Dickstoffpumpe
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Dickstoffpumpe mit einem Materialaufgabebehälter, zwei mit ihren stirnseitigen Öffnungen in das Innere des Materialaufgabebehälters mündenden, hydraulisch angetriebenen FörderZylindern, einem in den Materialaufgabebehälter eingreifenden, mit seinem einen Ende taktweise abwechselnd mit den stirn¬ seitigen Öffnungen der Förderzylinder kommunizierenden und mit seinem anderen Ende an ein Förderrohr ange¬ schlossenen Schwenkrohr.
Dickstoffpumpen dieser Art werden vor allem zum Fördern von Beton und von mehr oder weniger dickflüssigen Schlämmen eingesetzt, die bei längerem Stillstand er¬ starren können. Deshalb müssen die Rohrleitungen der Dickstoffpumpe und der Materialaufgabebehälter am Ende eines Fördervorgangs entleert und gereinigt werden. Die Förderleitung, die bei Betonpumpen meist an einem Ver- teilermaεt befestigt ist, kann entweder durch Zurück¬ saugen des in ihr enthaltenen Betons in den Material¬ aufgabebehälter durch die Dickstoffpumpe selbst oder unter Druck in umgekehrter Richtung mit Hilfe eines in die Förderleitung eingepreßten Druckmittels, wie Druck¬ luft oder Wasser, entleert werden. Das Auswischen der Rohrleitungen erfolgt mittels elastomerer Schwammkugeln oder Reinigungskörper, die entweder über das freie För¬ derrohrende zum Materialaufgabebehälter gesaugt oder über geeignete Rohrleitungsarmaturen in die entgegenge-
setzte Richtung gedrückt werden. Weiter ist es bekannt, im Bereich des Schwenkrohrs verschließbare Reinigungs¬ öffnungen in der Rohrleitungswand vorzusehen, durch die hindurch zu Reinigungszwecken ein Zugriff in das Rohr¬ leitungsinnere möglich ist. Noch nicht befriedigend gelöst ist bisher das Problem der Entleerung unter Ver¬ wertung des im Materialaufgabebehälter befindlichen Restbetons. Auch die Handhabung der Schwammkugeln im Zuge der Reinigung der Rohrleitungen läßt bisher zu wünschen übrig.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu¬ grunde, die bekannten Betonpumpen der eingangs angege¬ benen Art dahingehend zu verbessern, daß die Förderroh¬ re und der Materialaufgabebehälter mit einfachen Hand¬ griffen entleert und gereinigt werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Patentan¬ sprüchen 1, 6 und 8 angegebenen Merkmalskombinationen vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter¬ bildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß einer ersten Er¬ findungsvariante vorgeschlagen, die in der Rohrwand des Förderrohrs und/oder des Schwenkrohrs ohnehin vorhande¬ nen Reinigungsöffnungen zusätzlich zum Einschleusen von Schwammkugeln einerseits und/oder zur Entleerung des Materialaufgabebehälters andererseits zu nutzen und an die in der Rohrwand des Förderrohrs und/oder des Schwenkrohrs befindliche verschließbare Reinigungsöff-
nung eine einseitig zur Reinigungsöffnung hin offene, mindestens einen Preßluft- und/oder Druckwasseranschluß aufweisende Reinigungspatrone anzuschließen, wobei das Förderrohr und/oder das Schwenkrohr förderzylindersei- tig mittels eines Absperrorgans verschließbar ist. Um im Betriebszustand einen Dickstoffzutritt zur Reini¬ gungspatrone zu vermeiden, ist die Reinigungspatrone vorteilhafterweise mittels eines Sperrorgans, insbeson¬ dere eines Sperrschiebers zur Reinigungsöffnung hin absperrbar. Zweckmäßig ist die Reinigungspatrone im Bereich der Reinigungsöffnung am Förderrohr oder Schwenkrohr so angelenkt, daß sie von der Reinigungs¬ öffnung vorzugsweise bei geschlossenem Sperrschieber unter Freigabe ihrer stirnseitigen Öffnung wegschwenk¬ bar ist. Das gleiche Ergebnis kann dadurch erzielt wer¬ den, daß die Reinigungspatrone und der Sperrschieber starr miteinander verbunden und wahlweise gegen die Reinigungsöffnung verschiebbar sind. Mit dem Sperr¬ schieber können auch zwei Reinigungspatronen verbunden sein, die wahlweise mit Schwammkugeln, Putzmolchen oder mit flüssigkeitsgefüllten Beuteln bestückt werden kön¬ nen.
Nach einer zweiten Erfindungsvariante kann an die Rei¬ nigungsöffnung wahlweise auch ein Transportrohr ange¬ schlossen werden, über welches der Materialaufgabebe¬ hälter mit Hilfe der Förderzylinder bis auf eine kleine Restmenge entleert werden kann. In diesem Falle ist zu¬ sätzlich ein das Förderrohr oder das Schwenkrohr zum freien Förderrohrende hin verschließendes Absperrorgan vorgesehen.
Um den Materialaufgabebehälter nahezu vollständig ent¬ leeren zu können, wird gemäß einer bevorzugten oder alternativen Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die in den Materialaufgabebehälter mündenden stirn¬ seitigen Förderzylinderöffnungen zumindest teilweise gegen Luftzutritt aus dem Materialaufgabebehälter bis in die Nähe des Behälterbodens vorzugsweise mittels eines Schiebers abdeckbar oder verschließbar sind.
Das Absperrorgan kann beispielsweise als Absperrschie¬ ber ausgebildet sein, der zweckmäßig im Bereich eines förderrohrseitigen Anschlußflansches außerhalb des Ma¬ terialaufgabebehälters angeordnet ist.
Grundsätzlich kann das Absperrorgan auch als in das Rohrinnere gegen die Förderrohr- oder Schwenkrohrwand anpreßbarer, vorzugsweise unter Druckeinwirkung ver¬ formbarer Dichtkörper ausgebildet sein, der von der Reinigungspatrone aus in das Förder- oder Schwenkrohr einführbar und in diesem vorzugsweise mittels eines biegeschlaffen, band- oder kettenartigen Halteorgans positionierbar ist. Um sicherzustellen, daß der Dicht¬ körper nicht ungewollt aus dem Förderrohr oder dem Schwenkrohr herausgedrängt wird, kann unabhängig von dem Halteorgan oder zusätzlich dazu ein in das Rohrin¬ nere, vorzugsweise von der Reinigungsöffnung aus ein¬ greifendes Sitz- oder Stützorgan für den Dichtkörper vorgesehen werden. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Dichtkörper als unter der Einwirkung eines Druckmediums, vorzugsweise von Druck-
luft oder Druckflüssigkeit aufspreizbarer, und gegen die Rohrinnenflache anpreßbarer Ball oder Ballon ausge¬ bildet ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellter Ausfüh¬ rungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer Dick¬ stoffpumpe mit S-förmigem Schwenkrohr;
Fig. 2a bis c zwei Ausführungsvarianten einer Dick¬ stoffpumpe entsprechend Fig. 1 mit Reinigungs- patrone in einer Rückseitenansicht und einer ausschnittsweisen Draufsicht;
Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung einer Dick¬ stoffpumpe mit C-förmigem Schwenkrohr;
Fig. 4a eine Seitenansicht der Dickstoffpumpe nach Fig. 3 in teilweise geschnittener Darstellung;
Fig. 4b und c einen Schnitt durch die Reinigungspatrone entlang der Schnittlinie A-A der Fig. 4a mit unterschiedlicher Füllung;
Fig. 5 eine Darstellung entsprechend Fig. 4a mit an einer Reinigungsöffnung des Schwenkrohrs ange¬ flanschter Reinigungspatrone;
Fig. 6a eine Darstellung entsprechend Fig. 5 mit am
Schwenkrohr angeflanschtem Transportrohr und mit förderzylinderseitigen Begrenzungsschie¬ bern;
Fig. 6b eine Stirnseitenansicht der Begrenzungsschieber nach Fig. 6a.
Die in der Zeichnung dargestellten Zweizylinder-Dick¬ stoffpumpen sind für den Einsatz in stationären und fahrbaren Betonpumpen bestimmt. Sie bestehen im wesent¬ lichen aus zwei Förderzylindern 10 mit hydraulisch im Gegentakt angetriebenen Förderkolben 12, einem Mate¬ rialaufgabebehälter 14 und einem mit einem Schwenkrohr 16 in den Materialaufgabebehälter 14 eingreifenden, mit einem Umsteuermechanismus 18 betätigbaren Schiebervor¬ richtung 20. Die Förderzylinder 10 sind im unteren Be¬ reich über Öffnungen 22 an die Rückwand 24 des Mate¬ rialaufgabebehälters 14 angeschlossen, wobei die Öff¬ nungen 22 auf der Innenseite des Materialaufgabebehäl¬ ters 14 durch eine brillenförmige Verschleißplatte 26 begrenzt sind. Das Schwenkrohr 16 liegt mit seinem ei¬ nen, einen Verschleißring 28 tragenden Ende gegen die Verschleißplatte 26 an und wird durch den Umsteuerme¬ chanismus 18 in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung der Förderkolben 12 in den Förderzylindern 10 vor die eine oder andere Öffnung 22 geschwenkt. Auf diese Weise wird bei in Richtung des Pfeils 30 zurückbewegtem För¬ derkolben 12 Material aus dem Materialaufgabebehälter 14 durch die Öffnung 22 in Richtung des Pfeils 32 in den betreffenden Förderzylinder 10 angesaugt, während über den anderen Förderkolben 12 Material in Richtung
der Pfeile 34,36,38 durch das Schwenkrohr 16 hindurch in ein außerhalb des Materialaufgabebehälters 14 be¬ findliches Förderrohr 42 transportiert wird. Das För¬ derrohr 42 kann an eine nicht dargestellte Förderlei¬ tung eines Betonverteilermasts angeschlossen werden.
Die in Fig. 1 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiele un¬ terscheiden sich vor allem in der Form des Schwenkrohrs 16. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist das Schwenkrohr im wesentlichen S-förmig ausgebildet. Es ist an seinem den Förderzylindern gegenüberliegenden Ende über eine behälterfeste, zu seiner Schwenkachse koaxiale Rohrdrehverbindung 43 mit dem Förderrohr 42 verbunden, und greift auf der anderen Seite mit einer als Antriebswelle ausgebildeten Achswelle 45 durch ein Drehlager 47 des Materialaufgabebehälters 14 hindurch. Der nach außen überstehende Wellenstumpf der Achswelle 45 ist drehfest mit einem Umsteuerhebel 46 des Umsteu¬ ermechanismus 18 verbunden, der an seinem nach oben weisenden Ende zwei nach entgegengesetzten Seiten wei¬ sende, als Kugelpfannen ausgebildete Lagerstellen 48 für den Anschluß je eines kolbenseitigen Kugelkopfes 50 der beiden Antriebszylinder 52 des Umsteuermechanismus 18 aufweist. Auf der Zylinderseite sind die Antriebszy¬ linder 52 mit einem weiteren Kugelkopf 54 in je einer förderzylinderfesten, als Kugelpfanne ausgebildeten La¬ gerstelle 56 gelagert.
Im Unterschied dazu ist bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ein C-förmiges Schwenkrohr 16 vor¬ gesehen, das von oben her in den Materialaufgabebehäl-
ter 14 eingreift. Das Schwenkrohr 16 ist über einen Flansch 40 mit dem als Verlängerungsrohr ausgebildeten Förderrohr 42 verbunden, das seinerseits über eine nicht dargestellte Rohrdrehverbindung an eine Förder¬ leitung eines Betonverteilermasts angeschlossen ist. Der Flansch 40 ist mittels zweier Spannschrauben 44 mit dem Umsteuerhebel 46 des Umsteuermechanismus 18 lösbar verbunden, der an seinem unteren Ende zwei nach entge¬ gengesetzten Seiten weisende, als Kugelpfannen ausge¬ bildete Lagerstellen 48 für den Anschluß je eines kol¬ benseitigen Kugelkopfes 50 der beiden Antriebszylinder 52 des Umsteuermechanismus 18 aufweist. Auf der Zylin¬ derseite sind die Antriebszylinder 52 mit einem weite¬ ren Kugelkopf 54 in je einer förderzylinderfesten, als Kugelpfanne ausgebildeten Lagerstelle 56 gelagert. Die Antriebszylinder 52 sind einseitig mit Drucköl beauf¬ schlagbar und enthalten einen den Kugelkopf 50 tragen¬ den Plungerkolben 60.
Am Ende eines Fördervorgangs müssen die Rohrleitungen der Dickstoffpumpe und der Materialaufgabebehälter ent¬ leert und gereinigt werden. Zu diesem Zweck sind im Be¬ reich der Rohrwandungen des Schwenkrohrs 16 (Fig. 3) und/oder des Förderrohrs 42 Reinigungsöffnungen 80 vor¬ gesehen, die mit einem Deckel 82 und einem Kupplungsor¬ gan 84 verschließbar sind.
Wie aus den Fig. 2 und 4 bis 6 zu ersehen ist, kann an die Reinigungsöffnungen 80 wahlweise eine im wesentli¬ chen zylindrische Reinigungspatrone 86 angeschlossen werden, die mit Reinigungskörpern 88,88' oder mit Flüs-
sigkeitsbeuteln 88 ' ' bestückt und über die Anschlüsse 90, 92 mit Druckwasser oder Preßluft beaufschlagt wer¬ den kann. Um die Reinigungskörper 88,88 und den Flüs¬ sigkeitsbeutel 88 ' ' mit dem Druckwasser oder der Pre߬ luft durch das Förderrohr 42 und die anschließende För¬ derleitung unter Mitnahme des darin befindlichen Betons hindurchtransportieren zu können, ist zusätzlich auf der Seite der Förderzylinder ein Absperrorgan vorgese¬ hen, das im Falle der Fig. 2a, b und c sowie 4a als Sperrschieber 94,96 und im Falle der Fig. 5 als an der Innenfläche des Schwenkrohrs 16 anpreßbarer aufblasba¬ rer Ballon 98 ausgebildet ist.
Der Sperrschieber 94 nach Fig. 2a bis c befindet sich im Bereich der Rohrdrehverbindung 43, und ist dort in Richtung des Doppelpfeils 100 vertikal verschiebbar angeordnet. Die Reinigungsöffnung 80 für den Anschluß der Reinigungspatrone 86 befindet sich in diesem Falle an einem als Klapprohr ausgebildeten Förderrohrstück 42, das nach Lösen des Schnellverschlusses 102 um das Gelenk 104 zu Reinigungszwecken unter Freigabe der RohrdrehVerbindung 43 verschwenkbar ist. Die Reini¬ gungspatrone 86 weist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2a einen Sperrschieber 106 auf, der während des Fördervorgangs geschlossen ist und beim Reinigungsvor¬ gang in seine Offenstellung gebracht werden kann.
Alternativ oder in Kombination dazu ist bei dem Ausfüh¬ rungsbeispiel nach Fig. 2b die Reinigungspatrone 86 um das Gelenk 108 gegenüber der Reinigungsöffnung 80 ver¬ schwenkbar, nachdem zuvor das Kupplungsorgan 84 ent-
fernt worden ist. Auf diese Weise wird mit wenigen Handgriffen die Öffnung der Reinigungspatrone 86 zum Befüllen mit den Reinigungskörpern 88 freigegeben.
Bei dem in Fig. 4a bis c gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein aus zwei Reinigungspatronen 86 und einer Schie¬ berplatte 110 bestehender Patronenschieber 112 vorgese¬ hen, der an die Reinigungsöffnung 80 des Förderrohrs 42 angeflanscht ist. Durch seitliches Verschieben der Rei¬ nigungspatronen 86 über die Grundplatte 112 hinaus kön¬ nen die Reinigungskörper 88, 88',88'' von unten her in die Reinigungspatronen 86 eingeführt werden.
Beim Reinigungsvorgang wird zunächst der Sperrschieber 96 im Förderrohr 42 geschlossen. Sodann wird eine der Reinigungspatronen 86 über die Reinigungsoffnung 80 geschoben und kurzzeitig am Anschluß 90 mit Wasser be¬ aufschlagt, so daß zwei der drei Reinigungskörper 88 in die Rohrleitung eingepreßt werden. Anschließend wird der Wasseranschluß geschlossen und der dritte Reini¬ gungskörper 88 mit Preßluft über den Anschluß 92 in die Förderleitung gedrückt. Am Ende der Förderleitung ist ein nicht dargestellter Auslaufbock montiert, damit der Beton und die Reinigungskörper gefahrlos aus der För¬ derleitung austreten können.
Wie aus Fig. 4c zu ersehen ist, können die Reinigungs¬ patronen 86 auch als Anpumphilfe verwendet werden, in¬ dem ein mit einem Schmier- oder Gleitmittel gefüllter Beutel 88'' eingesetzt, mit Wasser in die Förderleitung gepreßt und anschließend mit dem Beton zum Ausgang der
Förderleitung gepumpt wird. Dabei öffnet sich der Beu¬ tel 88'' und verteilt seinen Inhalt auf der Innenfläche der Förderleitung.
Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Reinigungspatrone 86 an die Reinigungsöffnung 80 des C- förmigen Schwenkrohrs 16 angeschlossen. Um beim Reini¬ gungsvorgang den Rückweg zum Materialaufgabebehälter 14 abzusperren, ist in das Innere des Schwenkrohrs 16 ein aufblasbarer Ballon 98 eingesetzt, der unverlierbar an einem Band 116 mit der Reinigungspatrone 86 verbunden ist und sich zum förderzylinderseitigen Ende hin in ei¬ nem eigens hierfür vorgesehenen Sitz 118 abstützt. Beim Reinigungsvorgang werden zunächst die beiden vorderen Reinigungskörper 88 mit Druckwasser über den Anschluß 90 in Richtung der Pfeile 120 in das Förderrohr 42 ge¬ drückt, um anschließend nach Abstellen der Wasserzufuhr zusammen mit dem dritten Reinigungskörper 88 und der davor befindlichen Betonsäule zum Auslaß der Förderlei¬ tung gedrückt zu werden.
Bei allen Ausführungsbeispielen können die Reinigungs¬ körper zum nochmaligen Auswischen der Förderleitung vom Förderleitungsende durch die auf Saugbetrieb umgeschal¬ tete Förderpumpe 10,12 bei geöffnetem Absperrorgan 94, 96,98 in den Materialaufgabebehälter 14 zurückgefördert werden. Auf diese Weise wird auch das zum Materialauf¬ gabebehälter führende letzte Förderrohrstück 42 samt Schwenkrohr 16 gereinigt.
An der Unterseite des Materialaufgabebehälters 14 be-
findet sich eine mit einem Schwenkdeckel 70 verschlie߬ bare Öffnung 72, über die der Materialaufgabebehälter 14 vollständig entleert werden kann.
Bei dem in Fig. 6a und b gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Materialaufgabebehälter 14 auch über die Be¬ tonpumpe entleert werden. Dazu wird die Reinigungsöff¬ nung 80 am Schwenkrohr 16 mit einem Druckschlauch 122 bestückt und der Weg zum Förderrohr 42 durch den Ballon 98 versperrt. Wenn zusätzlich über die im Bereich der brillenförmigen Verschleißplatte 26 angeordneten, von oben nach unten verschiebbaren Schieber 124 dafür ge¬ sorgt wird, daß beim Ansaugen nur der untere Bereich der Förderzylinderöffnungen 22 zum Materialaufgabebe¬ hälter 14 hin offen ist, kann der Materialaufgabebehäl¬ ter mit diesen Maßnahmen nahezu vollständig entleert werden. Der dann noch verbleibende Restbeton kann über die Öffnung 72 entfernt werden.
Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfin¬ dung bezieht sich auf eine Dickstoffpumpe, insbesondere eine Betonpumpe, mit einem Materialaufgabebehälter 14, zwei mit ihren stirnseitigen Öffnungen 22 in das Innere des Materialaufgabebehälters 14 mündenden Förderzylin¬ dern 10, einem in den Materialaufgabebehälter 14 ein¬ greifenden, mit seinem einen Ende taktweise abwechselnd mit den stirnseitigen Öffnungen 22 der Förderzylinder kommunizierenden und mit seinem anderen Ende an ein Förderrohr 42 angeschlossenen Schwenkrohr 16 und mit einer in der Nähe des schwenkrohrseitigen Endes des Förderrohrs 42 oder in einem außerhalb des Materialauf-
gabebehalters angeordneten Abschnitt des Schwenkrohrs 16 in der betreffenden Rohrwand angeordneten ver¬ schließbaren Reinigungsöffnung 80. Erfindungsgemäß ist an die Reinigungsöffnung 80 eine Reinigungspatrone 86 anschließbar, die einen Preßluft- und/oder Druckwasser¬ anschluß 90,92 aufweist, während das Förderrohr 42 und/oder das Schwenkrohr 16 förderzylinderseitig mit¬ tels eines Absperrorgans 94,96,98 verschließbar ist.