CH620743A5 - - Google Patents

Description

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PATENTANSPRÜCHE

1. Schlauchpumpe, versehen mit einer Stützbahn (35), die gemäss einem Bogenteil eines konzentrisch um eine Zentralachse (20) liegenden Kreises gebogen verläuft, einem an der Stützbahn (35) anliegenden und an einem Ende (33) fixierten 5 Pumpenschlauch (34), sowie mit in Abstand aufeinanderfolgend in einer runden Bahn um die Zentralachse (20) bewegbaren und mit dieser konzentrisch antreibbaren Pressorganen (10), die von der Stützbahn (35) radial einwärts Distanz halten, um den Pumpenschlauch (34) stellenweise zusammenzu- io drücken, welcher Pumpenschlauch (34) versehen ist mit wenigstens zwei Schichten von Armierungsdrähten (52, 53), bestehend aus im Umfangssinn des Pumpenschlauchs verlaufenden Windungen, die in der Pumpenschlauchwandung eingebettet sind, wobei die Windungen der beiden Schichten schräg 15 zur Pumpenschlauchlängsrichtung (54) verlaufen, und zwar derart, dass die Armierungsdrähte (52, 53) der einen Schicht die der anderen Schicht kreuzen, dadurch gekennzeichnet,

dass der Kreuzungswinkel zwischen den Windungen der beiden Schichten von Armierungsdrähten (52, 53) derart von 20 dem Gleichgewichtswinkel abweicht, dass der Pumpenschlauch

(34) unter Einfluss von innerem Pressdruck die Tendenz hat, länger zu werden, wobei der Pumpenschlauch (34) an dem Ende, zu dem die Pressorgane (10) sich längs der Stützbahn

(35) bewegen, also dem Ablaufende, fixiert ist. 25

2. Schlauchpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in Pumpenschlauchrichtung (54) offene Kreuzungswinkel zwischen den Windungen der beiden Schichten von Armierungsdrähten (52, 53) grösser als 120° ist.

3. Schlauchpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 30 zeichnet, dass der genannte Winkel 126° bis 128° beträgt.

4. Schlauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nur im Umfangssinn verlaufende Armierungsdrähte (52, 53) in dem Pumpenschlauch (34) angeordnet sind. 35

5. Schlauchpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenschlauch (34) und die Pressorgane (10) in einem Schmiermittelbad, z. B. einem Glyzerinbad, angeordnet sind.

6. Pumpenschlauch für eine Schlauchpumpe gemäss An- 40 spruch 1, welcher mit wenigstens zwei Schichten von Armierungsdrähten (52, 53) versehen ist, die aus im Umfangssinn des Schlauchs verlaufenden Windungen bestehen, die in der Schlauchwandung eingebettet sind, wobei die Windungen der beiden Schichten schräg zur Schlauchlängsrichtung (54) ver- 45 laufen, und zwar derart, dass die Armierungsdrähte (52, 53) der einen Schicht die der anderen Schicht kreuzen, dadurch gekennzeichnet, dass derKreuzungswinkel zwischen den Windungen der beiden Schichten von Armierungsdrähten (52, 53) derart vom Gleichgewichtswinkel abweicht, dass der Schlauch s0 (34) unter Einfluss von innerem Pressdruck die Tendenz hat, länger zu werden.

7. Pumpenschlauch nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der in Schlauchrichtung (54) offene Kreuzungswinkel zwischen den Windungen der beiden Schichten von 55 Armierungsdrähten (52, 53) grösser als 120° ist.

8. Pumpenschlauch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Winkel 126° bis 128° beträgt.

9. Pumpenschlauch nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nur im Umfangssinn verlau-fende Armierungsdrähte (52, 53) vorgesehen sind.

Die Erfindungen beziehen sich auf eine Schlauchpumpe 65 und einen Pumpenschlauch für eine solche gemäss den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 6.

Schlauchpumpen werden für verschiedene Zwecke und in verschiedenen Ausführungsformen verwendet. Besonders wenn mit einer solchen Pumpe hohe Pressdrücke geliefert werden sollen, wie beim Aufpumpen von Beton-, Zement- und ähnlichen Mischungen auf eine grosse Förderhöhe, oder beim Verpumpen von Medien in Produktionsbetrieben, muss der Pumpenschlauch mit einer Armierung versehen werden, die meistens wie im Eingang beschrieben ausgeführt wird. Dabei wird der Kreuzungswinkel zwischen den Windungen der beiden Schichten von Armierungsdrähten derart gewählt, dass der Pumpenschlauch unter Einfluss von innerem Überdruck nicht die Tendenz hat, in Länge und Durchmesser zuzunehmen. Dieser Winkel wird der Gleichgewichtswinkel genannt. Durch Errechnung sowie aus der Praxis hat es sich gezeigt, dass der Gleichgewichtswinkel auf ganze Grade gerundet 108° beträgt. Im allgemeinen werden die Schichten zum Ausgleichen der Spannungseffekte symmetrisch ausgeführt, so dass der Gleichgewichtswinkel für jede Schicht auch mit dem Wert 54°, gemessen zwischen der Längsrichtung des Pumpenschlauchs und den Windungen, bezeichnet werden kann. Meistens betrifft es Windungen von Stahldrähten, vorzugsweise tordierten Multi-filamentstahldrähten, und zwar in Schichten in einem rechten bzw. linken Gewindegang. Andere Materialarten lassen sich auch für Armierungsdrähte anwenden. Als Äquivalent wurde auch schon vorgeschlagen, statt schraubenlinienförmig gewundener Windungen Reihen aus dicht aufeinanderfolgenden Ringen als Windungen anzuwenden, wobei auch derselbe Gleichgewichtswinkel benutzt wird.

Trotz der Armierung mit einander unter dem Gleichgewichtswinkel kreuzenden Armierungsdrähten ruft ein solcher Pumpenschlauch bei hohen Pressdrücken grosse Schwierigkeiten hervor. Die Pressorgane, im allgemeinen drehbare Pressrollen, üben beim Passieren über den Pumpenschlauch und beim dabei Zusammendrücken des Pumpenschlauchs auf diesen Schlauch eine grosse Schleppkraft aus, die einerseits den Pumpenschlauch doch in der Länge ändert, andererseits spezielle Massnahmen erfordert, den Pumpenschlauch unter Kontrolle zu halten. Aus diesem Grund wird der Pumpenschlauch an dem Ende, wo die Rollen ihren Umlauf darauf anfangen, fixiert. Auch wurde schon vorgeschlagen, angetriebene Pressrollen anzuwenden. Weiter gibt es viele Vorschläge, den Pumpenschlauch auch mit Längsarmierungsdrähten zu versehen. Die angetriebenen Pressrollen bringen eine grosse Komplikation mit sich und geben nicht eine entscheidende Lösung; die Längsarmierungsdrähte machen den Schlauch schwer biegsam, während nach einiger Anwendungszeit ihre Heftverbindung mit dem Schlauchwandmaterial unvermeidlich verbrochen wird, so dass der Pumpenschlauch oft ersetzt werden muss.

Den Erfindungen liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile auf einfache und zweckmässige Weise zu beheben.

Die erfindungsgemässen Lösungen dieser Aufgabe sind Gegenstand der Patentansprüche 1 und 6.

Das im folgenden noch näher beschriebene günstige Verhalten des Pumpenschlauches fördert die Verwendungsmöglichkeit von nicht um eine eigene Achse rotierbaren Pressorganen, wobei diese zweckmässig mit dem Pumpenschlauch in ein Schmiermittelbad, z. B. ein Glyzerinbad, aufgenommen sind. Ein solches Schmiermittelbad ist auch vorteilhaft bei Pressrollen, die um eine eigene Achse rotieren, wie unter Hinweis auf die Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel wiedergegeben ist, erläutert wird.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Schlauchpumpe, wobei die Deckplatte grösstenteils weggebrochen und der Pumpenschlauch in Längsschnitt gezeichnet ist;

Fig. 2 in grösserem Massstab einen Querschnitt des Pum-

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penschlauchs nach Fig. 1; und

Fig. 3 in dem letztgenannten Massstab einen Teil der Wandung des Pumpenschlauchs in ungebogenem Zustand in Längsschnitt.

In Fig. 1 ist 20 die zentrale Welle, worauf eine Tragkon- s struktion 21 mit ihrer Nabe 22 angeordnet und mittels eines Keiles 23 in Drehung damit verbunden ist. Die Konstruktion 21 besteht weiter aus einem Scheibenteil 24 mit Rücken 25 und 26. Bei 27 und 28 sind Tragplatten 29 und 30 schwenkbar montiert, worin die Achsen 31 der Pressrollen 10 gelagert 10 sind, die je durch einen sich in einen der Rücken 26 stützenden Stellbolzen 32 einstellbar sind. Der in den Muffenkonstruktionen, die als Ganzes mit 33 bezeichnet werden, fixierte Pumpenschlauch liegt an der Stützbahn 35 an, die mit der Bodenplatte 36 ein Ganzes bildet. Mit 37 ist die teilweise ein-gezeichnete Deckplatte angegeben und mit 38 eine Querwand. Die Muffenkonstruktionen 33 sind mit Spannbolzen 39 befestigt, die mit verschweissten Platten 40 und Bolzen 41 auf Erhebungen 42 von Boden- und Deckplatte angeordnet sind. Die Spannbolzen sind mit Muttern 43 mit einer schweren Schlauchklemme 44 verbunden. In jedes Schlauchende ist ein Rohr eingesteckt, mit dem ein Anschlussflansch 46 ver-schweisst ist, der mit angeschweissten Stangen 47 und Zapfenbolzen 48 mit einer dazu Ohre 49 aufweisenden Schlauchklemme 44 verbunden ist. Dadurch, dass die beiden Enden des Schlauches 34 mittels einer Muffenkonstruktion 33 befe- 25 stigt sind, kann die Pumpe in beiden Drehrichtungen arbeiten. Beim Passieren über die Stützbahn 35 drücken die Rollen 10 den an der Stützbahn 35 anliegenden Pumpenschlauch 34 aus Gummi stellenweise ein, so dass der sich in Umlauf -richtung von einer Rolle 10 in dem Pumpenschlauch befin- 30 dende Schlauchinhalt an zu verpumpendem Material weiter-gepresst wird. Hinter der auf den Pumpenschlauch drückenden Pressrolle 10 erhält der Pumpenschlauch wieder seine runde Querschnittsform und saugt dadurch neues Material an.

Beim Passieren einer Pressrolle 10 über den gebogenen 35 Teil des Pumpenschlauchs 34 verschiebt sich dieser, ungeachtet des zu liefernden Pressdruckes, praktisch nicht, während auch die Form des Schlauches, unter Ausnahme von der lokalen Eindrückung durch die Pressrolle sich nicht ändert. Dieses günstige Verhalten wird durch die in der Wand des Pum- 40 penschlauches 34 eingebettete Armierung erreicht.

In den Figuren 2 und 3 geben die Strichlinien die Lage einiger Windungen dieser sich über die ganze Länge des Pumpenschlauchs eingebetteten gewundenen Armierung an.

Diese Armierung besteht aus zwei Schichten 52 bzw. 53, 45 von denen die Schicht 53 innerhalb der Schicht 52 liegt. Die beiden Schichten 52 und 53 sind schraubenlinienförmig gewunden, wobei jedoch ihre Windungen schräg in bezug auf die Längsrichtung des Pumpenschlauchs 34 angeordnet sind, derart, dass die Windungen der beiden Schichten einander 50 kreuzen unter einem sich für das bezweckte Ziel als wirksam erwiesenen Winkel von 126°, berechnet als offener Winkel in Längsrichtung des Pumpenschlauchs. Die Windungen der bei-

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den Schichten sind in gleichem Masse schräg, so dass alle Windungen einen Winkel von 63° mit der durch die Pfeillinie 54 angegebenen Längsrichtung des Pumpenschlauchs in ungebogenem Zustand einschliessen. Beim Biegen des Pumpenschlauchs bleibt der Kreuzungswinkel zwischen den Windungen praktisch ungeändert.

Zwischen den Armierungsschichten wird etwas Abstand gehalten, damit Überlastung des Gummis an den Kreuzungsstellen der Windungen vermieden wird.

Weil der Kreuzungswinkel zwischen den Armierungswindungen grösser ist als der sog. Gleichgewichtswinkel von rund 108° hat der Pumpenschlauch 34 die Tendenz, infolge des in ihm herrschenden Druckes des Mediums in dem Teil zwischen der Muffenkonstruktion 33 und der herankommenden Pressrolle 10, länger zu werden, welche Tendenz durch die Kräfte, die diese herankommende Pressrolle 10 und die Muffenkonstruktion 33 auf diesen Teil des Pumpenschlauchs in seiner Längsrichtung ausüben, ausgeglichen wird. Weil die Tendenz zur Verlängerung und die genannten Kräfte proportional zu dem Pressdruck zunehmen, entsteht diese Ausgleichung bei jedem Pressdruck.

Die an dem Ansaugende des Schlauches 34 angeordnete Muffenkonstruktion 33 spielt bei dieser Ausgleichung keine Rolle. Die Ausführung mit zwei Muffenkonstruktionen 33 macht jedoch die Pumpe für beide Drehrichtungen anwendbar.

Bei der Schlauchpumpe wirken die Schleppkraft des vorlaufenden Pressorgans 10 auf den Pumpenschlauch 34 und die in dem Pumpenschlauchteil zwischen diesem Pressorgan und dem fixierten Schlauchende wirksame Verlängerungskraft entgegengesetzt. Dadurch liegt der Pumpenschlauch 34 bei geeigneter Wahl des Abweichungswinkels zwischen dem Kreuzungswinkel und dem Gleichgewichtswinkel praktisch unbeweglich an der Stützbahn 35, ohne dass spezielle Beherr-schungsmassnahmen dazu erforderlich wären. Man braucht deshalb sogar das andere Ende des gebogenen Pumpenschlauchteils nicht zu fixieren, um den Schlauch unter Kontrolle zu halten. Dieses ruhige Verhalten des Pumpenschlauchs ergibt sich bei allen Pressdrücken, und zwar bis zum höchsten Druck, für den die Pumpe bestimmt ist.

Ein zusätzlicher Vorteil ist die grössere elastische Biegsamkeit des Schlauches, die deswegen erzielt wird, weil der vom Gleichgewichtswinkel abweichende Kreuzungswinkel zu einer in Pumpenschlauchrichtung gesehen grösseren Öffnung führt, was weiter auch ein stärkeres Ansaugevermögen des hinter dem wirksamen Pressorgan liegenden, seine runde Querschnittsform wieder annehmenden Pumpenschlauchteils mit sich bringt. Ein weiterer Vorteil ist der verhältnismässig geringe Kostenpreis, weil die Komplikation der Beherrschungsmassnahmen vermieden wird und sich auch eine Längsarmierung des Pumpenschlauchs erübrigt. Wenn man für eine spezielle Anwendung trotzdem eine Längsarmierung verwendet, bleibt deren Heftverbindung mit diesem sich besser verhaltenden Pumpenschlauch erheblich länger erhalten.

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1 Blatt Zeichnungen