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Title:
TWO-CYLINDER THICK MATTER PUMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/057063
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a two-cylinder thick matter pump (1) comprising: a filling tank (2) for receiving thick matter; an agitator whose shaft (11) is placed in the filling tank (2), and a pivoting sleeve valve (16) fitted in the filling tank (2) which regulates the alternating intake and delivery strokes of the delivery cylinder. This pump also has an entry branch and an exit branch (15) pivotingly connected with the delivery piping (19). In accordance with the invention, the entry openings (46, 45) of the delivery cylinders (34, 35) are positioned behind the back wall (5) of the filling tank, and the exit branch (15) is positioned between the agitator shaft (11) and the back wall (5).

Inventors:
SCHWING FRIEDRICH (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/003459
Publication Date:
December 17, 1998
Filing Date:
June 09, 1998
Export Citation:
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Assignee:
SCHWING GMBH F (DE)
SCHWING FRIEDRICH (DE)
International Classes:
F04B7/00; F04B15/02; (IPC1-7): F04B15/02
Foreign References:
US3929400A1975-12-30
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 7, no. 92 (M - 208)
Attorney, Agent or Firm:
Herrmann-trentepohl W. (M�nchen, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Zweizylinderdickstoffpumpe (1) mit einem Füllbehälter (2) zur Aufnahme von Dickstoff, einem Rührwerk, dessen Welle (11) im Füllbehälter (2) verlegt ist und einem schwenkbaren Rohrschieber (16), der im Füllbehälter (2) angeordnet ist, zur Steuerung der abwechselnden Ansaugund Fördertakte der Förderzylinder dient und einen vor den Eintrittsöffnungen der Förderzylinder (34, 35) schwenkenden Eintrittsschenkel (17) sowie einen mit der Förderleitung (19) drehbar verbundenen Austritts schenkel (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnungen (46,45) der Förderzylinder (34,35) hinter der Rückwand (5) des Füllbehälters (2) und der Austrittsschenkel (15) zwischen der Rührwerkwelle (11) und der Rückwand (5) an dieser angeordnet sind.
2. Zweizylinderdickstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittsund der Austritts schenkel des Rohrschiebers (16) eine etwa rechtwinklige Lförmige Gesamtanordnung bilden, die ein oberes Drehlager (20) und ein unteres Drehlager (20) aufweist, wobei die Drehachse durch die Längsmitte des Austritts schenkels (15) verläuft.
3. Zweizylinderdickstoffpumpe nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse des Austrittsschenkels (15) in Rich tung auf die Rückwand (5) des Füllbehälters (2) um ca. 30° gegen die Vertikale geneigt ist.
4. Zweizylinderdickstoffpumpe nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrschieber oben an der Außenseite der Rück wand (27) des Füllbehälters (2) und unten in Verlänge rung seines Austrittsschenkels (15) auf dem Boden einer Schurre (47) gelagert ist, die als Verbindung zu den För derzylinderöffnungen (45,46) dient.
5. Zweizylinderdickstoffpumpe nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichent, daß sich an den Füllbehälter (2) ein Kanalgehäuse (24) anschließt, das bis auf eine Öffnung in den Füllbehälter (2) geschlossen ist und mindestens das vordere Ende des Eintrittsschenkels (17) des Rohrschiebers (16) um schließt.
6. Zweizylinderdickstoffpumpe nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalgehäuse (24) Rohrstutzen (38,39) aufweist, und welche so ausgebildet und angeordnet sind, daß der seitliche Abstand der Förderzylinderöffnungen (46,45) geringer ist als der der Förderzylinder (34,35).
7. Zweizylinderdickstoffpumpe nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Rohrstutzen (38,39) des Kanalgehäu ses (24) und den Förderzylindern (34,35) ein Anschluß gehäuse (31) vorgesehen ist, welches eine Übergangs krümmung von der nach unten gerichteten Neigung der Schurre (47) und/oder des Kanalgehäuses (24) in die Richtung der Förderzylinder (34,35) bildet.
8. Zweizylinderdickstoffpumpe nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (48) des unteren Drehlagers oder der Aus trittsschenkel (15) des Rohrschiebers (16) zwischen dem Drehgelenk (18) und der Förderleitung (19) als Antriebs wellen des Rohrschiebers (16) dienen.
Description:
Zweizylinderdickstoffpumpe Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Zweizylinderdickstoffpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die erfindungsgemäße Dickstoffpumpe dient zur Förderung von Stoffen oder Stoffgemischen von schlammiger bis zähflüssiger Konsistenz, die vorzugsweise feste Partikel in einer bestimmten Konzentration enthalten können. Ein Beispiel für derartige Stoffgemische bildet Beton, in dem die festen Partikel aus Sand- und Kieskörnern vorliegen. Solche Pumpen fördern den Dickstoff mit ihren abwechselnd ansaugenden und fördernden Zylindern unter Druck durch eine Förderleitung. Dabei dient ein den Zylin- dern vorgeschalteter Füllbehälter dazu, dem saugenden Förder- zylinder eine hinreichend große Menge des Dickstoffes anzubie- ten.

Die meisten Dickstoffe neigen jedoch, insbesondere in der Ruhe zur Verfestigung. Das kann eine Folge von Sedimentationser- scheinungen sein, bei der Förderung von Beton kommen auch andere Entmischungstendenzen vor, die zum frühzeitigen Ver- festigen des Betons führen. Bei der erfindungsgemäßen Dick- stoffpumpe weist der Füllbehälter deswegen ein Rührwerk auf, welches einerseits den Dickstoff im Behälter in Bewegung hält und andererseits den Öffnungen der Förderzylinder zuführt, so daß diese im Normalbetrieb keine Luft ansaugen können. Dazu ist die Welle des Rührwerkes im Füllbehälter angeordnet und trägt Rührwerkzeuge, welche einen Fördereffekt in Richtung auf die Zylinderöffnungen ergeben und in der Regel die Form von angestellten Paddeln aufweisen.

Zur Auf-und Zusteuerung der Förderzylinderöffnungen dienen bei der erfindungsgemäßen Zweizylinderdickstoffpumpe ein Rohrschieber, der das Ende der Förderleitung bildet, mit dieser aber gelenkig verbunden ist. Das freie Ende des Rohrschiebers bewegt sich unter Zuführung von Antriebsenergie zwischen den beiden Öffnungen der Förderzylinder im Takt der Ansaug-und Förderhübe ihrer Kolben, so daß der fördernde Zylinder den Dickstoff in den Eintrittsschenkel des Rohrschiebers preßt, wäh- rend die Öffnung des anderen Förderzylinders freigegeben ist, d. h. in unmittelbarer Verbindung mit den im Förderzylinder ent- haltenen Dickstoff steht und diesen ansaugt. Der in den Ein- trittsschenkel unter Druck geförderte Dickstoff gelangt in den Austrittsschenkel des Rohrschiebers und tritt dann unmittelbar aus diesem in die Förderleitung über.

Aus verschiedenen Gründen, insbesondere aber dann, wenn die erfindungsgemäße Zweizylinderdickstoffpumpe als Autopumpe mobil ist, ergibt sich die Notwendigkeit, die Höhe des Füllbehäl- ters zu beschränken. Dann verlangt ein ausreichendes Füllvolu- men eine verhältnismäßig große Breite des Füllbehälters und eine trichterförmige Neigung mindestens seiner Vorderwand, d. h. der Wand, die in Verlängerung der Förderzylinder außen angeordnet ist, während die Rückwand die Begrenzung des Füll- behälters an den Förderzylinderenden bildet. Die Anordnung des Rohrschiebers im Füllbehälter, die bei der erfindungsgemäßen Zweizylinderdickstoffpumpe vorgesehen ist führt dazu, daß sich ein zusätzlich zu dem Rührwerk einstellende Bewegung im Dick- stoff ergibt, sobald der Rohrschieber seine Steuerbewegungen aufnimmt.

Solche Zweizylinderdickstoffpumpen sind als Betonpumpen bereits bekannt (DE-AS 23 15 857). Hierbei ergibt sich die Anordnung der Paddel an den Enden der Rührwerkwelle in unmittelbarer Nähe der Seitenwand des Füllbehälters. Zwischen den Teilkreisen, die die außen angeordneten Paddel bei der Dre- hung der Rührwerkwelle beschreiben, liegen die Öffnungen der Zylinder. Der Eintrittsschenkel des Rohrschiebers ist vor den Zylinderöffnungen im Füllbehälter angeordnet. Bei einem derar- tigen Aufbau der Zweizylinderdickstoffpumpe können die Paddel den Dickstoff den Zylinderöffnungen nicht unmittelbar zuführen, um das Ansaugen von Luft in die Förderzylinder beim Saugtakt auszuschließen, weil der vor den Zylinderöffnungen hin-und hergehende Eintrittsschenkel des Rohrschiebers den mittleren Raum zwischen den beiden Paddeln auf der Rührwerkwelle bean- sprucht. Deswegen findet die erwünschte auflockernde Wirkung der Paddel im mittleren Bereich des Füllbehälters vor den Zylin- deröffnungen nicht statt. Im Betrieb kommt es deswegen vor, daß in diesem mittleren Bereich der Dickstoff andickt und beispiels- weise bei Beton eine Brücke bildet, welche das Ansaugen des Betons in die Zylinder behindert oder gar verhindert. Dadurch wird die Förderleistung insbesondere bei Betonpumpen minde- stens stark herabgesetzt.

Die Erfindung geht anders vor. Ihr Grundgedanke ist im Anspruch 1 wiedergegeben. Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß der Erfindung sind die Eintrittsöffnungen der Förder- zylinder aus dem Füllbehälter heraus nach hinten verlagert.

Dadurch läßt sich der Rohrschieber seinerseits nach hinten verle- gen. Erfindungsgemäß erfolgt das so weit, daß der Austritts- schenkel des Rohrschiebers hinter der Rührwerkwelle an der Rückwand angeordnet werden kann.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß bei der funktionell bedingten Anordnung der Rührwerkwelle z. B. in der Quermitte des Füllbehälters der Paddelbesatz der Welle etwa bis zur Längsmitte des Füllbehälters geführt werden kann. Dadurch ergibt sich einerseits eine Auflockerung des Dickstoffes unmittel- bar vor den Zylinderöffnungen unter Vermeidung der Brücken- bildung und andererseits eine Rührwirkung über die gesamte Breite des Füllbehälters.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die Gegenstand des Anspruches 2 ist, hat der Rohrschieber eine L- Form, d. h. die Einheit aus Ein-und Austrittsschenkel ist durch einen ca. 90°-Rohrkrümmer verwirklicht. Da der Eintrittsschen- kel in seiner Länge nicht beschränkt ist, kann man mit einem so geformten Rohrschieber die Öffnungen der Förderzylinder hin- reichend weit zurückverlegen und den Austrittsschenkel des Rohrschiebers zwischen Rührwerkwelle und Rückwand anord- nen. Dabei sind die Lager des Rohrschiebers so angeordnet, daß sich vergleichsweise kurze Schaltwege einstellen.

Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform gemäß Anspruch 3 ist insbesondere bei der vorstehend beschriebenen L- Form des Rohrschiebers vorgesehen, den Rohrschieber nach hin- ten zu kippen, so daß die Mittelachse des Austrittsschenkels in Richtung auf die Rückwand des Füllbehälters gegen die Vertikale geneigt ist, wobei der Neigungswinkel vorteilhaft ca. 30° beträgt.

Hierdurch liegen die Zylinderöffnungen tiefer als der Boden des Füllbehälters. Dadurch ist es möglich, den Restbeton im Füllbe- hälter nach der Dickstoffförderung gering zu halten, da das Rührwerk den Beton zur Mitte des Füllbehälters fördert und der Eintrittsschenkel des Rohrschiebers infolge der Neigung nach unten weist. Der Vorteil einer solchen Zweizylinderdickstoff- pumpe liegt außerdem darin, daß die nach Stillsetzen der Förde- rung nicht mehr förderbare Dickstoffmenge unabhängig vom Füllvolumen des Füllbehälters ist. Daher kann man bei Verwirk- lichung der Erfindung den Spiegel des Füllstoffes durch ausrei- chende Vergrößerung des Füllbehälters ohne Schwierigkeiten so weit anheben, daß sich beim Ansaugen des Dickstoffes selbst bei hoher Sauggeschwindigkeit im Füllbehälter keine Saugkrater bil- den können, durch die Luft in die Förderzylinder gelangen kann.

Dickstoffverluste und Entsorgungsschwierigkeiten beim Ausräu- men des nicht mehr förderbaren Dickstoffrestes aus dem Füllbe- hälter lassen sich dadurch entscheidend vermindern.

Vorzugsweise verwirklicht man bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung auch die Merkmale des Anspruches 4, wonach u. a. das Drehlager des Rohrschiebers, welches dessen Steuerbewegungen ermöglicht an der Außenseite der Rückwand des Füllbehälters angeordnet ist. Hierdurch ist es nämlich möglich, im Gegensatz zum Stand der Technik die obere Öffnung des Füllbehälters völlig frei zu machen und bei gegebe- nen Abmessungen des Füllbehälters die Einengung der Ein- füllöffnung durch den Rohrschieber, bei L-förmigen Rohrschie- bern hauptsächlich durch dessen Austrittsschenkel auf ein Mini- mum zu verringern.

Mit den Merkmalen des Anspruches 5 werden die Zylinderöff- nungen in ein eigens angebautes kanalförmiges Gehäuse verlegt, welches bis auf eine Offnung in den Füllbehälter in sich geschlos- sen ist. Die Kanalform umschließt den Eintrittsschenkel des Rohrschiebers und sorgt dafür, daß die von dem Eintrittsschenkel der Rohrweiche beim Schwenken verursachte Dickstoffver- drängung gering bleibt. Das ist wünschenswert, weil die beim Schwenken des Rohrschiebers an der Rückseite des Eintritts- schenkels auftretende Heckwelle nicht mehr zu einem Hohlraum führt und dadurch die Füllung des ansaugenden Zylinders ver- bessert wird. Außerdem vermindern sich die Antriebskräfte der Rohrweiche, was ebenfalls von erheblichem Vorteil ist.

Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren in der Zeich- nung. Es zeigen Fig. 1 eine im Querschnitt gezeichnete Teilansicht einer Beton- pumpe gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine ebenfalls teilweise im Schnitt gehaltene Draufsicht auf den Gegenstand der Fig. 1 etwa längs der Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 3 eine Teilansicht im wesentlichen längs der Linie III-III der Fig. 2.

Die allgemein mit 1 bezeichnete Dickstoffpumpe gemäß dem Ausführungsbeispiel weist einen Füllbehälter 2 auf, in den von oben der zu fördernde Beton beispielsweise aus einem Fahr- mischer über eine Rutsche eingeführt wird. Der Füllbehälter hat eine rechteckige Öffnung 3, deren parallele längere Seiten eine Vorderwand 4 und eine Rückwand 5 bilden. Die Grundrisse der Seitenwände 6 bzw. 7 zeigen einen unteren Bogen 8 und divergie- rende Schenkel 9 bzw. 10. Dadurch ergibt sich eine oben offene Trogform des Füllbehälters 2.

Etwa in der Quermitte durchsetzt den Füllbehälter 2 eine Rühr- werkwelle 11. Diese ist mit Rührwerkzeugen besetzt, welche drehfest auf der Welle befestigt und gegeneinander versetzt sowie in Längsrichtung der Welle im Abstand voneinander angeordnet sind. Die Rührwerkzeuge 12 bis 14 sind symmetrisch zur Längsebene des Füllbehälters 3 angeordnet und reichen mit stei- gender Ordnungszahl etwa bis zum Austrittsschenkel 15 eines allgemein mit 16 bezeichneten Rohrschiebers, dessen anderer Schenkel als Eintrittsschenkel für den Beton dient und mit dem Austrittsschenkel 15 einen Winkel von ca. 90° einschließt.

Dadurch ergibt sich eine L-förmige Anordnung des Rohrschie- bers, der in einem Rohrdrehgelenk 18 um die Mittelachse des aufgehenden Austrittsschenkels 15 schwenkt, wodurch das Rohr- drehgelenk 18 mit dem Ende einer Förderleitung 19 verbunden ist. Ein Drehlager 20 stützt den Rohrschieber 16 auf einer Tra- verse 21 ab, die an beiden Enden bei 22 und 23 von aufgehenden Stützen getragen wird.

Ein kanalförmiges Gehäuse 24 ist mit seiner inneren Öffnung 25 bei 26 an den Behälterboden angeflanscht. Das Gehäuse 24 hat eine bogenförmige Rückwand 27 deren Bogen der Schwenkbewe- gung des Eintrittsschenkels entspricht. Auf der Innenseite der bogenförmigen Wand 27 sitzt eine Brillenplatte 28, während ein Schneidring 29 das verschleißbare Ende des Eintrittsschenkels 17 bildet und mit einer kautschuk-elastischen Dichtung 30 gegen die Brillenplatte 28 gepreßt wird.

Ein Anschlußgehäuse 31, welches beiderseits gelenkig an aufge- hende Stützen 32 und 33 angeschlossen ist, bildet die Verbindung zu den Förderzylindern 34 und 35.

Die Brillenplatte umschließt die beiden Offnungen 45 und 46, durch die die Förderzylinder 34,35 ansaugen bzw. durch den Rohrschieber 16 in die Förderleitung 19 Beton fördern. Diese Öffnungen bilden das jeweils innere Ende von zwei Rohrstutzen 38 und 39, welche nach außen von der bogenförmigen Rückwand 27 des Kanalgehäuses 24 gekrümmt sind, um den bauartbeding- ten seitlichen Abstand der beiden Förderzylinder 34 und 35 mit ihren Kolben 36 und 37 zu überbrücken.

Die L-förmige Baueinheit aus dem Eintrittsschenkel 17 und dem Austrittsschenkel 15 sowie dem 90°-Krümmer des Rohrschiebers 16 ist nach hinten in Richtung auf die Rückwand 5 des Füllbehäl- ters 2 und die dahinterliegenden Förderzylinder 34,35 um ca. 30° geneigt. Dadurch weisen der Eintrittsschenkel 17 und das ihn umschließende Kanalgehäuse 24 nach unten. Unter der Öffnung des Kanalgehäuses in den Füllbehälter 2 ergibt sich hieraus eine Schurre 47, auf die der Beton vor die Förderzylinderöffnungen 45 und 46 gefördert wird.

Der Rohrschieber 16 schwingt im Takt der gegenläufigen Kolben 36 und 37 vor die Förderzylinderöffnungen des jeweils ansaugen- den Kolbens 37 um die Längsachse seines Austrittsschenkels 15 in dem Lager 20 und dem Rohrdrehgelenk 18 der Förderleitung 19. Der Rohrschieber ist zusätzlich mit dem Zapfen 48 seiner unteren Antriebswelle 40 auf dem Boden der Schurre 47 abge- stützt. Ein unterer Antrieb 41 oder ein oberer Antrieb 42 über- tragen die Bewegungsenergie für den Rohrschieber auf die Welle 40 oder das obere Ende des Austrittsschenkels 15 zwischen dem Lager 20 und dem Rohrdrehgelenk 18.

Bauartbedingt sind die Förderzylinder 34,35 aus der Senkrech- ten nach hinten oben geneigt. Die Verbindung zwischen der Nei- gung der Schurre 47 und des Kanalgehäuses 24 mit den Förder- zylinderenden stellt das Anschlußgehäuse 31 her, das die Rohr- krümmer 49,50 aufweist und bei 43 und 44 an das Kanalgehäuse 24 angeschlossen ist.

Im Betrieb wird der Beton mit Hilfe der unter einem Winkel angestellten Paddel 12 bis 14 des Rührwerkes von beiden Seiten des Füllbehälters 2 zur Mitte geschaufelt und gelangt auf der Schurre 47 vor die Zylinderöffnungen 45 und 46 der jeweils ansaugenden Förderzylinder 34 und 35. Dadurch steht vor der jeweiligen Ansaugöffnung ein hydrostatischer Betondruck zur Verfügung, der die Höhe des Bodens 8 des Füllbehälters 2 über- steigt, wobei das Rührwerk dafür sorgt, daß stets ausreichend Beton zur Verfügung steht, um die Bildung von Saugkratern vor den Offnungen 45 und 46 zu verhindern. Am Ende des Förder- betriebes kann der Füllbehälter praktisch leergezogen werden, da kein Restbeton im Füllbehälter 2 durch die Wirkung der Paddel verbleibt.

Bezugszeichenliste : 1 Dickstoffpumpe 2 Füllbehälter 3 Offnung 4 Vorderwand 5 Rückwand 6 Seitenwand 7 Seitenwand 8 Bogen 9 Schenkel 10 Schenkel 11 Rührwerkwelle 12 Rührwerkzeug 13 Rührwerkzeug 14 Rührwerkzeug 15 Austrittsschenkel 16 Rohrschieber 17 Eintrittsschenkel 18 Rohrdrehgelenk 19 Förderleitung 20 Drehlager 21 Traverse <BR> <BR> <BR> <BR> 22 Stütze<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> 23 Stütze 24 Kanalgehäuse 25 Offnung 26 Flansch 27 bogenförmige Rückwand 28 Brillenplatte 29 Schneidring 30 Dichtung 31 Anschlußgehäuse <BR> <BR> 32 aufgehende Stütze<BR> <BR> 33 aufgehende Stütze 34 Förderzylinder 35 Förderzylinder 36 Kolben 37 Kolben 38 Rohrstutzen 39 Rohrstutzen 40 Antriebswelle 41 Schwingantrieb 42 Schwingantrieb <BR> <BR> 43 Flansch<BR> <BR> 44 Flansch 45 Förderzylinderöffnung 46 Förderzylinderöffnung 47 Schurre 48 Zapfen <BR> <BR> 49 Rohrkrümmer<BR> <BR> 50 Rohrkrümmer