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Quetschpumpe zIlr Förderung von Beton" 1. Zusatz zu Patent ... (Patentanmeldung
P 21 06 554.3-15) Die Erfindung betrifft eine Quetschpumpe zur Förderung von Beton,
bei der der Beton längs eines Zylinderflächensegmentes mit Hilfe eines elastischen
Quetschorganes gefördert wird, auf dem sich Quetachrollen abwglzen, die auf einem
Rotor gelagert sind, der in einem Gehäuse umläuft, wobei das Quetsohorgan aus einem
ebenen, gummielastischen Band besteht, dessen beide Enden an der Geha'usewand befestigt
sind und der Pumpraum von der ebenen Flasche des Zylinderaegmentes, den beiden dazu
senkrechten und zueinander parallelen Gehäuse wänden und dem ebenen, mit seinen
Längskanten abdichtenden Quetschorgan begrenzt ist, das in allen Überrollungsphasen
ohne elastische Überdehnung stramm' gehalten ist und das eine Armierung aufweist,
die von dem gummielastischen Werkstoff umhWllt und an der Innenseite des Quetschraumes
konzentriert ist nach Patent ... (Patentanmeldung P 21 06 554.3-15).
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Die Pumpe nach dem Hauptpatent kann ebenso wie die erfindungsgemäße
Pumpe alle Medien mit einer Konsistenz zwischen der von Wasser und Beton pumpen.
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Diese Pumpen zeichnen sich vor allem dadurch aus, daß nach dem Überrollen
eines bestimmten Bandab-Schnittes der zum Ansaugen des Betons erforderliche volle
Querschnitt des Pumpraumes wiederhergestellt wird, ohne daß dazu die Erzeugung eines
Vakuums im Pumpgehäuse oder eine andere entsprechend wirkende Vorrichtung notwendig
sind. Das beruht im wesentlichen darauf, daß das Band in allen Uberrollungsphasen
stramm gehalten wird. Dabei wird zur Vermeidung von vorzeitigem Verschleiß eine
Uberdehnung des Bandes vermieden.
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Wegen der bekannten statischen Gesetze ist es nicht möglich, in dem
zwischen den Festpunkten und/oder den eingetauchten Rollen frei gespannten Band
Jeden Durchhang zu vermeiden. Andererseits darf der betrieblich auftretende Durchhang
des Bandes ein bestimmtes Maß auch bei dem maximalen Förderdruck des Betons nicht
dberschreiten. Würde man einen größeren Banddurchhang zulassen, so bestunde die
Gefahr, daß die Rollen am Ende ihres Eintauchweges das Band geknickt Uberrollen
und dabei zerstören. Andererseits ändert sich die freie Bandlänge zwischen zwei
Festpunkten und/oder von den Rollen unterstutzten Bandpunkten Je nach der Zahl der
eingetauchten Rollen, so daß unter der Voraussetzung gleicher Spannung auch der
Durchhang veränderlich wäre.
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Bei der Pumpe gemäß der Erfindung ist die Aufgabe gelöst, die Pumpe
nach dem Hauptpatent dadurch zu verbessern, daß unabhängig von der Rollenzahl des
Rotors und der Jeweiligen Botriebsphase, d. h. der Stellung
des
Rotors und dem Förderdruck des Betons der maximal zulässige Banddurchhang nicht
überschritten bzw.
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ein gewünschter Banddurchhang konstant gehalten wird.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform der neuen Pumpe erfolgt die Lösung
dieses Problems dadurch, daß die Befestigung des Bandes am Gehäuse in dem Band eine
Bandspannung erzeugt, welche im Leerlauf oder bei drucklosem Betrieb der Pumpe eine
Vergrößerung des Banddurchhanges vermeidet und daß zwischen einem der Enden des
Bandes und dem Gehäuse eine Spannvorrichtung angebracht ist, die in dem vorgespannten
Band eine dem Förderdruck des Betons proportionale Bandspannung aufbringt.
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Bei dieser Lösung der Erfindung wird somit der konstante Teil der
Bandspannung im Betrieb der Pumpe zunächst kompensiert, bevor-der dem Förderdruck
des Betons proportionale Anteil der Bandspannung erzeugt und konsumiert wird. Es
ergibt sich dadurch ein konstantes Verhältnis von Bandspannung zu Förderdruck der
Pumpe, und die Bandspannung entspricht daher den jeweiligen Bedingungen, unter denen
die Pumpe arbeitet.
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Geht man davon aus, daß-praktisch kein Banddurchhang im Leerlauf oder
bei drucklosem Betrieb der Pumpe auftritt, so wird in diesen beiden Betriebszuständen
das Band bei allen Überrollungsphasen ohne Durchhang stramm gehalten.
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Beim Pumpen ist die von der Spannvorrichtung aufzubringende Kraft
veränderlich, weil sie dem Förderdruck des Betons proportional ist. Es ergibt sich
dann, daß die Spannvorrichtung gesteuert werden nuß'. Erfindungsgemäß steuert insbesondere
cas zum Umlauf des Rotors
notwendige Antriebsmoment die von der
Spannvorrichtung aufgebrachte Vorspannung.
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Besonders einfach läßt sich eine solche Steuerung verwirklichen, wenn
der Rotor und die Spannvorrichtung hydraulisch angetrieben werden, weil dann nur
die Spannvorrichtung mit dem Arbeitsdruck des Rotors beaufschlagt zu werden braucht.
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Andererseits kann der Arbeitsdruck der Spannvorrichtung auch Druckspeichern
entnommen werden. Dieses Prinzip läßt sich bei Spannvorrichtungen anwenden, die
von hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylindern oder -motoren gebildet werden.
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Verwendet man Hubzylinder, eo empfiehlt es sich, die Hubzylinder schwenkbar
zu lagern und auf einen am Gehäuse gelagerten Hebel wirken zu lassen, der an das
Band angeschlossen ist.
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Eine andere Lösung der vorstehend herausgestellten Aufgabe besteht
erfindungsgemäß darin, daß die Zugarmierung mit einer Kraft vorgespannt ist, die
dem maximalen Förderdruck des Betons entspricht.
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Bei dieser Lösung wird die Zugarmierung so hoch vorgespannt, daß die
Gesamtspannung, die sich bei maximalem Förderdruck ergibt, und die damit verbundenen
Dehnungen und Banddurchhänge ihre maximal zulässigen Werte nicht überschreiten.
Das läßt sich mit einer Spannvorrichtung verwirklichen, kann aber auch ohne Spannvorrichtung
allein mit Hilfe eines hinreichend elastischen Bandes bzw. einer hinreichend elastischen
Bandarmierung erreicht werden.
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Insbesondere empfiehlt es sich, die Armierung aus hochmoduligen Polyesterfäden
herzustellen, welche es esmöGlichen, den notwendigen großen Spannungsbereich zu
verwirklichen.
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Es empfiehlt sich andererseits nicht, das Bandgummi der großen Vorspannung
zu unterwerfen, die für die Aufgabenlösung erforderlich ist. Das kann man dadurch
vermeiden, daß der Gummi des Bandes bei vorgespannter Armierung vulkanisiert wird.
Dann nimmt er lediglich die Betriebsdehnungen des Bandes auf.
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Die beiden Aufgabenlösungen gemäß der Erfindung werden nachfolgend
anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert; es zeigen Fig. 1 in Seitenansicht
und im Schnitt längs der Linie I I der Fig. 2 eine erfindungsgemäße Quetsch pumpe
im Längsschnitt und Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 im Schnitt längs der Linie
II II der Fig. 1.
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Die in den Figuren wiedergegebene Quetschpumpe dient zur Förderung
von Beton. Dieser wird in Richtung des Pfeiles a aus einem Trichter B angesaugt,
in Richtung des Pfeiles -b gefördert sowie in Richtung des Pfeiles c aus der Pumpe
herausgedrückt. Die Pumpe hat ein Gehäuse 2, in dem der Beton längs eines Zylinderflächensegmentes
3 mit Hilfe eines elastischen Quetschorgans in Gestalt eines Bandes 4 gefördert
wird, sobald sich drei Quetschrollen 5, 6 bzw.
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6a auf der Innenseite 7 des Bandes abrollen.
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Die Rollen sitzen auf einem Rotor 78, der zu diesem Zweck mit einer
Nabe 70 versehen ist, auf der sich die Lagerung für die Rollen 5, 6, 6a befindet.
Die Nabe sitzt auf einer
Welle 72, die in Lagern 73 und 74 läuft.
Die Welle 72 ist außerdem zwischen den Lagern 73 und 74 noch bei 79 wiedergegeben.
Der Antrieb der Welle 72 ist nicht im einzelnen gezeichnet. Er kann von einem hydraulischen
Motor gebildet werden.
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Bei dem in den Figuren wiedergegebenen Ausführungsbeispiel werden
zur Erzielung eines hohen Gleichförmigkeitsgrades zwei Rotoren gleicher Ausbildung
verwendet, die jeweils drei Quetschrollen 5, 6, 6a aufweisen und demnach identisch
ausgebildet sind.
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Die Teile des zweiten Rotors sind daher jeweils mit den gleichen Bezugszeichen
unter Hinzufügung eines Indexstriches bezeichnet.
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Anhand des Rotors, der mit den Bezugszeichen ohne Indexstrich bezeichnet
ist, wird nachfolgend die Pumpwirkung beschrieben: Dreht sich der Rotor in Richtung
des in Fig. 1 mit d bezeichneten Pfeiles, so wird durch die Rolle 5 das Band 4 an
dieser Stelle radial nach außen bewegt.
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Das Band bildet mit der entsprechend einem Zylindersegment gekrümmten
Außenwand 3 des Gehäuses und den zueinander paralleln Wänden 11, 12 einen Quetschraum
1. Legt sich das Band unter dem Einfluß der Quetschrolle 5 der Innenseite 13 der
Wand an, so wird ein Druckraum 14 gebildet, welcher sich in Richtung des Pfeiles
b bewegt und durch das Band 4 gegen einen Ansaugraum 15 abgedichtet ist.
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Das das Quetschorgan bildende Band besteht zum größten Teil aus guitimielastischem
Werkstoff und hat außerdem eine nicht dargestellte Armierung.
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Das bei 80 wiedergegebene Bandende ist mit Hilfe eines Keils 81 am
Gehäuse der Pumpe befestigt und damit festgelegt. An Stelle eines Keils läßt sich
zur Befestigung dieses Bandendes auch ein Bolzen verwenden. Das andere bei 79 wiedergegebene
Bandende ist mit Hilfe eines Keils 82, der sich außen auf je einem Ansatz 83 eines
allgemein mit 84 bezeichneten Hebels abstützt? -festgelegt. Der Hebel ist bei 85
am Gehäuse gelenkig gelagert. Sein freies Ende trägt ein weiteres Gelenk 86 zum
Anschluß eines Joches 87. Das Joch 87 hat zwei Seitenteile, von denen eines in Fig.
1 erkennbar und mit 88 bezeichnet ist. Die beiden Seitenteile werden von dem Boden
89 zusammengehalten.
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Der Boden 89 hat eine Vertiefung 90 für das äußere Ende 91 einer Kolbenstange
92, die mit Hilfe eines in einem Arbeitszylinder 93 gelagerten Kolbens beweglich
ist.
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Die Teile 81 - 93 bilden eine Spannvorrichtung. Sobald nämlich durch
Aufbringen eines hydraulischen Druckes im Zylinder 93 die Kolbenstange 92 nach außen
fährt, belastet sie das Joch 87, so daß der Hebel 84 um seinen Anlenkpunkt 85 schwenkt
und das Band 4 spannt.
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Das Band hat eine Vorspannung, die es in allen Betriebsphasen im Leerlauf
zwischen seinen Befestigungs- bzw.
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Auflagepunkten stramm hält. Dem Förderdruck des Mediums proportional
erzeugt die Spannvorrichtung eine Bandkraft, die zunächst die Vorspannkraft kompensiert
und darüber hinaus nur noch allein wirksam wird.
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Der nicht dargestellte Motor des Rotors 78 wird hydraulisch betrieben.
Entsprechend der Förderhöhe des Betons wächst das Motordrehrnoment an oder vermindert
sich. Der Arbeitsdruck des Rotors ist daher ein Naß für den Förderdruck des Betons.
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Die nicht dargestellte Armierung des Bandes kann z. B. aus hochmoduligen
Polyesterfäden bestehen.
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Das Band erhält in diesem Falle eine Vorspannung, die ausreicht, bei
Leerlauf der Pumpe in sämtlichen Überrollungsphasen einen Durchhang des Bandes zu
vermeiden. Die infolge des Innendruckes im Betrieb unvermeidbar entstehenden Durchh3nge
und die damit verbundenen Dehnungen des Bandes fUhren zu einem Kraft- bzw. Spannungsanstieg
im Band. Die jeweilige Gesamtspannung in der Zugarmierung e :cgbt sich damit als
Summe aus der Vorspannung und dem Jeweiligen Spannungsanstieg.
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Patentansprüche