE-AS 21 62 406 dargestellt und beschrieben ist. Diese «) chen guten Saugfähigkeit für das steife Fördergut groß Rohrweiche hat an ihrem Ende, das vor den Zylinderöff- gehalten sein. Die Drehlagerung und ihre Abdichtung nungen hin- und hergeschwenkt wird, einen austausch- muß zur Vermeidung von Bauaufwand und zur Verbaren Verschleißring, der wie bei der Konstruktion nach ringcrung der Kräfte und des Verschleißes klein geder DE-AS 23 62 165 gegen die Stirnfläche des halten sein. Deshalb tritt an dem demzufolge konisch Schwenkrohrs anliegt und mit seinem Ringbund das « gestalteten teuren Schwenkrohr erheblicher Vcr-Schwcnkrohrende übergreift. Damit das Rohr durch schleiß auf, der zu hohen Kosten führt. Wird das den Förderdruck von den ZylinderölTnungcn nicht weg- Schwenkrohr, um dem zu begegnen, mit großer gedrückt wird, ist an seinem anderen, unteren Ende Wandstärke ausgeführt, so ist es schwer und führt in-