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"Vorrichtung zum Dichten einer Betonpumpe"
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dichten einer Betonpumpe
zwischen deren Brillenplatte und dem Schwenkrohr. Die bekannten Betonpumpen weisen
in aller-Regel zwei alternierend wirkende Zylinder und ein im Wechsel vor die Zylinder
zu bringendes Schwenkrohr auf. Die Zylinder füllen sich im Saughub mit Beton, der
im Druckhub in das dann vor dem jeweiligen Zylinder befindliche Schwenkrohr abgegeben
wird. Besondere Probleme bestehen bei der Dichtung des Spaltes zwischen der Brillenplatte,
die die beiden Zylinderöffnungen umfaßt und der auf dieser Brillenplatte gleitenden
Stirnseite des Schwenkrohres.
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Es wurde schon vorgeschlagen ( OS 26 14 895), in einem in seinem Durchmesser
gegenüber dem übrigen Durchmesser des Schwenkrohres erweiterten Endstückes desselben
einen
Dichtring einzuführen, der in diesem Endstück axial gleiten
kann und dessen innere Stirnseite von dem im Schwenkrohr herrschenden Druck unmittelbar
beaufschlagt wird.
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Eine solche Anordnung wird jedoch nach kurzer Betriebszeit bereits
funktionsunfähig sein, weil der Dichtring unmittelbar dem Einfluß des im Schwenkrohr
fließenden Beton ausgesetzt ist. Es wird also sehr schnell zu Verkrustungen und
damit Festsitzen des Dichtringes kommen, daran ändert auch nichts der bei der Ausführungsform
zusätzlich vorgesehene elastische Dichtring im Bereich der innen zu beaufschlagenden
Stirnseite des mit der Brillenplatte zusammenwirkenden Dichtringes.
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Der vorliegenden Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ausgehend
von dem bekannten Grundgedanken, den Druck im Schwenkrohr zur Beaufschlagung eines
Dichtringes zur Dichtung des Spaltes zwischen Brillenplatte und Schwenkrohr zu benutzen,
die aufgezeigten Unzuträglichkeiten zu vermeiden. Dabei soll selbstverständlich
trotzdem ausgenützt werden, daß der Druck im Schwenkrohr bei Beaufschlagung desselben
durch einen der Zylinder ein Maximum erreicht und demgemäß auch die Anlagekraft
des Dichtringes an der Brillenplatte am größten ist, während beim Verschwenken des
Rohres der Druck absinkt und so auch die Anlagekraft des Dichtringes an der Brillenplatte.
Damit wird erreicht, daß während des Schwenkvorganges die Reibung zwischen Dichtring
und Brillenplatte vermindert ist und andererseits die beste Dichtwirkung in der
Phase der größten Druckeinwirkung erzielt wird.
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Die Erfindung lost die gestellte Aufgabe durch eine Vorrichtung zum
Dichten des Spaltes zwischen den Füllzylindern zugeordneter Brillenplatte und dem
mit seiner Stirnseite auf dieser Brillenplatte hin- und hergleitenden Schwenkrohr
sowie einem zwischen Brillenplatte und Schwenkrohr
angeordneten
Dichtring dergestalt, daß der Dichtring in einer ringförmigen Ausnehmung eines Zwischenringes
auf der Stirnseite des Schwenkrohres gelagert ist und die ringförmige Ausnehmung
mit einem geschlossenen Volumen eines druckmittelgefüllten Druckraumes in Verbindung
steht, der gegen das Innere des Schwenkrohres durch einen Membranring abgedichtet
ist. Damit erfolgt eine vom Druck im Schwenkrohr abhängige Anpassung des Dichtringes
an der Brillenplatte. Bei Beaufschlagung des Schwenkrohres mit Beton aus einem der
Zylinder ist der Anpreßdruck besonders groß. Beim Schwenkvorgang wird die Anpreßkraft
entsprechend dem geringen Druck im Schwenkrohr reduziert, damit wird der Verschleiß
des Dichtringes und der Brillenplatte durch Reibung ebenfalls erheblich vermindert.
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Zum Ausgleich des sich durch Abnutzung des Dichtringes vergrößernden
Volumens des Druckraumes kann ein Druckmittelspeicher an den Druckraum angeschlossen
sein. Es kann aber auch ebenso eine als Kolben ausgebildete Zustellschraube für
diesen Zweck angeordnet sein. Beide Einrichtungen lassen sich im Schwenkrohr anordnen,
so daß aufwendige Zuleitungen entfallen.
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Die Querschnittsform des Membranringes ist vorzugsweise trapezförmig
oder mehreckig, wobei ein Stützring zur Festlegung des Membranringes in entsprechend
im Zwischenring und in der Stirnseite des Schwenkrohres eingebrachten Nuten vorgesehen
sein kann. Membranring und Stützring können, sofern letzterer vorgesehen ist, auch
eine Einbaueinheit bilden, zum Beispiel dergestalt, daß der Membranring mit einer
Metalleinlage verstarkt ist, oder der Membranring auf den Stützring aufvulkanisiert
ist.
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Schließlich kann der Druckraum durch den Zwischenring einerseits und
die Stirnseite des Schwenkrohres andererseits
begrenzt sein. Damit
wird durch einfaches Lösen des Zwischenringes die Möglichkeit einer ebenso einfachen
Auswechselung des Membranringes geschaffen.
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Weitere Merkmale der Erfindung und Einzelheiten der durch dieselbe
erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in der
beigefügten Zeichnung rein schematisch und beispielsweise dargestellten Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes.
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Die Zeichnung zeigt einen Teilquerschnitt durch den im vorliegenden
Zusammenhang interessierenden Bereich einer Betonpumpe, wobei im oberen und unteren
Bereich zwei Nembranringe unterschiedlicher Querschnittsform wiedergegeben sind.
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Auf einer Brillenplatte 1 gleitet bei Verschwenken des Schwenkrohres
2 vor dieser Brillenplatte die zwei den zwei Zylindern der Betonpumpe zugeordnete
Durchbrechungen 3 aufweist, die Stirnseite des Schwenkrohres 2 unter Zwischenschaltung
eines Dichtringes 4 hin und her. Zwischen Brillenplatte 1 lqnd Schwenkrohr 2 befindet
sich ein Dichtspalt 5, der mittels des Dichtringes 4 abgedichtet werden muß.
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Eine einwandfreie Abdichtung des Dichtspaltes 5 ist insbesondere während
des Förderhubes des jeweils mit dem Schwenkrohr zusammenwirkenden Zylinders von
Bedeutung, damit kein Wasser und kein Feinstkorn (Schlempe) aus dem Beton austreten
kann, was zu einer nachteiligen Veränderung der Betoneigenschaften führen könnte.
Gerade der Verlust an Wasser und Feinstkorn würde auch das Gleiten der Betonsäule
in dem Schwenkrohr und der anschließenden Förderleitung erschweren, so daß die Durchflußwiderständ
anwachsen würden. Schließlich würden
durch den Dichtspalt austretende
dünnflüssige Bestandteile des Betons unter Krustenbildung abbinden und verhärten,
was zu einer schnellen Zerstörung der Schleißteile, also der Brillenplatte und des
auf dieser hin-und hergleitenden Dichtringes führen würde.
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Beim Verschwenken des Schwenkrohres von seiner einen in seine andere
Stellung soll zwar der Dichtring in Anlage an der Brillenplatte bleiben, jedoch
genügt hier eine reduzierte Anpreßkraft, um auch damit den Verschleiß durch Reibung
an den Schleißteilen zu vermindern. Dies wird mit der erfindungsgemäßen Ausbildung
der Vorrichtung zum Dichten einer Betonpumpe erreicht.
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Das Schwenkrohr 2 ist an seiner Stirnseite 6 mit einem Zwischenring
7 ausgestattet, der auf die Stirnseite mittels auf den Umfang verteilten Schrauben
8 festgelegt ist. Der Zwischenring 7 weist eine Ringnut 9 auf, in welcher der Dichtring
4 geführt ist. Die Ringnut 9 steht mit einem Druckraum 10 in Verbindung. Der Druckraum
10 ist gegen das Innere des Schwenkrohres 2 durch einen aus elastischem Werkstoff
bestehenden Membranring 11 abgeschlossen.Neben dem Membranring 11 ist im unteren
Bereich der Zeichnung ein Membranring 11' mit einer -variierten Querschnittsform
dargestellt. Der Membranring 11 bzw. 11' ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
mittels eines Stützringes 12 in entsprechenden Nuten des Schwenkrohres 2 und des
Zwischenringes 7 eingespannt.
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Der Druckraum 10 kann, wie rein schematisch angedeutet, mit einem
Speicher 13 für das Druckmittel in Verbindung stehen, der, wie dargestellt, als
Kolbenspeicher ausgebildet sein kann. Zwischen Druckraum 10 und Kolbenspeicher 13
befindet sich ein Rückschlagventil 14. Schließlich
ist noch ein
Nachfüllventil 15 vorgesehen. Der Kolbenspeicher kann selbstverständlich in das
Schwenkrohr 2 integriert sein.
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Der unter Förderdruck in das Schwenkrohr 2 einfließende Beton beaufschlagt
radial die Fläche F1 bzw. F1' des elastischen Membranringes 11 bzw. 11'. Die Weiterleitung
dieser Druckkraft erfolgt über das konstante Druckmittelvolumen in dem Druckraum
10 auf die Stirnfläche 16 des Dichtringes 4. Die gegenüberliegende Fläche 17 des
Dichtringes 4 wird also entsprechend der Fläche F2 derselben an die Brillenplatte
1 rTepreßt. Der zum Abdichten erforderliche Druck an der Dichtfläche F2 zwischen
Dichtring 4 und Brillenplatte 1 entspricht dem Verhältnis von F1 (F1') zu F2, ist
also höher als der Betonförderdruck. Die erforderliche Dichtung insbesondere beim
Fördervorgang ist gewährleistet.
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Beim Verschwenken des Schwenkrohres 2 von dem Ausgang des einen Förderzylinders
auf den Ausgang des anderen Förderzylinders steht der Inhalt lediglich unter dem
Druck, der aus dem Gewicht der Betonsäule im Schwenkrohr 2 und anschließender Förderleitung,
reduziert um die Durchflußwiderstände, resultiert. Damit ist der beim Schwenkvorgang
auf die Dichtfläche F2 ausgeübte Druck etwa nur 0,35 mal so groß wie während des
Förderns des Betons durch einen der Förderzylinder. Damit wird der Verschleiß an
der dichtenden Stirnfläche des Dichtringes 4 und der Oberfläche der Brillenplatte
1 entsprechend vermindert.
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Das durch Abnutzung des Dichtringes 4 sich vergrößernde Volumen im
Druckraum kann nur in geringem Maß durch die Elastizität des Membranringes 11 bzw.
11' ausgeglichen werden. Deshalb sind Mittel zur Nachspannung des Druckmittels in
Anpassung an das sich vergrößernde Volumen vorgesehen, wie der beispielsweise dargestellte
Kolbenspeicher
13. Es kann aber auch in einfacher Weise eine auf
den Druckraum 10 einwirkende als Kolben ausgebildete Zustellschraube vorgesehen
sein.
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