DE3834451A1 - Dickstoffpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dickstoffpumpe, insbesondere zum Fördern von frisch aufbereitetem Asphaltmischgut, mit mindestens einem in einem einen Zylinderraum aufweisenden Pumpengehäuse angeordneten Kolben mit motorischem Antrieb.

Solche bekannten Dickstoffpumpen werden zum Fördern extrem schwieri­ ger Materialien in vielen Industrien verwendet, beispielsweise zum Pumpen unterschiedlichster Schlämme wie chemische Pasten, Klär­ schlamm, Kohle- oder Erzschlämme mit hohen Feststoffgehalten etc.

Allgemein bekannt sind die sogenannten "Betonpumpen", welche sogar das Fördern eines relativ inhomogenen Materials erlauben.

Solche bekannten Fördervorrichtungen können beispielsweise als Schlauchpumpe ausgebildet sein, bei welcher beispielsweise zwei Roll­ kolben auf der Außenwandung eines, das zu fördernde Material enthal­ tenden Schlauches mit Anpreßdruck geführt werden. Hierbei wird durch die Rollkolben der Schlauch in dem bogenförmigen Stück fortlaufend zusammengedrückt, wodurch das im Schlauch enthaltene Material voran­ gedrückt bzw. -geschoben wird.

Eine solche Fördervorrichtung kann ohne weiteres Beton oder andere, nicht klebrige Materialien fördern, versagt aber beispielsweise dann, wenn frisch aufbereitetes Asphaltmischgut gepumpt werden soll. Tat­ sächlich sind bisher auch noch keine Dickstoffpumpen bekannt, welche zur Förderung eines solchen Materiales geeignet sind.

Auch die weiterhin bekannten Dickstoffpumpen, welche mit Schnecken­ vorpreßeinrichtungen allein oder in Kombination mit Förderzylindern (hydraulischen Saug- und Druckzylindern) arbeiten, können klebrige Substanzen wie Asphaltmischgut nicht fördern, da solche Vorrichtungen nicht ohne Schieber, Ventile und/oder drehbaren Anschlußstutzen der Pumpleitung auskommen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Dickstoffpumpe zu schaf­ fen, welche insbesondere zum Fördern klebriger Materialien, also ins­ besondere von frisch aufbereitetem Asphaltmischgut geeignet ist und ohne Schieber-, Ventil- und/oder ähnlichen relativ dichtenden Ver­ schließmechanismen auskommt.

Diese Aufgabe wird bei einer Dickstoffpumpe der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Kolben als Förderschnecke bestimmter Länge ausgebildet und sowohl drehbar als auch in Längsrichtung des Zylinderraumes vor- und zurückbewegbar ist.

Durch diese Ausbildung des in dem Zylinderraum angeordneten Kolbens in Kombination mit einer Dreh- und einer Längsbewegung wird erreicht, daß die zu fördernde Masse, also insbesondere Asphaltmischgut, nie zum Stillstand kommt, mit anderen Worten, stets ein Fördervorgang er­ reicht wird, welcher insbesondere keine Richtungsumkehr erfährt, wie dies beispielsweise bei bekannten Förderzylindern der Fall ist.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Antrieb als Kom­ bination aus einem die Drehbewegung bewirkenden Motor und mindestens einem die Längsbewegung bewirkenden Hubzylinder ausgebildet.

Weiter ist an dem in Pumprichtung vorderen Ende des Zylinderraumes ein Förderschlauch angeschlossen, und das andere Ende des Zylinder­ raumes offen ausgebildet.

Diese offene Ausbildung des in Förderrichtung gesehen hinteren Endes des Zylinderraumes erlaubt ein leichtes Entfernen des Kolbens aus dem Pumpgehäuse und damit eine einfache Reinigung nach Beendigung des Pumpvorganges.

Weiter vorteilhaft ist ein das zu fördernde Material in den Zylinder­ raum einleitender Trichter annähernd mittig zwischen den beiden Enden des Zylinderraumes angeordnet.

Vorteilhaft ist weiterhin der Motor zusammen mit der Kolbenstange und dem als Schnecke ausgebildeten Kolben längsverschieblich angeordnet.

In erfindungsgemäßer Weiterbildung ist die Anzahl der Gänge der Schnecke so gewählt, daß bei weitestem Vorschub des Kolbens die Trichteröffnung noch durch den letzten Gang der Schnecke gegenüber dem offenen Ende des Zylinderraumes abgeschlossen ist.

Erfindungsgemäß ist zwischen den in Förderrichtung gesehen ersten beiden Gängen der Schnecke eine in geschlossener Stellung radial ab­ stehende und auf einer auf der Kolbenstange vorgesehenen Drehachse beweglich gelagerten Klappe vorgesehen, wobei an den benachbarten Schneckenwandungen Anschläge zur Arretierung der Klappe in ihrer Schließ- und Öffnungs-Stellung vorgesehen sind.

Diese Anordnung einer Klappe am in Förderrichtung gesehenen vorderen Ende des Kolbens gewährleistet, daß bei ständiger Drehbewegung des Kolbens bzw. der Schnecke in Förderrichtung und gleichzeitigem Vorschub des Kolbens in Längsrichtung ein Rückfließen des zu fördernden Materiales wegen des erheblichen Staudruckes in der Förderleitung vermieden wird.

In weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung ist eine Zusatz­ vorrichtung vorgesehen, durch welche Heißluft vor Inbetriebnahme der Pumpvorrichtung in den an den Zylinderraum angeschlossenen Förder­ schlauch eingeblasen werden kann, nämlich zur Aufheizung der Schlauchwandungen und um damit einen besseren Transport des Asphalt­ mischgutes zu gewährleisten.

Vorteilhaft ist diese Zusatzvorrichtung auch dazu geeignet, einen frei beweglichen Kolben, beispielsweise einen Hartschwamm, aufzuneh­ men, welcher durch anstelle der Heißluft einzuleitenden Druckluft durch den damit zu reinigenden Förderschlauch eingeblasen und hin­ durch bewegt werden kann.

Ein die Erfindung nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 Ansicht einer Dickstoffpumpe, jedoch ohne angeschlos­ senen Förderschlauch,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Dickstoffpumpe,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III in Fig. 2 mit im Zylinderraum des Pumpengehäuses und im Trichter eingefülltem Fördermaterial,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 3 betreffend das Pumpengehäuse mit Betriebszustand kurz nach Beginn des Vorschubes,

Fig. 5 Ausschnitt wie in Fig. 4 mit Betriebszustand bei vollständig vorgedrücktem Kolben,

Fig. 6 Ausschnitt wie in Fig. 4, jedoch mit Betriebszustand bei vollständig zurückgezogenem Kolben,

Fig. 7 eine Detailzeichnung der ersten beiden Gänge des schnecken­ förmig ausgebildeten Kolbens mit Klappe und

Fig. 8 einen Schnitt gemäß Linie VIII-VIII in Fig. 7.

In den Zeichnungen ist eine Dickstoffpumpe insbesondere zum Fördern von frisch aufbereitetem Asphaltmischgut dargestellt, welche im wesentlichen aus einem Gestell 1 besteht, in welchem ein Pumpengehäuse 2, ein Elektromotor 3 und zwei Hubzylinder 4 bzw. 4′ miteinander verbunden angeordnet sind.

Das Pumpengehäuse 2 wiederum besteht im wesentlichen aus einem Zylin­ derraum 5, welcher von einem Rohrabschnitt 6 bestimmter Länge in ein­ facher Weise gebildet ist, und an dessen in Förderrichtung gesehen vorderem Ende 7 über einen Anschlußstutzen 8 ein Förderschlauch von ebenfalls bestimmter Länge befestigt ist, und an dessen hinterem Ende 9, welches offen ausgebildet ist, der in Form einer Schnecke 10 ausgebildete Kolben 11 mit seiner Kolbenstange 12 in den Zylinderraum 5 einsteht. Die Kolbenstange 12 ist unmittelbar mit dem Elektromotor 3 verbunden und mit diesem längsverschieblich im Zylinderraum 5 angeordnet.

Der Elektromotor 3 ist in einem Joch 13 befestigt, welches in Gleit­ lagern auf zwei im Gestell 1 befestigten Gleitstangen 14 bzw. 14′ längsverschieblich gelagert ist.

Die Längsverschiebung von Elektromotor 3 und Kolbenstange 12 mit Kol­ ben 11 wird von den beiden mit dem Joch 13 verbundenen Hubzylindern 4 bzw. 4′ bewirkt, welche an einem zweiten, als Widerlager ausgebilde­ ten Joch 15 angeordnet und über dieses am Gestell 1 befestigt sind.

Der Trichter 16 des Pumpgehäuses 2 dient zur Einleitung des zu för­ dernden Materials in den Zylinderraum 5 bzw. zwischen die einzelnen Gänge des als Schnecke 10 ausgebildeten Kolbens 11.

Dieser Kolben 11 wird von dem Elektromotor 3 im Betriebszustand stän­ dig in Förderrichtung angetrieben, vorteilhaft mit circa siebzig Um­ drehungen je Minute. Die Drehrichtung bleibt stets konstant, so daß zu jeder Zeit des Betriebsvorganges eine Förderung des zu pumpenden Materials stattfinden kann.

Zusätzlich zu dieser Drehbewegung wird von den Hubzylindern 4 bzw. 4′ eine Längs- bzw. Schub- bzw. Druckbewegung auf die Kolbenstange 12 und damit auf die Schnecke 10 bzw. den Kolben 11 ausgeübt, und dieser in Richtung auf das Ende 7 des Zylinderraumes 5 zubewegt. Hierdurch erfolgt zusätzlich zu dem von der Drehbewegung der Schnecke 10 aus­ geübten Fördervorgang ein Preß- bzw. Pumpvorgang für das zu fördernde Material und dieses wird damit durch den nicht dargestellten Förder­ schlauch bewegt.

Zwischen den in Förderrichtung gesehen ersten und zweiten Gängen 18 bzw. 19 der Schnecke 10 ist eine, bei geschlossener Stellung radial abstehende und beweglich ausgebildete Klappe 20 angeordnet. Die Klap­ pe ist drehbar auf einer auf der Kolbenstange 12 befestigte Drehachse 21 aufgesetzt, und zwar zur Achse der Kolbenstange 12 um einen Winkel versetzt, welcher durch die Ganghöhe der Schnecke 10 vorgegeben ist.

An den Windungen der Schnecke sind Anschläge vorgesehen, welche die Klappe 20 in ihren Öffnungs- und Schließstellungen arretieren.

Bei Vorschubbewegung und gleichzeitiger Drehbewegung des Kolbens 11 ist die Klappe 20 geschlossen, d. h. sie steht radial zwischen den ersten und zweiten Gängen 18 bzw. 19 der Schnecke 10 von der Kolben­ stange 12 ab und verhindert damit ein Rückfließen des geförderten bzw. in den Förderschlauch 17 gepreßten Materials. Bei konstant blei­ bender Drehrichtung und Drehbewegung der Schnecke 10, jedoch bei Rückzug der Kolbenstange 12 öffnet sich die Klappe 20, wodurch ver­ hindert wird, daß zu förderndes Material mit zurücktransportiert wird, im Gegenteil, die Schneckengänge können sich weiterhin über den Trichter 16 mit zu förderndem Material füllen.

Wesentlich ist selbstverständlich, daß die Rückzugsbewegung des Kol­ ben langsamer ist als die durch die Drehbewegung der Schnecke 10 her­ vorgerufene Fördergeschwindigkeit, dies bedeutet mit anderen Worten, es ist auf jeden Fall zu verhindern, daß zu förderndes Material bei der Rückzugsbewegung des Kolbens 11 mitzurückgenommen wird.

Durch die Kombination einer Dreh- mit einer Längsbewegung bei einem als Schnecke ausgebildeten Kolben in einer solchen Dickstoffpumpe wird erreicht, daß insbesondere adhesive Stoffe problemlos gefördert werden können, ohne daß ein Verkleben von Druckzylindern, Ventilen, Schiebern etc. erfolgt.

Als in den Zeichnungen nicht dargestellte Ausführungsform kann bei­ spielsweise im Bereich des Anschlusses des Förderschlauches an dem Ende 7 des Zylinderraumes eine Zusatzvorrichtung vorgesehen sein, in welche beispielsweise über ein Gebläse heiße Luft in den Förder­ schlauch eingeleitet wird, um vor Einleitung des Pumpvorganges diese entsprechend der Temperatur des zu fördernden Materiales aufzuheizen.

Weiters kann diese Vorrichtung dazu verwendet werden, die Pumpleitung nach Beendigung des Pumpvorganges zu reinigen, beispielsweise da­ durch, daß durch eine Öffnung ein freibeweglicher Kolben in Form bei­ spielsweise eines Hartschwammes eingeführt wird, welcher dann mittels Druckluft durch die Pumpleitung bis zu deren Ausgang reinigend hin­ durchgefördert wird.

Claims (9)

1. Dickstoffpumpe, insbesondere zum Fördern von frisch aufbereite­ tem Asphaltmischgut, mit mindestens einem, in einem einen Zylin­ derraum aufweisenden Pumpengehäuse angeordneten Kolben mit moto­ rischem Antrieb, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11) als Schnecke (10) bestimmter Länge ausgebildet und sowohl drehbar als auch in Längsrichtung des Zylinderraumes (5) vor- und zurückbewegbar ist.

2. Dickstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Antrieb als Kombination aus einem die Drehbewegung bewirkenden Motor (3) und mindestens einem die Längs­ bewegung bewirkenden Hubzylinder (4 bzw. 4′) ausgebildet ist.

3. Dickstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an dem in Pumprichtung vorderen Ende (7) des Zylinderraumes (5) ein Förderschlauch (17) angeschlossen, und das andere Ende (9) des Zylinderraumes (5) offen ausgebildet ist.

4. Dickstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein das zu fördernde Material in den Zylin­ derraum (5) einleitender Trichter (16) annähernd mittig zwischen den beiden Enden (7 bzw. 9) des Zylinderraumes (5) angeordnet ist.

5. Dickstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Motor (3) zusammen mit der Kolbenstange (12) und dem als Schnecke (10) ausgebildeten Kolben (12) längs­ verschieblich angeordnet ist.

6. Dickstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anzahl der Gänge der Schnecke (10) so gewählt ist, daß bei weitestem Vorschub des Kolbens (11) die Trichteröffnung (16′) noch durch den letzten Gang der Schnecke (10) gegenüber dem offenen hinteren Ende des Zylinderraumes (5) abgeschlossen ist.

7. Dickstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen den in Förderrichtung gesehen ersten beiden Gängen (18 bzw. 19) der Schnecke (10) eine in geschlossener Stellung radial abstehende und auf einer auf der Kolbenstange (12) vorgesehenen Drehachse (21) beweglich gelagerte Klappe vorgesehen ist, wobei an den benachbarten Schneckenwandungen Anschläge zur Arretierung der Klappe (20) in ihrer Schließ- bzw. Öffnungs-Stel­ lung angeordnet sind.

8. Dickstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß unmittelbar benachbart zum vorderen Ende (7) des Zylinderraumes (5) und vor Beginn des Förderschlauches (17) eine Zusatzvorrichtung angeordnet ist, durch welche Heißluft in den Förderschlauch (17) zur Aufheizung desselben einleitbar ist.

9. Dickstoffpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zusatzvorrichtung gleichzeitig zur Auf­ nahme eines freibeweglichen Kolbens, beispielsweise eines Hartgum­ mischwammes, und für die Einleitung von Druckluft ausgebildet ist.