DE3045885C2

DE3045885C2 - Rohrverteiler für eine Hubkolbenpumpe

Info

Publication number: DE3045885C2
Application number: DE19803045885
Authority: DE
Inventors: Jürgen Oskar Ing.(grad.) 7517 Waldbronn Fehler; Franz Hubert 5768 Sundern Geue; Rolf Ing.(grad.) 4600 Dortmund Griesbach
Original assignee: Elba Werk Maschinen GmbH and Co
Current assignee: Alb-Werk Maschinen-Gesellschaft Mbh & Co 7505 Ett
Priority date: 1980-12-05
Filing date: 1980-12-05
Publication date: 1984-05-30
Also published as: JPS57122173A; DE3045885A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Rohrverteiler für eine Hubkolbenpumpe zur Förderung von breiigen, abbindenden Massen, insbesondere Beton, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Vorrichtungen dieser Art sind bekannt und zwar derart, daß der Verteiler als S-förmiges Rohrstück ausgebildet ist. Dabei bildet das eine Ende des »S« gewissermaßen die Schwenkachse, während das zweite Ende des »S« wechselweise der einen oder anderen öffnung in der Trichter-Rückwand gegenüberliegt. Dieses zweite Ende wirkt somit als Eingang für den aus dem jeweils zu entleerenden Zylinder ausgedrückten Beton. Über das erste »S«-Ende wird dieser Beton sodann der Druckleitung zugeführt (vgl. DE-OS 27 29 159 und DE-OS 35 590).

Bei diesen bekannten Betonpumpen wird somit die aus dem Zylinder ausgedrückte Betonsäule auf Grund der spezifischen Form des Verteiler-Rohrstücks auf dem Förderweg vom Zylinder zur Druckleitung zweimal umgelenkt Dies hat wiederum erhebliche Druck-Verluste zur Folge, was sich letztlich in geringerem Förderdruck in der Druckleitung auswirkt Die Konsequenz daraus ist, daß auf Grund des Druckverlustes im Verteiler Abstriche im Hinblick auf Förderhöhe und Förderweite hingenommen werden müssen.

ίο Eine weitere Unzulänglichkeit im Hinblick auf diese bekannten Betonpumpen ergibt sich bei ihrer Verwendung als Autobetonpumpe, also dann, wenn die Pumpeneinheit auf einem Fahrzeugchassis angeordnet ist und der Beton in eine auf dem Fahrzeugchassis über einen drehbaren Verteilermast geführten (Beton-) Druckleitung gepumpt wird. Durch die parallel zur Pumpenachse (Zylinderachse) liegende Austrittsrichtung des Betons muß dann, wenn — wie bei Autobetonpumpen üblich — der Beton vom hinten angeordneten Trichter zum hinter dem Fahrerhaus angeordneten Drehturm des Verteilermastes gefördert werden muß, ein mit relativ großem Bogen an der Trichterfrontseite anschließender Rohrbogen angekoppelt werden. Dies bedeutet, daß hinter dem Trichter ein weit ausladender Rohrkrümmer die Gesamtlänge des Fahrzeugs erhöht

Neben den sogenannten S-Rohrweichen sind auch C-förmige Rohrverteiler bekannt (vgl. DE-PS 21 62 406). Dieser von einer öffnung in der Trichterrückwand zur anderen Öffnung (d. h. von einem Pumpenzylinder zum anderen) zu bewegende Verteiler bildet mit seiner Beionfüllung eine beträchtliche Masse und bedingt somit nicht nur relativ große Antriebskräfte, sondern auch entsprechend dimensionierte Antriebsmittel.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es, einen Rohrverteiler der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem — verglichen mit den bekannten S-förmigen Verteilern — auf dem durch den Verteiler bestimmten Förderweg nur ein sehr geringer Druckverlust entsteht und — im H'üibiick auf eine Verwendung bei einer Autobetonpumne — nur ein geringer Überstand hinter dem Trichter entsteht

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausfühlungsbeispiel wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung;

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie A-ßausFig. 1.

In der Darstellung nach F i g. 1 ist der Teil einer Autobetonpumpe dargestellt, der für das Verständnis der vorliegenden Erfindung notwendig ist.

Demzufolge ist der zentrale Mittelpunkt der Zeichnung nach Fig. 1 ein Trichter 1, in den das zur Einbringstelle auf einer Baustelle zu fördernde Gut, d. h.

der Beton, eingefüllt wird. Dieser Trichter 1 ist somit oben offen und durch eine Rückwand 2, eine Frontseite 3 und einen Boden 4 begrenzt. Die Rückwand 2 weist oberhalb ihrer Unterkante zwei nebeneinander angeordnete öffnungen 5 auf, an die ihrerseits Pumpenzylinder 6 angeschlossen sind. Diese Zylinder 6 bestehen je aus einem Zyünderrohr 7 und einem axial bewegbaren Kolben 8.
Die beiden Kolben 8 der Zylinder arbeiten im Gegen-

takt und zwar derart, daß jeweils der eine einen Saughub und der zweite einen Druckhub ausführt Auf diese Art kann jeder Zylinder dann, wenn er zum Trichter 1 hin offen ist. Beton ansaugen und diesen angesaugten Beton dann, wenn ein Rohr vorgesetzt ist, in dieses Rohr drücken.

Nach diesem Prinzip arbeiten auch die eingangs genannten Betonpumpen, d.h. also bezogen auf einen Pumpenzylinder wird in einem ersten Arbeitshub Beton angesaugt um-', in einem zweiten Arbekshuh ausgedrückt Arbeiten die beiden Pumpenzylinder jeweils komplementär zueinander und wird über einen Verteiler sichergestellt, daß dar jeweils saugende Pumpenzylinder eine freie öffnung und der drückende Pumpenzylinder den Eingang des Verteilers vorfindet, so kann der Trichterinhalt näherungsweise kontinuierlich zur Einbringstelle gepumpt werdeiL

Bezogen auf die Darstellung in F i g. 1 bedeutet dies, daß ein Verteiler 9 vorgesehen ist, der wechselweise vom einen zum anderen der — bezogen auf die Zeichenebene — hintereinander liegenden Pumpenzylinder 6 geschwenkt wird. Diese Schwenkbewegung wird über einen kraftschlüssig mit dem vor den Öffnunjyn 5 in der Trichterrückwand 2 hin und her bewegten Ende des Verteilers 9 verbundenen Schwenkhebel 10 vollzogen, der über einen außerhalb des Trichters 1 liegenden Schwenkarm 11 bewegt wird. Schwenkarm 11 und Schwenkhebel 10 haben ihre gemeinsame Wirkverbindung der Schwenkachse a, deren Abstand von den Öffnungen 5 in der Trichterrückwand 2 mit der Lage der öffnungen 5 insoweit korrespondiert, als der Verteiler 9 auf einem Kreisbogen ß(¥ i g. 2) von der einen zur anderen Öffnung 5 bzw. vom einen zum anderen Ausgang der Zylinder 6 geschwenkt wird. Die Schnittebene zwischen dem Verteiler 9, d. h. seiner lotrecht angearbeiteten Stirnfläche und den Enden der Pumpenzylinder 6 ist die zur Schwenkachse α senkrecht liegende Schwenkebene y, die als Begrenzung des Trichters 1 angesehen werden kann.

Es versteht sich von selbst, daß dem Problem der Dichtung in diesem Bereich besonderes Augenmerk zu widmen ist und im Hinblick auf den abrasiven Charakter von Beton beispielsweise gegebenenfalls nachstellbare Spannmittel vorzusehen sind. Da derartige Spannmittel zum Stand der Technik gehören, soll auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet werden. Es soll nur soviel erwähnt werden, daß die Stirnseite doj Verteilers 9 durch Ausnehmungen 12 und Nasen 13 formschlüssig in einer Brillenplatte 14 geführt wird.

Die eigentliche Erfindung betrifft nun die Gestaltung des Verteilers 9 zwischen Trichter-Rückwand 2 und -Frontseite 3. Entsprechend der zugrunde liegenden Aufgabe toll ein möglichst homogener Betonfluß ermöglicht werden. Dies führt erfindungsgemäß dazu, daß der Verteiler 9 als durchgehend konkav gebogenes Rohrstück 15 konzipiert ist, das im Abstand vom Boden 4 von der Schwenkebene γ zur Frontseite 3 des Trichters 1 führt

Dieser Verteiler 9 bzw. das ihn realisierende Rohrstück 15 hat im Bereich der Frontseite 3 formschlüssige Verbindung mit einer einzigen Druckleitung 16. Diese Druckleitung 16 ist im Bereich der Trichter-Frontseite 3 fest mit dieser verbunden, was im Hinblick auf die formschlüssige Verbindung bzw. Kopplung mit dem benachbarten zweiten Ende des Verteilers 9 bedeutet, daß dieses zweite Ende sich in einer Drehebene ό drehen-muß, die exakt parallel zur Schwenkebene y liegt Darüber hinaus muß die Schwenkachse α die Mittellinie des Rohrstücks ε gerade in dieser Drehebene -ό schneiden (Schnittpunkt φ), da nur so der verfolgte Zweck erreichbar ist. Unter explizitem Hinweis auf die zeichnerische Darstellung sind die geometrischen Beziehungen also so gewählt, daß Schwenkebene γ und Drehebene ti parallel zueinander sind und daß der Biegeradius R des konkav gebogenen Rohrstücks 15 so gewählt ist, daß in der Drehebene tf die Mittellinie ε des Rohrstücks 15 von der verlängerten Schwenkachse y geschnitten wird. Das

ίο zweite Ende des Rohrstücks 15 ist also entsprechend schräg abgeschnitten.

Die Verbindung zwischen Verteiler 9 und Druckleitung 16 im Bereich der Trichter-Frontseite 3 Lst derart ausgebildet, daß der Anfang der Druckleitung 16 und das zweite Ende des Verteilers 9 je einen Ringflansch 17 aufweisen, die so miteinander verklemmt sind, daß einerseits eine dichte Verbindung entsteht und andererseits der Verteiler 9 sich drehen kann.
Wie aus der Darstellung nach F i g. 1 ohne weiteres ersichtlich, ist die Druckleitung 16 im großen Bogen über den Trichter 1 hinweg geführt. Fs ist jedoch durchaus denkbar, die Druckleitung 16 vo* der Verbindungsstelle im Bereich der Trichterfrontseite ä weg spiralförmig seitlich am Trichter vorbeizuführen.

Worauf es letztlich ankommt — und darauf soil nochmals hingewiesen werden — ist, daß der Betonfluß ohne wesentliche Umlenkung direkt hinter dem Trichter auf eine Förderbahn in zur Pumprichtung entgegengesetzter Richtung gebracht wird.

In F i g. 2 ist eine Ansicht im Schnitt A-B nach F i g. 1 dargestellt Wie aus dieser Zeichnung ersichtlich, wird der Verteiler 9 im Bereich der Schwenkebene γ zwischen den öffnungen 5 hin- und hergeschwenkt. Die Schwenkbewegung selbst erfolgt um die Schwenkachse <x und wird durch den Schwenkhebel 10 auf den Verteiler 9 übertragen. Aus der Darstellung nach F i g. 2 ist insbesondere zu ersehen, daß der Verteiler 9 über eine Nase 13inder Brillenplatte 14gehalten undgeführtwird. Hinsichtlich der speziellen Ausbildung des Rohr-Stücks 15 soll noch auf folgendes hingewiesen werden.
Wie bereits eingangs erwähnt, sind druckmindernde Ur,-Jenkungen und Einschnürungen im Verlauf der Betonleitung von Pumpenzylinder bis Druckleitung bzw. Betoneinbringstelle möglichst zu vermeiden. Demzufolge ist das Rohrstück 15 so konzipiert, daß der in der Schwenkeben γ vorhandene Kreisquerichnitt sich zum zweiten Ende hin zu einer Ellipse mit vorzugsweise gleicher Fläche verändert. Dieses elliptische Rohrende wird dann unter Berücksichtigung der Randbedingungen für die Parallelität von Schwenkebene γ und Drehebene ά und des Schnittpunktes von Rohrstück-Mittellinie ε und Schwenkachse oc so geschnitten, daß in Richtung Schwenkachse oc gesehen das zweite Ende des Roiirstücks 15 einen kreisförmigen Querschnitt bildet. Es versteht sich von selbst daß auch der benachbarte Anfang der Druckleitung 1.6 elliptischen Querschnitt mit e:nem solchen Anschnitt haben sollte, damit ein kontinuierlicher Übergang zwischen kreisförmigen Querschnitten entsteht.

Abschließend soll noch darauf hingewiesen werden, daß die Drehebene ό, d. h. die Schnittstelle zwischen Rohrstück 15 und Druckleitung 16, partiell die Frontseite 3 des Trichters 1 bildet. Bezüglich der Dichtung an dieser Schnittstelle soll nur angemerkt werden, daß die Dichtmittel an sich zum Trichterinneren hin wirkend anzuordnen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rohrverteiler für eine Hubkolbenpumpe zur Förderung von breiigen, abbindenden Massen, insbesondere Beton, welche mindestens zwei in Zylindern geführte, im allgemeinen parallel zueinander angeordnete Kolben aufweist, welche die über einen Trichter zuführbaren Massen wechselweise über den im Trichter schwenkbar angeordneten rohrförmigen Verteiler in eine in der Frontseite des Trichters in einer Drehebene angekoppelte im wesentlichen nach oben gekrümmt ausgebildete, im Drehebenenbereich strömungsmäßig angepaßte Druckleitung fördert,

wobei der Trichter an seiner Rückwand über zwei in einer (im folgenden Schwenkebene genannten) Ebene liegende Öffnungen mit den Zylindern der Pumpe in Verbindung steht und die Öffnungen durch den Verteiler wechselweise mit der Druckleitung verbindbar sind,

wobei der Verteiler an seinem in der Schwenkebene bewegten Ende rechtwinklig zugeschnitten den öffnungen der Pumpe gegenüberliegt und an seinem in der Frontseite des Trichters liegenden Ende parallel zur Schwenkebene zugeschnitten ist, und
wobei der Rohrverteiler um dne Achse schwenkt, die durch den Mittelpunkt des druckleitungsseitigen, in der Drehebene liegenden Endquerschnittes des Rohrverteilers verläuft, dadurch gekennzeichnet-

daß der Verteiler (9) durch ein über dem Boden (4) des Trichters (1) £2führte-, bezogen auf die Schwenkachse («) durchgehend konvex gebogenes Rohrstück (15) realisiert ist, und twar derart, daß das Rohrstück 15 einen solchen Biegeradius (R) aufweist, daß die Rohrmittellinie {ε) in der Drehebene (<J) die Schwenkachse (λ) schneidet (Schnittpunkt φ).

2. Rohrverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (15) zum druckleitungsseitigen Ende hin elliptischen Querschnitt mit einem solchen Achsenverhältnis hat, daß in der Drehebene ein kreisförmiger Querschnitt entsteht.

3. Rohrverteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung (16) an ihrem dem Rohrstück (15) benachbarten Anfang querschnittsmäßig analog zum Rohrstück (15) selbst ausgebildet ist.