DE2729159A1 - Kolbenpumpe - Google Patents

Description

• Kolbenpumpe
• Die Erfindung bezieht sich auf Kolbenpumpen zum Fördern von viskosen, breiförmigen oder plastischen Mateiolien, beispielsweise Beton, Kohle, Beimischullgen oder dgl., und insbesondere auf Pumpen mit zwei Pumpzylindern, deren jeder einen Kolben enthält und deren jeder abwechselnd Uber ein gekröpfte Ventil mit einer Abgabeleitung fUr das zu fördernde Material verbindbar ist, wobei ein Kolben in einem Pumpzylinder so ausgelegt ist, daß er einen Ansaughub ausführt, um zu förderndes Material anzusaugen, während ein Kolben im anderen Pumpzylinder einen Druckhub ausfUhrt, um Material in die Abgabeleitung auszustoßen, sowie mit einer Vorrichtung zum Verschieben der Ventilvorrichtung am oder in der Nähe des Endes eines Druckhubes in einem Zylinder von einer Verbindungsstelle fUr den einen Zylinder zu einer Verbindungsstelle fUr den anderen Zylinder.
• Bekannte Pumpen dieser Azt haten wesentliche Nachteile. Beispielsweise verzursacht die Pumpwirkung der Koiben, daß die Vertilverlichtung von dem Zylinder weggedrückt wird, aus we chem Material ansgestoßen wird, wes zur Folge hat, daß das material aus der Vorbindungestelle dazwischen herausspritzt bzw. überläuft. Fer@er wunde festgestellt, daß der Zagang zum Inneren der Abgabezylinder durch das gekröpfte Ventil behindent wird Aufgabe verliegender Erfindung ist es, diese Nachteite bekannter Pumen zu beseitigen und eine Kolbenpumpe zu schaffen, mit des ein einwandfreie Betrieb unter Vermeidung dieser Nachteile gewählleistet ist.
• Gemäß der Erfindung ist eine pumpe der gattungsgemäßen Art gekennzeichne durch erste und zweite Pumpzylinder mit ersten und zweiten, in den Pumpzylindern geführten Kolben, wobei ein Kolben in einem Pumpzylinder so angeordnet ist, daß er einen Ansaughub ausführt, damit zu förderndes Material aus einem Vorratsbehälter angesaugt wird, während ein Kolben im anderen Zylinder einen Ausstoßhub ausführt, um zu förderndes Material auszustoßen, eine Ventilvorrichtung, die eire gekröpfte Leitung aufweist welche so angeordnet ist, daß sie die Zylinder abwechselnd mit einer Abgabeleitung fUr das zu fördernde Material verbindet, und einen auf der Ventilvorrichtung versehenen Ansatz, der mit einem Ansatz im Vorrats behälter zusammenwirkt, um zu verhindern, daß die Leitung durch die Pumpwirkung der Kolben von den Zylindern weggedrückt wird.
• Vorzugsweise ist eine Vorrichtung vorgesehen, die die Abnutzung zwischen Teilen der Pumpe, die in beweglichem Kontakt miteinander stehen, kompensiert.
• Die gekröpfte Ventil vorrichtung ist bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung eine gekröpfte Leitung, die um eine Achse, welche innerhalb eines Endteiles der Leitung entfernt von den Zylindern liegt, zwischen einer Position, in der das Aufnahmeende in Deckung mit dem Abgabeende des aine Pumpzylinders steht, und eines Position, in der das Aufnahmeende in Deckung mit dem Abgabeende des anderen Pumpzylinders steht, hin-und herbewegbes ist, wobei der Leitung über einen Hebe arm, der um eine Sehwerkachse schwerkbar angeordnet ist, eine bewegung erteilt wird.
• Die Vorrichtung zur Kompensierung der Abnutzung ist zweckmäßiger Weise so aufgebaut, daß sie den Hebelarm in axialen richtung gegen die Enden dem Pumpzylinder bewegt, damit das Aufnahmeende der gekröpften Leitung beeser in Eingriff mit dem Ende eines Pumpzylinders kommt. Vorzugsweise eind die Verschleißflöchen an des Enden eines jeden Pumpzylinders und de gekröpften Ventilvorrichtung nach bekannten Verfahren verschleißgehörtet, um die Abnutzung zu verringeten, obgleich als Zwischenlage fläche zwischens den Enden der Pumpzylinder und dem Ende der gekröpften Ventilvorrichtung eine Dichtung aus verschleißfestem Material verwendet werden kann, die ersetzt werden kann, wenn der Verschleiß einen zulössiges Wert übersteigt.
• lachstehend wi-d die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles in Zusammenhang mit de Förderung von Beton erläutert. Es zeigen: Fig. 1 und 2 cie schematische Darstellung der Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Pumpe, Fig. 8 eine schematische Uckansicht einer Pumpe gemäß der Erfindung und Fig. 4 cincll Ldngsschnitt durch die Pumpe nach Fig. 3.
• Das Prinzip der Arbeitsweise einer Pumpe der hier beschriebenen Art wird zunächst in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 erläutert. Ein Vorratsbehälter 1, der zu fördernde Beton enthalt, besitzt eine untere Seitenwand 1a, die die offenen Enden der Pumpzylinder 3 und 4 aufnimmt, deren jeder einen entsprechenden Kolben 5 und 6 aufweist. Jeder Kolben ist am Ende eines hydraulisch betätigbaren Stößels zur Hin- und Herbewegung in den entsprechenden Zylindern befestigt. Die entgegengesetzte Wand 1b weist auf einem Niveau, das höher liegt als das der Zylinder 3 und 4, eine Öffnung auf, in der ein Auslaßende 7 einer hohlen, gekröpften Leitung 8 aufgenommen wird, die um die Achse des Auslaßendes 7 zwischen einer Position, in der das Einlaßende 9 in Deckung mit dem Zylinder 3 (Fig. 1) steht, und einer Position, in der das Einlaßende 9 in Deckung mit dem Zylinder 4 (Fig. 2) steht, hin- und herbewegbar ist. Das Auslaßende 7 der Leitung ist mit einer (nicht dargestellten) Abgabeleitung verbunden.
• In der in Fig. 1 gezeigten Position fUhrt der Kolben 6 einen Ansaughub aus, damit Beton in den Zylinder 4 eingesaugt wird, wie durch die Pfeile 10 angedeutet ist, während Beton, der vorher in den Zylinder 3 eingeführ worden ist, durch den Ausstoßhub des Kolbens 5 in die Leitung 8 gedrückt wird, wie durch Pfeil 11 dargestellt. Wenn jeder Kolben das Endes seines Hubes erreicht hat, wird die Leitung 8 in die in Fig. 2 gezeigte Position bewegt, in der der umgekehrte Vorgang stattfindet, nämlich Beton in den Zylinder 3 (Pfeile 12) eingesaugt und aus dem Zylinder 4 (Pfeil 13) abgegeben wird.
• Die Pumpe nach der Ausführungsform vorliegender Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den Figuren 3 und 4 erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Das Einlaßende 9 der Leitung 8 ist hin-und herbewegbar in folgender Weise befestigt. In einer Wand 1c des Vorratsbehälters 1 oberhalb der Zylinder 3 und 4ist ein Lagergehäuse 14 befestigt, das Lager 15 und 16 fUr eine Schwenkachse 17 aufnimmt, die einen hexagonolen Kopf 18 und ein Schraubgewinde ci entfernten Ende zur Aufnahme einer Schraubenmutter 19 besitzt. Das innere Ende der Achse 17 ist mit einem Hebelar. 20 befestigt, der einstückig mit einet ringförmigen Teil gegossen ist, welches das Einlaßende 9 der Leitung 8 bildet, un ist mit dem Hauptteil Uber ein Drehgelenk 21 befestigt. Ein Flansch 22, der von dem ringförmigen Teil nach abwärts vorsteht, wirkt mit einem Ansatz 23 zusammen, der von dem Boden id des Vorretsbehulters 1 nach ober vorsteht. Flonsch 22 und Ansatz 23 haben den Zweck, zu verhindern, daß die Leitung 8 von den Öffnungen der Zylinder 3 und 4 aufgrund der Pump wirkung der Kolben 5 und 6 auf den Beton weggedrUckt wird, was eine Verringerung der Leistung zur Folge hätte.
• ring Ein auswechselbarer Verschleiß/24 ist mit dem Einlaßende 9 der Leitung 8 verbunden, entsprechende auswechselbare Verschleißringe 25 sind mi dem jeweiligen Ende der Zylinder 3 und 4 befestigt.
• Ein Auslaßende 7 der Leitung 8 ist durch einen getrennten Endteil ausgebildet, der mit dem Hauptteil der Leitung 8 Uber ein Drehgelenk 26 verbunden ist, das in der Wandung lb des Vorratsbehälters befestigt ist.
• Das Auslaßende 7 kann starr, z.B. durch Schweißen, mit der Wand lb des Vorratsbehälters befestigt sein, und ein Abstand zwischen dem Ende 7 und dem mittleren Teil der Leitung 8 aufgrund der axialen Bewegung des mittl -ren Teiles kann durch Beilagen aufgenommen werden, die zwischen die beiden Teile unter dem Drehgelenk 26 eingesetzt werden.
• Der Schwenkachse 17 wird mit Hilfe der Kolben der beiden doppelt wirkenden hydraulischen Zylinder 27 und 28 eine hin- und hergehende Bewegung erteilt, die auf das Einlaßende 9 und den Hauptteil der Leitung 8 Ubertragen wird.
• Die Schraubenmutter 19 kann gegen das äußere Ende des Lagergehduses 14 festgezogen werden, so daß der Hebelarm 20 und das zugeordnete Einlaßende 9 der Leitung 8 gegen die Enden der Zylinder 3 und 4 bewegt werden, damit ein Verschleiß der VerschleiBringe24 und 25 auf einfache Weise kompensiert werden kann. Ein oder mehrere Beilagen (nicht dargestellt) können zwischen den Flansch 22 und den Ansatz 23 eingesetzt sein, um das vergrößerte Spiel zu kompensieren, wenn eine Abllutzung der Verschleißi flache aufgenommen wird.
• Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung des zzehgelenkes 21 beschränkt; beispielsweise kann ein solches Schwenkgelenk 21 durch eire stair der bindung ersetzt werden, oder aber der ringförmige Teil kann einstUckig mit dem Hauptteil der Leitung 8 ausgebildet sein. Die Verwendung eines derartigen Schwenkgelenkes erleichtert jedoch das Entfernen der Leitung 8 aus dem Vorratsbehälter 1 und ermöglicht einen einfache Austausch.
• Die Schwenkgelenke 21 und 26 können in beliebiger Weise ausgebildet sein beispielsweise als einfache ringförmige Klammer mit zwei halbkreisförmigen Teilen, die miteinander Uber ein Gelenk und einen außermittigen Hebel oder Uber Schraubverbindungen verbunden sind; vorzugsweise weisen die Schwenkgelenke 21 und 26 jeweils eine Abdichtung auf, die z.B. aus Gummi besteht.
• Im Rahmen der Erfindung sind Ergänzungen und/oder Modifikationen der Pumpe möglich. Beispielsweise kann eine Wand des Vorratsbehälte s 1, insbesondere die Wand 1b, so ausgelegt sein, daß sie vertikal ausgebildet und gelenkig mit einer der anderen Wandungen, vorzugsweise einer Seitenwand des Vorratsbehälters so verbunden ist, daß das Behöltergehdu se von der Wand 1b weggeschwenkt werden kann, damit ein Zugang zu den Enden der Zylinder 3, 4 und zum Inneren des Vorratsbehälters möglich ist Eine Abdichtvorrichtung kann zwischen der Wandung 1b und den benachbart Wandungen des Vorratsbehälters vorgesehen sein, damit ein Abfließen des Materiales aus dem Vorratsbehälter verhindert wird. Ferner kann eine Abdeckung, z.B. ein Sicherheitsgitter, fUr den Vorratsbehälter, sowie eine Vorrichtung, die eine Betätigung der hydraulischen Kolbenstangen und 28 bei entfernter Abdeckung verhindert, vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die Abdeckung schwenkbar auf dem Vorratsbehälter befestigt, und ein hydraulisches Ventil, das durch die Schwenkbewegung der Abdeckung gesteuert wird, ist in den hydraulischen Leitungen zu den Kolbenstangen 27 28 eingescholtet, so daß hydraulisches Arbeitsmedium zu den Kolben automatish abgeschaltet wird, sobald die Abdeckung angehoben wird, wodurch verhindert wi;d, daß Fremdstoffe und Fremdgegenstdnde in den Vorratsbehälter fallen.

Claims (15)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Kolbenpumpe zum Förden von viskosen, breiförmigen oder plastischen Massen, wie Beton, Kohle oder dgl. Materialien, gekennzeichnet durch erstc und zweite Pumpzylinder (3, 4) mit ersten und zweiten, in den Pumpzylindern gefUhrte;i Kolben (5, 6), wobei ein Kolben in einem Pumpzylinde- so angeordnet «t, daß e einen Ansaughub ausfUhrt, damit zu förderndes Material aus einem Vorratsbehälte (1) angesaugt wird, während ein Kolben im anderen Zylinder einen Ausstoßhub ausführt, um zu förderndes Material auszustoßen, eine Ventilvorrichtung, die eine gekröpfte Leitung (8) aufweist, welche so angeordnet ist, daß sie die Zylinder (4, 3) abwechselnd mit einer Abgabeleitung fUr das zu fördern de Material verbindet, und einen auf der Ventilvorrichtung vorgesehene Ansatz (22), der mit einem Ansatz (23) im Vorratsbehälter (1) zusammen wirkt, um zu verhindern, daß die Leitung (8) durch die Pumpwirkung der Kolben (5, 6) von den Zylindern (3, 4) weg gedrückt wird.
2. 2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (17, 18, 19, 20, 24, 25) vorgesehen ist, die den Verschleiß zwischen Teilen der Pumpe, welche in beweglichen Kontakt miteinander stehen, kompensiert.
3. 3. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwenkwelle (17) vorgesehen ist, die um ihre Achse oszillieren kann, und daß ein Hebelarm (20) die Schwenkwelle (17) mit der gekröpften Leitung (8) verbindet, um die gekröpfte Leitung aus einer Verbindungsposition fUr einen Zylinder in eine Verbindungsposition fUr den anderen Zylinder zu bewegen.
4. 4. Kolbenpumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß die Verschleißkompensationsvorrichtung (17, 18, 19, 20, 24, 25) eine Vorrichtung (19) zur Einstelltung der axialen Position der gekröpften Leitung (a) aufweist.
5. 5. Kolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vo richtung (19) zur Einstellung der axialen Position der gekröpften Leitung (8) eine Vorrichtung zur Einstellung der axialen Position der Schwelk-l welle (17) aufweist, daß die Einstellung der Position auf die gekröpfte Leitung (8) Ubertragbar ist, und daß die Schwenkwelle (17) in einem Gehäuse befestigt ist und die Vorrichtung zur Einstellung der axialen Position der Schwenkwelle (17) einen Gewindeendteil auf der Welle (17) sowie einen Gewindebouteil (18), der damit zusammenwirkt, aufweist, wobei eine Drehung des Gewindebauteiles so ausgelegt ist, daß eine Axialverschiebung der Welle relativ zum Gehäuse (1) erhalten wird.
6. 6. Kolbenpumpe nach Anspruch 2 oder 3 bis 5, dadurch gekennzeichnct, daß die Vorrichtung (17, 18, 19, 20, 24, 25) zum Kompensieren der Abnutzu g zwischen den Teilen der Pumpe in Gleitkontakt mindestens eine Beilage zur Einstellung des Abstandes zwischen den Ansetzen (22, 23) in Gleit-Kontakt miteinander auf der Ventilvorrichtung und dem Trichter (1) aufweist.
7. 7. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endteil der gekröpften Leitung (8) in der Nähe des Zylinders (3, 4), mit welchem der Hebelarm (20) verbunden ist, und ein Auslaßendteil der Leitung getrennt von dem Hauptteil der Leitung geformt sind, welche so ausgelegt ist, daß sie auf einfache Weise mit der Pumpe befestigt und von ihr gelöst werden kann.
8. 8. Kolbenpumpe noch Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptteil der gekröpften Leitung (8) mit den Endteilen durch entsprechende Schwenkverbindungen (21, 26) verbunden ist.
9. 9. Kolbenpumpe noch Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedc Schwenk verbindung (26) eine lösbare zweiteilige ringförmige Klammer ist, die die Leitung umgibt.
10. 10. Kolbenpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schwenk verbindung (26) mit Hilfe eines Exzenterhebels lösbar und verriegelbar ist.
11. 11. Kolbe-pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile miteinander durch Schraubmutterverbindungen gehalten sind.
12. 12. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wand (16) des Trichters (1) gelenkig mit dem ubri-Gel Teil des Trichte gefäuses verbunden ist, wobei das Trichtergehduse von der Wandung weg gelenkig beweglich ist.
13. 1=. Kolberpumpe nach Anspruch 1, oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch ein Abdeckbauteil, z.B. ein Gitter, für den Trischter und eine Vorrichtung, die mit dem Abdeckbauteil gekoppelt ist, um eine Betöti gung der Ventilvorrichtung zu verhindern, wenn die Abdeckung von dem Trichtez abgehoben wird.
14. 1 Kolbenpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventil vorrichtung durch eine hydraulische Kolbenvorrichtung (27, 23) bctätigbar ist unrl dan die Vorrichtung, die mit der abdeckung zur Verhinderung einer ?etütigung der Ventilvorrichtung gekoppelt ist, ein hydraulisches Ventil ist, das durch Bewegung der Abdeckung steuerbar ist, wobei hydraulisches Stömungsmittel zu der Kolbenvorrichtung gesperrt wird, wenn die Abdeckung von dem Trischter abgehoben ist.
15. 15. Kolbenpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung schwenkbar mit dem Trischtez (1' befestigt ist und das hydraulische Ventil durch Schwenkbewegung der Abdeeckung steverbar ist.