Eine Umschaltvorrichtung für Dickstoffpumpen kann beispielsweise als Rohrweiche einer Betonpumpe ausgeführt sein. Bei einer derartigen Umschaltvorrichtung wird Beton mit hohem Druck mittels zwei Förderzylindern über die Rohrweiche in ein Betonförderrohr gepresst. Der Druck in der Rohrweiche einer Betonpumpe, die u.U. den Beton bis in einige hundert Meter Höhe auf Bauwerke wie Brücken oder Hochhäuser pumpt, liegt bei heutigen Betonpumpen bei bis zu 160 bar. Bei einer weiteren Erhöhung der Pumpleistung um Beton bis in Höhen von >500 Meter zu pumpen sind zukünftig Pumpdrücke von 300 bar notwendig, die die Dichtungen des Fördersystems extrem belasten.

Mit einer derartigen Umschaltvorrichtung wird der Fluss des Betons bzw. Dickstoffes aus einem Vorfüllbehälter in einen jeweils ansaugenden Förderzylinder und aus einem jeweils drückenden Förderzylinder in die Förderleitung gepresst. Soweit es sich um Zweizylinder-Dickstoffpumpen handelt, sind der Einlass und der Auslass des im Takt der Kolbenhübe im Gehäuse hin- und her schwenkenden Schwenkkörpers durch einen Durchflusskanal im Schwenkkörper mit einander verbunden.

Diese Umschalttechnik stellt sehr hohe Ansprüche an die Dichtungen der Umschaltvorrichtung, insbesondere um zu vermeiden, dass der Beton, und insbesondere das darin enthaltene Wasser, von dem Durchflusskanal des Schwenkkörpers in den Vorfüllbehälter gedrückt wird. Insbesondere das in dem Beton befindliche Wasser hat die Eigenschaft, die Fließfähigkeit, und damit die Transportierbarkeit des Betons in der Förderleitung zu verbessern. Zudem führt zu trockener Beton in der Förderleitung zu Verstopfungen und kann bei der Aushärtung des Betons in der Förderleitung zu aufwändigen Reparaturmaßnahmen führen.

Für diesen Zweck wird in die Dichtungskammern des Schwenkkörpers in der Regel eine Gummidichtung aus Hartgummi eingelegt, mit der der Schwenkkörper gegen die beiden gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses der Umschaltvorrichtung eingepresst wird. Häufig wird zusätzlich zu der Gummidichtung noch ein Hartmetallring eingesetzt, so dass die Gummidichtung nicht direkt durch die Schwenkbewegungen des Schwenkkörpers an der Gehäusewand hin- und hergeschoben wird, sondern die Gummidichtung drückt den Hartmetallring an die Gehäuseseiten.

Beim Pumpvorgang wird die Gummidichtung durch den hohen Druck des Betons im Durchlasskanal der Schwenkvorrichtung nach außen, insbesondere in einen Spalt zwischen dem Hartmetallring und der Dichtungskammer, gedrängt. Durch die abrasive Wirkung des Betons hat dieses einen hohen Verschleiß der Gummidichtung zur Folge. Da der Austausch der Gummidichtung sehr aufwändig ist und zu Stillstandszeiten bei der Betonpumpe führt, ist es notwendig, die Gummidichtung im äußeren Umfang zu verstärken, um diesen Verschleiß zu reduzieren.

In der Schrift DE 31 13 787 wurde bereits vorgeschlagen, eine Gummidichtung für eine Umschaltvorrichtung der oben beschriebenen Art, die ohne den genannten Hartmetallring ausgeführt ist, mit einem metallischen Stützring auf dem äußeren Umfang der Gummidichtung auszustatten, der verhindert, dass die Dichtung unter dem hohen Druck in den Spalt zwischen dem Durchlasskanal und dem Vorfüllbehälter dringt und damit vorzeitig verschleißt. Ein derartiger metallischer Stützring ist jedoch sehr aufwändig herzustellen und muss insbesondere bei einer nierenförmigen Dichtung sehr präzise hergestellt werden um seine Aufgabe zu erfüllen. Zudem hat ein derartiger Stützring nicht die notwendige Elastizität um sich der Umfangsform der Dichtungskammer ausreichend anzupassen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Dichtung der Umschaltvorrichtung einer Dickstoffpumpe durch einfache und kostengünstige Maßnahmen dahingehend zu verbessern, dass die Standfestigkeit der vorhandenen Gummidichtung erhöht wird.

Diese Aufgabe löst die Erfindung durch eine Umschaltvorrichtung für eine Dickstoffpumpe gemäß Anspruch 1 . Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen um die elastische Dichtung, bzw. die Gummidichtung innerhalb der Dichtungskammer des Schwenkkörpers ein Stützband anzuordnen, welches die elastische Dichtung nach außen abstützt um das Wandern der elastischen Dichtung in den Spalt zwischen dem Dichtring und der Schulter der Dichtungskammer zu verhindern.

Bevorzugt besteht dieses Stützband aus einem elastischen Kunststoff, dessen Härte grösser ist als die Härte der elastischen Dichtung. Dadurch wird einerseits gewährleistet, dass das Stützband selbst nicht durch eine Veränderung seiner Form in den Spalt zwischen dem Dichtring und der Schulter der Dichtungskammer wandern kann, andererseits kann durch die vorhandene Elastizität des Stützbandes dieses einfach an die Form der Dichtungskammer, die z.B. rund oder nierenförmig sein kann, angepasst werden.

Bevorzugt besteht das Stützband aus einem Teflonmaterial. Teflon hat die Eigenschaft durch die aggressiven und abrasiven Eigenschaften des Betons nicht so stark angegriffen zu werden wie andere Gummi- oder Kunststoffmaterialien und hat damit eine hohe Lebensdauer. Bevorzugt enthält das aus Kunststoff- bzw. Teflonmaterial bestehende Stützband Bronze, wodurch sich die Eigenschaften weiter verbessern, insbesondere wird durch den Bronzeanteil die Druckfestigkeit des Teflonbandes weiter erhöht und damit die Gefahr verringert, dass es in den Spalt zwischen den Dichtring und der Schulter der Dichtungskammer verhindert.

Bevorzugt ist das Stützband 1 bis 3,5 mm dick. Das Stützband eignet sich besonders gut für die vorgesehene Aufgabe, wenn es ca. 2,5 mm dick ist. Wenn das Stützband dünner als 1 mm ist, hat es selbst nicht die notwendige Stabilität um ein Wandern der elastischen Dichtung zu verhindern und das Stützband könnte selbst in den Spalt zwischen der Dichtungskammer und der Schulter der Dichtungskammer wandern. Wenn das Stützband zu dick ist, ist es nicht mehr elastisch genug um einfach in die Dichtungskammer eingelegt zu werden und würde unnötig viel Platz in der Dichtungskammer beanspruchen.

Das Stützband wird bevorzugt von einem Band abgeschnitten, welches z.B. auf einer Rolle einfach beschafft werden kann.

Weiter bevorzugt ist es, dass Stützband auf eine Länge abzuschneiden, die durch den äußeren Umfang der Dichtungskammer bestimmt ist. Da der äußere Umfang der Dichtungskammer bei allen Schwenkkörpern einer Baureihe relativ konstant ist, kann das Stützband einfach auf die Länge des Umfanges der Dichtungskammer abgeschnitten werden bevor das Stützband in die Dichtungskammer eingelegt wird.

Das Stützband wird bevorzugt durch einen schrägen Schnitt auf die notwendige Länge abgeschnitten und nach dem Einlegen des Stützringes sollten die Schnittflächen möglichst eng beieinander liegen. Damit ist gewährleistet, dass die elastische Dichtung nicht in einem Umfangspunkt punktuell in einen Spalt des Stützbandes wandern kann und damit in seiner Funktion eingeschränkt ist bzw. an dem Spalt erhöhtem Verschleiß unterliegt. Bevorzugt ist der verbleibende Spalt im Stützband nach dem Einlegen in die Dichtungskammer kleiner als 1 mm. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine Öffnung des Durchlasskanals des Schwenkkörpers nierenförmig ausgebildet, wobei auch die elastische Dichtung nierenförmig ist und von dem Stützband in der Dichtungskammer abgestützt wird. Weiter bevorzugt sind an den Innenseiten des Gehäuses im Bereich der Einlassöffnungen und/oder der Auslassöffnungen Verschleißplatten angeordnet. Diese Verschleißplatten bestehen bevorzugt aus einem Metall höherer Härte als das Gehäuse selbst, so dass die Innenseiten des Gehäuses in dem Bereich, an dem der Schwenkkörper an der Gehäusewand hin- und herschwenkt wird, einem geringeren Verschleiß unterliegt. Zudem können die Verschleißplatten bei Bedarf ausgetauscht werden ohne dass gesamte Gehäuse austauschen zu müssen.

Anhand der Zeichnungen werden im Folgenden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigen:

Figur 1 Eine schematische Darstellung einer

Draufsicht einer Umschaltvorrichtung einer Dickstoffpumpe

Figur 2 Eine Seitenansicht der Umschaltvorrichtung aus Fig. 1

Figur 3 Eine schematische Ansicht eines Schnittes durch eine Dichtungskammer (Detail A) gemäß dem Stand der Technik

Figur 4 Eine schematische Ansicht eines Schnittes durch eine Dichtungskammer (Detail A) gemäß dem Stand der Technik beim Pumpvorgang

Figur 5 eine schematische Ansicht einer elastischem Dichtung mit einem Stützband gemäß der Erfindung Figur 6 ein Stützband gemäß der Erfindung im abgerollten Zustand

Figur 7 eine perspektivische Ansicht der

Schnittkante eines Stützbandes gemäß der Erfindung

Figur 8 Eine schematische Ansicht eines Schnittes durch eine Dichtungskammer (Detail A) gemäß der Erfindung beim Pumpvorgang

In der Figur 1 ist eine schematische Ansicht von oben auf eine Umschalt- Vorrichtung 1 für eine Dickstoffpumpe dargestellt. Die Umschaltvorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem oben offen Vorfüllbehälter 20 mit den Gehäuseseiten 2a, 2b, 2e, 2f und einem Boden 2c, in dem ein Schwenkkörper 3 angeordnet ist. Der Schwenkkörper 3 beinhaltet im Wesentlichen einen Durchlasskanal 17 mit einer Einlassöffnung 13 und einer Auslassöffnung 14. Die Umschaltvorrichtung 1 ist beispielsweise geeignet ist, den von hydraulisch angetriebenen Förderzylindern 18a, 18b, die an die Ein- und Auslassöffnungen 19a, 19b angeschlossen sind, geförderten Beton durch den Durchlasskanal 17 des Schwenkkörpers 3 in Richtung der Auslassöffnung 14 in ein Betonförderrohr 17 zu fördern. In der Figur 1 saugt der Förderzylinder 18b in einem Saughub Beton aus dem Vorfüllbehälter 20 an und der Förderzylinder 18a schiebt in einem zeitgleichen Förderhub den Beton durch den Durchlasskanal 17 des Schwenkkörpers 3 in das Betonförderrohr 21 . Bei der periodischen Änderung der Kolbenbewegung der Förderzylinder (18a, 18b) wird der Schwenkkörper 3 zügig mittels einer nicht dargestellten Hydraulikvorrichtung umgeschaltet. Damit der Schwenkkörper 3 dicht mit den gegenüberliegenden Gehäusewänden 2a und 2b abschließt, wird der Schwenkkörper 3 mittels des später erläuterten Dichtungssystem (Detail A) zwischen die Gehäusewände 2a und 2b gepresst, bleibt aber für die Umschaltbewegung noch beweglich.

In Figur 2 ist eine Seitenansicht der Umschaltvorrichtung 1 aus Fig. 1 dargestellt, dabei befindet sich die Auslassöffnung 14 auf der dem Betrachter zugewandten Seite und die Ein- und Auslassöffnungen 13 auf der dem Betrachter abgewandten Seite. Aus Figur 2 ist insbesondere die Schwenkbewegung des Schwenkkörpers 3 im Gehäuse 3 ersichtlich, wobei sich der Schwenkkörper 3 in der Zeichnung in der Stellung a, also vor der linken Ein- und Auslassöffnung 19a befindet. In beiden Stellungen a,b bleibt die nierenförmige Auslassöffnung 14 des Schwenkkörpers 3 vor der Auslassöffnung 15 des Gehäuses 2, die Auslassöffnung 14 des Schwenkkörpers 3 wird aber dennoch bei der Verschwenkung um die Schwenkachse 1 1 von Stellung a nach Stellung b und umgekehrt vor der Auslassöffnung 15 der Gehäuseseite 2b hin- und hergeschoben. Während der Wechsel vom Saughub zum Förderhub der Förderzylinder, je nach Konstruktionsweise und Größe der Dickstoffpumpe, etwa 3-15 Sekunden dauert und in dieser Zeit der Schwenkkörper 3 stillsteht, muss der Schwenkkörper 3 bei der Umschaltung in wenigen zehntel Sekunden in die andere Stellung umgeschwenkt werden. Beim Betrieb der Dickstoffpumpe 1 herrscht sowohl im Stillstand, als auch bei den Umschaltvorgängen ein Druck P mit bis zu mehreren hundert bar in dem Durchlasskanal 17 und dieser Druck wirkt auch auf die Dichtungseinheit (Detail A).

In Figur 3 ist eine schematische Detailansicht des Dichtungssystems (Detail A) aus Figur 1 gemäß dem Stand der Technik im unbelasteten Zustand dargestellt. Das heißt, das Schwenkorgan 3 ist an die Gehäusewand 2b über die elastische Dichtung 16, den Dichtring 12, die Hartmetallauflage 4 und die an der Gehäusewand 2b angebrachte Verschleißplatte 5 angepresst, ohne dass Betondruck im Durchlasskanal 17 herrscht. Der Dichtring 12 ist hier als Metallring mit Hartmetallauflage 4 gezeigt, er könnte aber auch aus einem anderen festen Material bestehen, dass durch die abrasive Wirkung des Betons beim Pumpen hohe Widerstandsfähigkeit bietet. Die Hartmetallauflage 4 ist nicht zwingend erforderlich. Im Folgenden wird aber die Ausführung mit einem Metallring mit Hartmetallauflage beschrieben. Die elastische Dichtung 16, die aus einem Kunstoff- oder Gummimaterial bestehen kann und u.U. im Innern mit einem Metallring verstärkt ist, hat die Aufgabe, den Dichtring 12 gegen die Gehäusewand 2 bzw. die Verschleißplatte 5 vorzuspannen, um den Durchflusskanal 17 gegen den Vorfüllbehälter abzudichten. Die elastische Dichtung 16 und der Dichtring 12 mit der Hartmetallbeschichtung 4 sind in die Dichtungskammer 8, die durch die nasenförmige Schulter 10 nach außen begrenzt ist, eingelegt. Im nicht eingebauten Zustand hätte die hier dargestellte elastische Dichtung 16 einen runden Querschnitt. Dadurch, dass der Schwenkkörper 2 zwischen die Gehäusewände 2a, 2b eingepresst ist, hat die Dichtung 16 eine leicht ovale Verformung, wodurch der Metallring 12 mit der Hartmetallbeschichtung 4 an die Verschleißplatte 5 mit dem Druck p gepresst wird.

Damit der Metallring 12 sich innerhalb der Dichtungskammer 8, die von der nasenförmigen Schulter 10 nach außen begrenzt ist, vor- und zurückwandern kann, um immer bündig mit der Verschleißplatte 5 abzuschließen ist ein Spalt 9 mit der Breite d vorgesehen. Da der Metallring 12 bei den Umschaltvorgängen auch seitlich verschoben wird kann die Breite des Spaltes im Betrieb zwischen 0 und ca. 1 mm variieren. Es ist ersichtlich, dass durch diese Bewegung auch die unter dem Anpressdruck befindliche elastische Dichtung 16 seitlich verschoben und gewalkt wird.

In Figur 4 ist das Dichtungssystem gemäß Fig. 3 gemäß dem Stand der Technik im Betrieb dargestellt. Im Durchlasskanal 17 herrscht durch das Fördern des Betons jetzt ein sehr hoher Druck P. Dieser Druck P, der den Metallring 12 über die Dichtung 16 beim Pumpvorgang zusätzlich an die Verschleißplatte 5 drückt, drückt die elastische Dichtung 16 in Richtung der nasenförmigen Schulter 10, zudem wird die elastische Dichtung 16 durch die Relativbewegung des Metallringes 12 zur Dichtungskammer 8 des Metallringes 12 seitlich hin- und hergeschoben.

Der Druck P und die Bewegungen des Metallringes 12 haben zur Folge, dass die elastische Dichtung 16 nicht nur in Richtung der nasenförmigen Schulter 10 gedrückt wird, sondern auch in den Spalt 9, wodurch einerseits der Metallring 12 praktisch eingeklemmt wird, aber insbesondere unterliegt die elastische Dichtung 16 in dem in den Spalt 9 eingedrückten Bereich einem besonders hohen Verschleiß.

In der Figur 5 ist eine nierenförmige elastische Dichtung 16 dargestellt, wie sie in einer Umschaltvorrichtung 3 einer Dickstoffpumpe entsprechend der Figuren 1 und 2 verwendet wird. Um die elastische Dichtung 16 ist ein Stützband 6 aus Teflonmaterial dargestellt, das zusammen mit der elastischen Dichtung 6 in die Dichtungskammer 8 der Umschaltvorrichtung eingelegt wird. Das Teflonmaterial 6 kann vorteilhafterweise mit Bronze angereichert sein, um die Härte des Bandes zu erhöhen.

Figur 6 zeigt das Stützband 6 im abgerollten Zustand. Das Stützband 6 hat die Länge L, die dem äußeren Umfang der Dichtungskammer 8 entspricht. In den Figuren 5 und 6 sind die schrägen Schnittflächen 6a des Stützbandes 6 deutlich zu erkennen. Diese schrägen Schnittflächen bewirken, dass die elastische Dichtung 16 bei einem leichten Spalt zwischen den Enden (2a) des eingelegten Stützbandes 16 nicht punktuell an einem Umfangspunkt belastet wird, sondern über einen längeren Bereich schräg belastet wird und damit der Verschleiß durch einen Spalt zwischen den Stützbandenden (2a) in der Dichtungskammer 8 an der elastischen Dichtung 16 über einen weiteren Bereich verteilt wird.

Der Schnittwinkel, kann wie in der Zeichnung dargestellt, ca. 30 Grad betragen, er sollte aber nicht zu klein sein, damit die Enden des Bandes 16 nicht zu dünn werden und sich in den Spalt 9 schieben bzw. drehen können, aber der Winkel sollte auch nicht zu groß sein, da sonst die elastische Dichtung zu stark an einem Umfangspunkt belastet wird.

Die Höhe H des Stützbandes 6 beträgt ca. 1 ,5 cm, sollte aber die Höhe der Dichtungskammer 8 im eingebauten Zustand nicht überschreiten, da sonst das Stützband 16 zwischen die Metalldichtung 12 und das obere Ende der Dichtungskammer 8 gepresst wird und die elastische Dichtung 16 ihre Funktion des Anpressens der Metalldichtung 8 an die Verschleißplatte nicht mehr erfüllen kann. Andererseits sollte die Höhe H des Stützbandes 6 nicht wesentlich niedriger als die Höhe der Dichtungskammer 8 sein, da sonst über oder unter dem eingelegten Stützband 6 ein Spalt entsteht, in den die elastische Dichtung 6 unbeabsichtigt eindringen kann.

Figur 7 zeigt eine Ansicht der schrägen Schnittfläche 6a des Stützbandes 6 mit der Dicke D. Die Dicke D des Stützbandes beträgt hier beispielsweise 2,5 mm, könnte aber auch zwischen 1 mm und 3 mm variieren. Die minimale Dicke D sollte nicht geringer sein als die maximale Breite d des Spaltes 9, da sonst die Gefahr besteht, dass das Stützband 6 in den Spalt 9 wandert und die Beweglichkeit der Metalldichtung in der Dichtungskammer 8 behindert. Wenn das Stützband zu dick ausgelegt ist, lässt es hingegen nicht ausreichend Platz für die elastische Dichtung 16 in der Dichtungskammer 8.

In Figur 8 ist ein Dichtungssystem gemäß Figur 1 , Detail A, dargestellt, bei der das Stützband 6 in die Dichtungskammer 8 umfänglich um die elastische Dichtung 16 eingelegt ist. Hier ist deutlich zu erkennen, dass unter dem in der zum Durchflusskanal 17 offenen Dichtungskammer 8 herrschenden Druck P des gepumpten Betons 7 (die Flussrichtung ist hier durch den größeren abwärts gerichteten Pfeil dargestellt, während die Wirkung des Druckes P auf die elastische Dichtung 16 mit den kleineren, nach rechts gerichteten Pfeilen dargestellt ist) die elastische Dichtung nur leicht verformt wird. Ferner wird der Metallring 12 durch die Reibungskraft F _R bei den Umschaltvorgängen hin und her geschoben.

In dieser Figur ist deutlich zu erkennen, dass die elastische Dichtung 16 zwar in Richtung der nasenförmigen Schulter 10 gepresst wird und sich dabei leicht verformt, aber das Stützband 6 verhindert, dass die elastische Dichtung 16 unter dem Druck P in den Spalt 9 wandert. Dadurch wird der Verschleiß an der elastischen Dichtung 16 maßgeblich reduziert und der Metallring 12 wird nicht in seiner Beweglichkeit beeinträchtigt. Es sei noch darauf hingewiesen, dass das hier gezeigte Stützband 6 nicht nur in der nierenförmigen Dichtungskammer 8 des hier dargestellten Umschaltventils verwendet werden kann, sondern kann zum Beispiel auch an der runden Einlassöffnung 13 an der anderen Seite des Schwenkkörpers 3 verwendet werden, um die Ein- und Auslassöffnungen beim Pumpvorgang abzudichten. Ferner ist die Verwendung eines derartigen Stützbandes 16 nicht auf die hier dargestellte Bauform einer Umschaltvorrichtung beschränkt, sondern könnte beispielsweise auch bei S-förmigen Umschaltventilen zur Abdichtung an den Ein- und Auslassöffnungen verwendet werden.