DE4228806B4

DE4228806B4 - Vorrichtung zur Förderung von Dickstoffen

Info

Publication number: DE4228806B4
Application number: DE19924228806
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dr. Benckert; Hellmut Hurr
Original assignee: Putzmeister AG
Current assignee: Putzmeister Concrete Pumps GmbH
Priority date: 1992-08-29
Filing date: 1992-08-29
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2012-08-30
Also published as: DE4228806A1

Abstract

Vorrichtung zur Förderung von Dickstoffen, Schlämmen und dergleichen Fördergut mit einer vorzugsweise oszillierend arbeitenden Dickstoffpumpe (14), einem druckseitig an die Dickstoffpumpe (14) angeschlossenen Förderrohr (12) und einem in dem Förderrohr (12) angeordneten, eine sich selbsttätig unter der Einwirkung des in Förderrichtung strömenden Fördergutsaufweitende und bei aufhörender oder entgegen der Förderrichtung gerichteter Fördergutströmung verengende oder schließende Durchtrittsöffnung (32) aufweisenden Rückhalteorgan (10), das mehrere in Winkelabständen voneinander sternförmig angeordnete, die Durchtrittsöffnung (32) begrenzende, mit ihren rückwärtigen Enden im Bereich der Innenfläche des Förderrohrs (12) befestigte und sich mit ihren freien Enden vorzugsweise schräg in Förderrichtung erstreckende Fingerlamellen (30) aufweist, wobei die Fingerlamellen (30) aus biegesteifem, vorzugsweise ebenem Flachmaterial bestehen und mit ihrem rückwärtigen Ende an je einen im Bereich der Innenfläche des Förderrohrs (12) mit seiner Drehachse tangential quer zur Förderrichtung ausgerichteten Drehgelenk (34) angelenkt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Fingerlamellen (30) im Bereich ihres rückwärtigen Endes ein in der Schließstellung gegen eine förderrohrseitigeAnschlagfläche (58) anschlagendes Anschlagorgan (56) aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Förderung von Dickstoffen, Schlämmen und dergleichen Fördergut mit einer vorzugsweise oszillierend arbeitenden Dickstoftpumpe, einem druckseitig an die Dickstoftpumpe angeschlossenen Förderrohr und einem in dem Förderrohr angeordneten, eine sich selbsttätig unter der Einwirkung des in Förderrichtung strömenden Förderguts aufweitende und bei aufhörender oder entgegen der Förderrichtung gerichteter Fördergutströmung verengende oder schließende Durchtrittsöftnung aufweisenden Rückhalteorgan, das mehrere in Winkelabständen voneinander sternförmig angeordnete, die Durchtrittsöffnung begrenzende, mit ihren rückwärtigen Enden im Bereich der Innenfläche des Förderrohrs befestigte und sich mit ihren freien, spitz zusammenlaufenden Enden, vorzugsweise schräg in Förderrichtung erstreckende Fingerlamellen aufweist.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ( DE 4104693 A1 ) sind die Fingerlamellen federelastisch ausgebildet und in sich gebogen, so dass sie sich im entspannten Zustand in der Schließstellung des Rückhalteorgans befinden. Sie werden durch das strömende Fördergut unter Freigabe der Durchtrittsöftnung elastisch aufgespreizt. Dies erfordert eine relativ dünnwandige Ausbildung der aus Federstahl bestehenden Fingerlamellen. Da die auf die Fingerlamellen einwirkenden Förder- und Rückstromkräfte je nach Förderhöhe stark variieren können, bereitet die Auslegung der Fingerlamellen hinsichtlich Federelastizität und Festigkeit erhebliche Schwierigkeiten. Bei zu dünner Wandstärke kann es zu einer Durchbiegung in der falschen Richtung kommen, während bei zu dicker Wandstärke der Öffnungsvorgang des Rückhalteorgans behindert wird und ein unnötiger Druckabfall in diesem Bereich auftritt.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen ( SU-812958 ), dass die Fingerlamellen aus biegesteifem, vorzugsweise ebenem Flachmaterial bestehen und mit ihrem rückwärtigen Ende an je einem im Be reich der Innenfläche der Förderleitung mit seiner Drehachse tangential quer zur Förderrichtung ausgerichteten Drehgelenk angelenkt sind. In diesem Fall ist die Funktion des Rückhalteorgans weitgehend unabhängig vom Förderdruck auch bei geringem Druckabfall gewährleistet. Probleme können jedoch bei hohen Rückstromkräften auftreten.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fördervorrichtung mit Rückhalteorgan zu entwickeln, bei welcher die Fingerlamellen in der Schließstellung auch hohen Rückstromkräften standzuhalten vermögen.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass die Fingerlamellen im Bereich ihres rückwärtigen Endes ein in der Schließstellung gegen eine förderrohrseitige Anschlagfläche anschlagendes Anschlagorgan aufweisen. Die Anschlagorgane können dabei durch je eine starr an den Fingerlamellen angeordnete, in Förderrichtung ausgerichtete, von den Fingerlamellen radial in das Förderrohr eingreifende Anschlagplatte gebildet sein, die gegen eine radial nach innen weisende Anschlagfläche des Förderrohrs anschlägt. Die Schließstellung des Rückhalteorgans kann dadurch gesichert werden, dass die Fingerlamellen in der Schließstellung vorzugsweise mit ihrem Anschlagorgan an einem Rastorgan des Förderrohrs lösbar einrastbar sind.

Zweckmäßig werden die Fingerlamellen unter der Einwirkung einer Rückstellfeder in Richtung Schließstellung vorgespannt. Die Rückstellfedern können dabei als gegen die Fingerlamellen andrückende Blattfedern oder als das jeweilige Drehgelenk umfassende Torsions- oder Schenkelfedern ausgebildet sein.

Um in der Schließstellung eine gute Abdichtung auch gegen Flüssigkeitsdurchtritt zu erzielen, können die benachbarten Fingerlamellen in ihrer Schließstellung einander abwechselnd außen und innen überlappend angeordnet werden. Vorteilhafterweise sind dabei die außen liegenden Fingerlamellen zumindest in der Nähe ihres Drehgelenks breiter als die inneren Fingerlamellen, wobei die Drehgelenke der inneren Fingerlamellen gegenüber den Drehgelenken der äußeren Fingerlamellen in Förderrichtung und/oder radial nach innen versetzt angeordnet werden.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
1 eine schematische Darstellung einer Dickstoff-Förderanlage in teilweise geschnittener perspektivischer Darstellung;
2a einen Längsschnitt durch das Rückhalteorgan der Förderanlage nach 1;
2b und c eine Rückseitenansicht des Rückhalteorgans in Schließstellung und in Offenstellung;
3 einen Längsschnitt durch ein Rückhalteorgan mit als Blattfeder ausgebildeter Rückstellfeder;
4a einen Längsschnitt durch ein Rückhalteorgan mit als Schenkelfeder ausgebildeter Rückstellfeder und einander überlappenden Fingerlamellen;
4b einen Schnitt entlang der Schnittlinie B-B der 4a.
Die in 1 dargestellte Förderanlage weist eine Einzylinder-Kolbenpumpe 14 und ein druckseitig angeschlossenes, ein Rückhalteorgan 10 enthaltendes Förderrohr 12 auf. Sie ist vor allem zur Förderung von Dickstoffen und Schlämmen bestimmt.
Die Einzylinder-Kolbenpumpe 14 besteht im Wesentlichen aus einem Einfüllschacht 16, einem stirnseitig über den Einfüllschacht 16 überstehenden und über eine Eintrittsöffnung 18 mit diesem verbundenen Förderzylinder 20 sowie einem auf einer feststehenden Kolbenstange 22 zwischen zwei Endstellungen hydraulisch verschiebbaren Förderkolben 24.
Das Rückhalteorgan 10 weist einen im Bereich einer Rohrkupplung 26 in das Förderrohr 12 eingesetzten Tragring 28 und mehrere in Winkelabständen voneinander sternförmig angeordnete Fingerlamellen 30 auf, welche in den Innenraum der als Zylinderrohr ausgebildeten Förderleitung 12 eingreifen und die Durchtrittsöffnung 32 begrenzen. Die Förderleitung 12 weist im Bereich des Rückhalteorgans 10 ein mit einer stirnseitigen Ausdrehung 42 versehenes kurzes Rohrstück 44 auf, das mit einem durch Zuganker 46 im Bereich der Austrittsöffnung des Förderzylinders 20 befestigten Anschlussflansch 48 gekoppelt ist. Der in die Ausdrehung 42 eingesetzte Tragring 28 des Rückhalteorgans 10 wird zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnfläche des Rohrstücks 44 und des Anschlussflansches 48 eingespannt, wenn diese beim Kuppeln von den Halbschalen 50 der Rohrkupplung 26 in axialer Richtung gegeneinander gedrückt werden. Die Abdichtung der Rohrkupplung 26 erfolgt durch einen am Umfang des Tragrings 28 anliegenden, in einem Ringspalt 52 zwischen den Stirnseiten des Rohrstücks 44 und des Anschlussflansches 48 angeordneten Dichtring 54. Der Anschlussflansch 48 weist zwischen der Austrittsöffnung des Förderzylinders 20 und seiner am Tragring 28 anliegenden Stirnfläche einen sich konisch verjüngenden Innenquerschnitt auf.
Die Fingerlamellen 30 bestehen jeweils aus einem keilförmig zugeschnittenen ebenen biegesteifen Stahlblech, welches an seinem breiteren, der Kolbenpumpe 14 zugewandten Ende an je einem Drehgelenk 34 des Tragrings 28 angelenkt ist. In der Schließstellung wird die Durchtrittsöffnung 32 durch eine von den freien Enden der Fingerlamellen 30 umgebene Zentralöffnung 38 gebildet (2b und 4b). Der Querschnitt der Zentralöffnung 38 ist so gewählt, dass einerseits ein Verklemmen der Fingerlamellen verhindert, andererseits beim Saughub der Kolbenpumpe 14 grobes Material unter Zusetzen der Durchtrittsöftnung zurückgehalten wird. An der Innenseite der Fingerlamellen sind in Strömungsrichtung ausgerichtete, radial nach innen weisende plattenförmige Anschlagorgane 56 angeordnet, die in der Schließstellung gegen eine radial nach innen weisende Anschlagfläche 58 der Förderleitung 12 oder des Tragrings 28 anschlagen.
Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist zwischen den Fingerlamellen 30 und der Innenfläche des Rohrstücks 44 je eine Blattfeder 60 angeordnet, die die Fingerlamellen in Richtung Schließstellung vorspannt.
Bei dem in 4a gezeigten Ausführungsbeispiel ist zur Rückstellung der Fingerlamellen 30 je eine Schenkelfeder 62 vorgesehen, die das Drehgelenk 34 umfasst und sich mit ihrem einen Schenkel auf der Außenseite der jeweiligen Fingerlamelle 30 abstützt. Wie insbesondere aus 4b zu ersehen ist, sind die Fingerlamellen 30 bei diesem Ausführungsbeispiel so angeordnet, dass sie sich in ihrer Schließstellung gegenseitig überlappen. Man erhält dadurch im Schließzustand eine sehr kleine Durchtrittsöffnung 32.
Während des Druckhubs des Förderkolbens 24 der Einzylinder-Kolbenpumpe 14 wird das Fördergut aus dem Einfüllschacht 16 in den Förderzylinder 20 und von dort in das Förderrohr 12 gedrückt. Die Fingerlamellen 30 werden dabei unter der Einwirkung des Förderstroms um die Achse ihres Drehgelenks 34 unter Freigabe der Durchtrittsöffnung 32 gegen die Innenfläche des Förderrohrs 12 im Bereich des Rohrstücks 44 geklappt ( 2c).
Nach Erreichen seines vorderen Totpunkts wird der Förderkolben 24 im Saughub bis zu der in der Eintrittsöffnung 18 gegenüberliegenden Stirnseite des Einfüllschachts 16 zurückgezogen, wobei Fördergut aus dem Einfüllschacht 16 in den vor der Stirnfläche des Förderkolbens frei werdenden Raum nachfällt oder nachfließt. Dabei gelangen die Fingerlamellen 30 des Rückhalteorgans 10 aufgrund ihrer Vorspannung und unterstützt durch den während des Zurückziehens des Förderkolbens 24 in Förderrichtung 20 entstehenden Unterdruck und/oder durch den hydrostatischen Druck in dem Förderrohr 12 in ihre in 2b und 4b dargestellte Ruhelage zurück und verhindern dadurch, dass Fördergut aus dem Förderrohr 12 in den Förderzylinder 20 zurückströmt.
Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Förderung von Dickstoffen, Schlämmen und dergleichen Fördergut mit einer oszillierend arbeitenden Dickstoffpumpe 14, einem druckseitig an die Dickstoffpumpe 14 angeschlossenen Förderrohr 12 und einem in dem Förderrohr angeordneten Rückhalteorgan 10. Das Rückhalteorgan 10 weist mehrere, in Winkelabständen voneinander sternförmig angeordnete Fingerlamellen 30 auf, die sich mit ihren freien, spitz zusammenlaufenden Enden vorzugsweise schräg in Förderrichtung erstrecken. Die Fingerlamellen 30 bestehen aus biegesteifem, vorzugsweise ebenem Flachmaterial. Sie sind mit ihrem rückwärtigen Ende an je einem im Bereich der Innenfläche des Förderrohrs mit seiner Drehachse tangential quer zur Förderrichtung ausgerichteten Drehgelenk 34 angelenkt. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Fingerlamellen 30 im Bereich ihres rückwärtigen Endes ein in der Schließstellung gegen eine förderrohrseitige Anschlagfläche 58 anschlagendes Anschlagorgan 56 aufweisen.

Claims

Vorrichtung zur Förderung von Dickstoffen, Schlämmen und dergleichen Fördergut mit einer vorzugsweise oszillierend arbeitenden Dickstoffpumpe (14), einem druckseitig an die Dickstoffpumpe (14) angeschlossenen Förderrohr (12) und einem in dem Förderrohr (12) angeordneten, eine sich selbsttätig unter der Einwirkung des in Förderrichtung strömenden Förderguts aufweitende und bei aufhörender oder entgegen der Förderrichtung gerichteter Fördergutströmung verengende oder schließende Durchtrittsöffnung (32) aufweisenden Rückhalteorgan (10), das mehrere in Winkelabständen voneinander sternförmig angeordnete, die Durchtrittsöffnung (32) begrenzende, mit ihren rückwärtigen Enden im Bereich der Innenfläche des Förderrohrs (12) befestigte und sich mit ihren freien Enden vorzugsweise schräg in Förderrichtung erstreckende Fingerlamellen (30) aufweist, wobei die Fingerlamellen (30) aus biegesteifem, vorzugsweise ebenem Flachmaterial bestehen und mit ihrem rückwärtigen Ende an je einen im Bereich der Innenfläche des Förderrohrs (12) mit seiner Drehachse tangential quer zur Förderrichtung ausgerichteten Drehgelenk (34) angelenkt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Fingerlamellen (30) im Bereich ihres rückwärtigen Endes ein in der Schließstellung gegen eine förderrohrseitige Anschlagfläche (58) anschlagendes Anschlagorgan (56) aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagorgan (56) durch je eine starr an den Fingerlamellen (30) angeordnete, in Förderrichtung ausgerichtete, von den Fingerlamellen (30) radial in das Förderrohr (12) eingreifende Anschlagplatte gebildet ist, die gegen die radial nach innen weisende Anschlagfläche (58) des Förderrohrs (12) anschlägt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fingerlamellen (30) in der Schließstellung vorzugsweise mit ihrem Anschlagorgan (56) an einem Rastorgan des Förderrohrs (12) lösbar einrastbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fingerlamellen (30) unter der Einwirkung jeweils einer Rückstellfeder (60, 62) in Richtung Schließstellung vorgespannt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellfedern als gegen die Fingerlamellen (30) andrückende Blattfedern (60) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellfedern als das jeweilige Drehgelenk (34) umfassende Torsions- oder Schenkelfedern (62) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Fingerlamellen (30) in ihrer Schließstellung einander abwechselnd außen und innen überlappen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Fingerlamellen (30) in allen Querschnittspositionen breiter als die inneren Fingerlamellen (30) sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgelenke (34) der außen liegenden und der innen liegenden Fingerlamellen (30) in Förderrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgelenke (34) der inneren Fingerlamellen (30) gegenüber den Drehgelenken (34) der äußeren Fingerlamellen (30) in Förderrichtung ver setzt angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgelenke (34) der inneren Fingerlamellen (30) gegenüber den Drehgelenken (34) der äußeren Fingerlamellen (30) in Förderrichtung radial nach innen versetzt angeordnet sind.