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Title:
TWIN-CYLINDER PUMP,IN PARTICULAR FOR PUMPING THICK LIQUIDS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1980/001594
Kind Code:
A1
Abstract:
The thick liquid pumps, in particular concrete pump comprise two cylinders leading to a chamber (1) and which suck alternately the product to be pumped from the chamber (1) and discharge the product into a discharge conduit through an S-shaped pipe (5) pivoting in the chamber (1). In order to achieve a sealing joint between a wear ring (20) supported by the pivoting pipe (5) and the backward wall (64) of the chamber (1) comprising the ports of the cylinders (2) and optionally reinforced by a pressure plate (22) and in order to ensure a uniform wearing on all the wearing ring surface (20), the bearing is arranged so that the pressure of the product to be pumped is converted into an axial force acting on the axially displaceable pivoting pipe (5). Hence, the bearing pressure of the wear ring (20) is increased. The wear ring (20) may rotate on the extremity of the pivoting pipe (5) which allows a very regular wearing of all the ring surface (20).

Inventors:
SCHLECHT K (DE)
Application Number:
PCT/DE1980/000011
Publication Date:
August 07, 1980
Filing Date:
January 31, 1980
Export Citation:
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Assignee:
SCHLECHT K
International Classes:
F04B7/00; F04B7/02; F04B15/02; (IPC1-7): F04B15/02; F04B7/02
Foreign References:
FR2359290A11978-02-17
DE2632816A11978-01-26
DE2709635A11978-09-07
DE2729159A11979-01-11
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Claims:
Patentansprüche
1. Pumpe mit zwei parallel zueinander angeordneten, in ei¬ nen Füllbehälter mündenden Zylindern, insbesondere zur Förderung von Dickstoffen, wie z.B. Beton, mit einem S för ig gekrümmten, innerhalb des Füllbehälters angeord neten, an seinem förderleitungsseitigen Ende in der Wand des Füllbehälters schwenkbar gelagerten, mit seinem för derzylinderseitigen Ende im Wechsel vor die Förderzylin¬ der schwenkbaren Rohr, das mittels eines Verschleißrings dichtend gegen die Rückwand des Füllbehälters anliegt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Außendurchmesser (28) der vom Druck des Fördergutes be¬ aufschlagten förderleitungsseitigen Stirnfläche des axial verschiebbaren Schwenkrohrs (5) größer ist als der Dicht Wirkdurchmesser (26) der ringförmigen Berührungsfläche, mit der der Verschleißring (20) mittelbar oder unmittel¬ bar gegen die förderzylinderseitige Wand (44) im fol¬ genden "Rückwand" genannt des Füllbehälters (1) anliegt.
2. Pumpe nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n ' z e i c h n e t , daß die förderleitungsseitige Stirn¬ fläche des Schwenkrohrs (5) hydrostatisch über ein ela¬ stisches Element (33) vom Druck des Fördergutes beauf¬ schlagt wird.
3. Pumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß das förderleitungsseitige O FI Λ,"~ ΪPCΓ" . Schwenklager ein axiales Widerlager (4) aufweist, das als ein einen Druckflansch aufweisendes Verbindungs¬ rohr ausgebildet ist.
4. Pumpe nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n .
5. z e i c h n et , daß das Verbindungsrohr (4) mittels Zuganker (36) axial nachstellbar und leicht lösbar mit dem Füllbehälter (1) verbunden ist.
6. 5 Pumpe nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t , daß das Verbindungsrohr (4) mittels 10 Zuganker (36) mit der Rückwand (44) des Füllbehälters (1 verbunden ist.
7. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Verschleißring (20) das förderzylinderseitige Ende des Schwenkrohres (5 15 übergreift und gegen eine gegen die förderzylinderseitig Wand (44) des Füllbehälters (1) angepreßte, aus ver¬ schleißfestem Werkstoff bestehende, zwei dem Innen¬ durchmesser der Förderzylinder (2) entsprechende Aus¬ sparungen aufweisende Druckplatte (22) anliegt.
8. 207 Pumpe nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß die Druckplatte (22) abnehmbar ausgebildet ist und mittels sie randseitig übergreifende mit der Rückwand (44) des Füllbehälters (1) verschraub ter Klemmleisten (9) gegen die Rückwand (44) gepreßt 25 wird.
9. Pumpe nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß zwischen der Druckplatte (22) und der Rückwand (44) des Füllbehälters (1) ein Dicht¬ ring (23) angeordnet ist. OM .
10. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et , daß zwischen der förder zylinderseitigen Stirnfläche des Schwenkrohres (5) und einer Ringschulter des Verschleißrings (20) ein Dicht 5 ring (21) angeordnet ist.
11. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Enden des über seine ganze Länge denselben Innendurchmesser aufweisen¬ den Schwenkrohres (5) an ihrem äußeren Umfang unter sich 10 gleich ausgebildete zylindrische Aussparungen aufweisen, in die eine einerseits gegen die durch die Aussparung gebildete Ringschulter des Schwenkrohres (5) und anderer¬ seits gegen das als Dichtring ausgebildete elastische Element (33) anliegende Lagerb chse (32) eingesetzt ist 15 bzw. in die die Klauen eines in der Rückwand (44) des Füllbehälters (1) gelagerten Schwenkhebels (10) ein¬ greifen.
12. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 10, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen 20 einer Lagerschale (31) des Schwenklagers und dem Druck¬ flansch des Verbindungsrohres (4) eine am Umfang des elastischen Elements (33) anliegende Druckhülse (34) angeordnet ist.
13. Pumpe nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n 25 z e i c h n e t , daß. das als Dichtring ausgebildete elastische Element (33) axial länger ist als die Druck¬ hülse ( 34 ) .
14. Pumpe nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß der mittels des Dichtrings ( 21 ) 30 gegenüber dem Schwenkrohr (5) abgedichtete Verschlei߬ ring (20) drehbar auf dem Schwenkrohrende angeordnet ist.
15. Pumpe nach den Ansprüchen 1 und 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schwenkhebel (10) an einer in der Rückwand (44) des Füllbehälters (1) ge¬ lagerten Schaltwelle (11) angeordnet ist, auf deren rückwärtiges Ende ein Schalthebel (12) aufgekeilt ist, der von zwei in mit der Rückwand (44) einen spitzen Winkel bildenden Ebenen sich erstreckenden Hydraulik¬ zylindern (40) betätigt wird, die in durch Ansätze (43) der Rückwand (44) gebildeten Gelenkpfannen (42) gelagert sind und deren Kolbenstangen in Kugelgelenken (41) des Schalthebels (12) angreifen. _ O />. ~"WI ' '.
Description:
Zweizylinder-Pumpe, insbesondere zur Förderung von Dickstoffen

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit zwei parallel zu¬ einander angeordneten, in einen Füllbehälter mündenden Zylindern, insbesondere zur Förderung von Dickstoffen, wie z.B. Beton, mit einem S-förmige , innerhalb des Full¬ behälters angeordneten, an seinem förderleitungsseitigen Ende in der Wand des Füllbehälters schwenkbar gelagerten, mit seinem förderzylinderseitigen Ende im Wechsel vor , die Förderzylinder schwenkbaren Rohr, das mittels eines Verschleißrings dichtend gegen die Rückwand des Füllbe¬ hälters anliegt.

Bei Pumpen dieser Art wird das Fördergut während des Rück¬ wärtshubs des Kolbens des einen Förderzylinders aus dem Füllbehälter in diesen Zylinder eingesaugt, während bei dem gleichzeitigen Vorwärtshub des Kolbens des anderen

Förderzylinders das zuvor in diesen Förderzylinder einge¬ saugte Fördergut durch das Schwenkrohr in die an das Schwenkrohr angeschlossene Förderleitung gepreßt wird.

Bei der Konstruktion dieser Pumpen muß darauf geachtet werden, daß der Verschleißring bei dem jeweiligen Druck¬ hub eines Förderzylinders vollkommen dicht gegen die Rückwand des Füllbehälters bzw. gegen eine die Rückwand abdeckende, aus verschleißfestem Werkstoff bestehende

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Druckplatte anliegt, um zu verhindern, daß Flüssigkeit oder auch feinkörnige Bestandteile des Fördergutes an dieser Stelle aus dem Fördergut austreten, was zu einem erhöhten Verschleiß der sich gegeneinander bewegenden Teile und im Falle von Beton dazu führt, daß dieser ver¬ armt. Es wurde " " nämlich festgestellt, daß unter der Wir¬ kung des sehr hohen Druckes, mit welchem beispielsweise Beton durch das Schwenkrohr gepreßt wird, dieser sich von der Rückwand des Füllbehälters bzw. von einer mit dieser Rückwand verbundenen Druckplatte abhebt und auch elastischen Verformungen unterworfen ist.

Stand der Technik

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist schon vorgeschlagen worden (DE-OS 2444 464) den Schwenkrohrantrieb durch entsprechende Dimensionierung der Schaltwelle und des am Schwenkrohrende angreifenden Schwenkhebels zu- ver¬ steifen oder den Schwenkrohrantrieb so auszubilden, daß dessen Organe nicht nur am f rderzylinderseitigen Ende, sondern auch am lagerseitigen Ende des Schwenkrohrs an- greifen, wodurch gleichzeitig einer elastischen Ver¬ formung des Schwenkrohrs entgegengewirkt wird. Um die Ausbildung eines trotz dieser Maßnahmen nicht zu ver¬ hindernden Spaltes am zylinderseitigen Ende des Schwenk¬ rohrs zu vermeiden, wird darüber hinaus vorgeschlagen, die vor der Rückwand des Füllbehälters angeordnete Druck¬ platte gegenüber der Rückwand verstellbar auszubilden.

Eine zuverlässige Abdichtung soll nach einem weiteren Vor schlag (DE-OS 26 32 816) dadurch erzielt werden, daß der Verschleißring an einer zusätzlichen Spannvorrichtung gegenüber dem Schwenkrohrende beweglich und vorteilhafter weise schwenkbar gelagert ist, um auf diese Weise einem ungleichmäßigen Verschleiß des Verschleißrings entgegen¬ zuwirken, der dadurch hervorgerufen wird, daß die der

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Schwenkachse des Schwenkrohrs näher gelegenen Bereiche des Verschleißrings einem geringeren Verschleiß unter¬ worfen sind als die entfernteren Bereiche, die bei einer Schwenkbewegung eine größere Fläche der Behälterrückwand 5 bzw. deren Druckplatte überstreichen.

Diese Vorrichtungen machen jedoch verhältnismäßig auf¬ wendige Konstruktionen erforderlich, die den Nachteil aufweisen, daß ein Auswechseln der dem Verschleiß unter¬ worfenen Teile mit Schwierigkeiten verbunden ist und daß 10 der angestrebte Zweck insbesondere bei sehr hohen, im

Schwenk-rohr auftretenden Drücken nicht zufriedenstellend erzielt wird.

Offenbarung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine zu- 15 verlässige Abdichtung des Schwenkrohrs sowohl an dessen förderzylinderseitigem Ende als auch an dessen lager- seitigem Ende mit konstruktiv einfacheren Mitteln zu ge¬ währleisten, einen gleichmäßigen Verschleiß der Ver¬ schleißteile zu erzielen und deren Austauschbarkeit zu 20 erleichtern sowie das Schwenkrohr vorteilhafterweise so auszubilden, daß es wahlweise um 180 um eine Querachse geschwenkt eingebaut werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Außendurchmesser der vom Druck des Fördergutes beauf- 2 schlagten förderleitungsseitigen Stirnfläche des axial verschiebbaren Schwenkrohrs größer ist als der Dicht- Wirkdurchmesser der ringförmigen Berührungsfläche, mit der der Verschleißring mittelbar oder unmittelbar gegen die förderzylinderseitige Wand - im folgenden "Rückwand"

30 genannt - des Füllbehälters anliegt. Die Beaufschlagung der förderleitungsseitigen Stirnfläche des Schwenkrohres erfolgt vorteilhafterweise hydrostatisch über ein

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elastisches Element, das vorteilhafterweise gleich¬ zeitig eine Dichtfunktion ausübt.

Das förderleitungsseitige Schwenklager weist vorteil- hafterweise ein axiales Widerlager auf, das durch den Druckflansch eines Verbindungsrohres gebildet wird, das zur Einstellung einer bestimmten Vorspannung des elasti¬ schen Elements bzw. auch zu dessen Nachstellung vorteil¬ hafterweise mittels Zuganker mit dem Füllbehälter, vor¬ zugsweise mit dessen Rückwand verbunden ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Schwenklagers und die Bemessung des Dicht-Wirkdurchmessers wird der auf die Teile des Schwenklagers wirkende Fördergutdruck in eine auf die Stirnfläche des Schwenkrohrs wirkende Axialschubkraft umgesetzt und damit eine erhöhte An- pressung des Verschleißrings gegen die Rückwand des Füll behälters bzw. gegen eine gegen die Rückwand des Füll¬ behälters angepreßte, aus verschleißfestem Werkstoff be¬ stehende Druckplatte bewirkt, die zwei dem Innendurch¬ messer der Förderzylinder entsprechende Aussparungen auf- weist.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Konstruktion er¬ geben sich aus den Unteransprüchen und der Zeichnung, die in schematischer Weise ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes darstellt und im folgenden be- schrieben ist:

Beschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das vordere Ende des einen der beiden Förderzylinder, die Schwenkvor- richtung, das Schwenkrohr und dessen Lager;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten Teil der Pumpe, teilweise im Schnitt?

Fig. 3 einen senkrechten, in zueinander parallelen Ebenen durch den Füllbehälter, das Schwenkrohr und die Schwenkvorrichtung gelegten Schnitt.

Die Schwenkvorrichtung besteht aus dem Schalthebel 12, der in der Rückwand 44 des Füllbehälters 1 gelagerten Schaltwelle 11 und dem das Ende des Schwenkrohrs 5 teil¬ weise umfassenden Schwenkhebel 10. Der Schalthebel 12 wird mittels zweier Hydraulikzylinder 40 betätigt, die in durch Ansätze 43 der Rückwand 44 gebildeten Gelenkpfannen 42 gelagert sind und deren Kolbenstangen in Kugelgelenken des Schalthebels 12 angreifen. Dadurch, daß die Hydraulik¬ zylinder 40, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, mit der Rück- wand 44 einen spitzen Winkel bilden, wird auf die Schalt¬ welle 11 eine Axialkraft ausgeübt, die die axiale Anpressung des Schwenkrohrs 5 bzw. des auf ihr angeordneten Ver¬ schleißrings 20 gegen die Druckplatte 22 - im folgenden ' "Brillenplatte" genannt - unterstützt. Um etwaige Ver- Spannungen des Lagers der Schaltwelle 11 zu vermeiden, die durch elastische Verformungen des Füllbehälters und seiner Rückwand hervorgerufen werden können, ist das. Lager 18 so ausgebildet, daß eine leicht kardanische Beweglichkeit der Schaltwelle 11 möglich ist. Auf den ein Sechskantprofil aufweisenden Enden der Schaltwelle 11 ist der Schalthebel 12 und der Schwenkhebel 10 mittels Spannschrauben 13 bzw. 15 befestigt. In den Hydraulik¬ zylindern 40 wirkt vorteilhafterweise der die Kolben 3 der Förderzylinder 2 antreibende Hydraulikdruck, so daß b i zunehmendem Druck die in Achsrichtung der Schalt¬ welle 11 wirkende Kraftkomponente der Hydraulikzylinder 40 eine zunehmende, dichtende Anpreßkraft auf das Schwenkrohr 5 ausübt. Das Lager 18 ist mittels Dicht¬ ringen 17 abgedichtet. Zur druckfesten Halterung der

Brillenplatte 22 weist diese in ihrem an das Gehäuse des Lagers 18 angrenzenden Bereich sowie in dem an dem Boden des Füllbehälters 1 angrenzenden Randbereich eine Schrägfläche 7 auf, die von schrägen Gegenflächen, wie sie am Umfang 8 des Lagergehäuses und an Klemmleisten 9 vorgesehen sind, übergriffen werden. Die mit Schrauben gegen die Rückwand 44 angezogenen Klemmleisten 9 drücken die Brillenplatte 22 gegen die Gegenschrägfläche am Umfang 8 des Lagergehäuses und damit gegen die Rückwand 44, in die eine Dichtung 23 eingelegt ist. Diese Art der Befestigung der Brillenplatte 22 ermöglicht deren Her¬ stellung aus verschleißfestem hartem und das Anbringen von Bohrungen erschwerendem Werkstoff sowie eine leichte Austauschbarkeit.

Der Verschleißring 20 ist gegenüber dem Schwenkrohr 5 mittels eines gegen eine Ringschulter anliegenden Dicht¬ rings 21 abgedichtet. Dieser läßt dem Verschleißring einen gewissen Bewegungsspielraum, so daß er auch bei Fluchtungsfehlem oder elastischen Verformungen am ge- samten Umfang der in der Brillenplatte 22 vorgesehenen, mit den Zylinderöffnungen 25 übereinstimmenden kreisför¬ migen Aussparungen dichtend anliegt. Der Verschleißring 2 liegt unter Druck gegen den Schwenkhebel 10 an, der sei¬ nerseits gegen eine Ringschulter 39 des Schwenkrohres anliegt, wodurch verhindert wird, daß bei allzu großer axialer Anpreßkraft der Dichtring 21 zerquetscht wird. Um auch bei einem ungleichmäßigen Verschleiß der Ober¬ fläche der Brillenplatte 22 ein gleichmäßiges Anliegen des Verschleißrings 20 zu gewährleisten, ist zwischen dem Schwenkhebel 10 bzw. dem Schwenkrohr 5 und dem Ver— schleißring 20 eine ballige Berührungsfläche vorgesehen.

Am lagerseitigen Ende des Schwenkrohrs 5 ist in eine zy¬ lindrische Aussparung eine Lagerbuchse 32 eingesetzt, deren Außendurchmesser 28 (B) größer ist als der Dicht- Wirkdurchmesser 26 (A) der gegen die Brillenplatte 22

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anliegenden Stirnfläche des Verschleißrings 20. Diese Lagerbuchse 32 ist in dör Lagerschale 31 gelagert, deren konusformige Stirnfläche von dem Kragen eines topfförmigen Teils 30 übergriffen wird, der mit Schrauben an der Wand 5 des Füllbehälters 1 befestigt ist. Zwischen der Stirn¬ fläche des Schwenkrohrs 5 und der Lagerbuchse 32 einer¬ seits und dem Flansch des Verbindungsrohres 4 ist das als Dichtring wirkende elastische Element 33 angeordnet, das von einer Druckhülse 34 umschlossen ist. An seitlichen

10 Ansätzen des Verbindungsrohres 4 greifen Zuganker 36 an, deren anderes Ende in die Rückwand 44 eingeschraubt ist. Auf diese Zuganker sind selbstsichernde Muttern 37 auf¬ geschraubt, die die Vorspannung der Lagerschale 31 und des Dichtrings 33 begrenzen sowie den Ein— und Ausbau bei

15 Vermeidung von Fehleinstellungen erleichtern. Diese Aus¬ bildung des Schwenklagers ermöglicht im Zusammenhang mit den Spannschrauben 15 einen leichten Ausbau des Schwenk¬ rohrs 5 im Verschleißfall. Nach Entfernung des Verbindungs¬ rohres 4 und Demontage des Topfes 30 kann das Schwenkrohr 5

20 auch nach oben ausgebaut werden. Ein Ausbau des Schwenk¬ rohres 5 ist aber auch nach Entfernung des Verbindungs¬ rohres 4 bei noch eingebauter Lagerschale 31 in Axial¬ richtung nach der Druckseite .hin möglich.

Der auf die Lagerschale 31 von der Druckhülse 34 ausge- 25 übte Druck bewirkt eine radiale Anpressung und Nach¬ stellung der Lagerschale 31, wodurch ein Lagerverschleiß ausgeglichen bzw. das Eindringen von Fördergut in das Lager verhindert wird.

Die ringförmigen Aussparungen an den beiden Enden des 30 Schwenkrohres 5 weisen dieselben Abmessungen auf, so daß bei gleich großen Außendurchmessern 27 und 29 das Schwenkrohr 5 bei einseitigem Verschleiß um 180 t Querachse geschwenkt eingebaut werden kann.

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Ein gleichmäßiger Verschleiß des Verschleißrings 20 an seinen Stirnflächen wird dadurch gewährleistet, daß die ser sich auf dem Schwenkrohrende um seine Achse drehen kann, wodurch die Lebensdauer dieses Verschleißrings erhöht wird.. . Infolge der selbsttätigen Nachstellung der Verschleißteile und des auf das Schwenkrohr 5 ausgeübte Axialschubs sowie durch den gleichmäßigen Verschleiß de Verschleißteile an der ganzen dem Verschleiß ausge¬ setzten Oberfläche wird eine gegenüber bekannten Pumpen erhöhte Betriebssicherheit erzielt.