EP4023883A1

EP4023883A1 - Kolbenpumpe zum fördern von dickstoffen

Info

Publication number: EP4023883A1
Application number: EP21214352.3A
Authority: EP
Inventors: Ralf Hannibal
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-12-29
Filing date: 2021-12-14
Publication date: 2022-07-06
Also published as: DE202020005351U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe für Dickstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe mindestens einen Förderzylinder umfasst, der ein Schlauchzylinder (Fig. 3) oder ein Stator (Fig. 4) ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe.
Eine derartige Kolbenpumpe bestehet aus mindestens einen Art Schlauchzylinder, vorzugsweise einen gummierten, dickwandigen und bewehrten Schlauch in einem kreisrunden Stützkörper oder einem kreisrunden Rohr, genannt Stator, welcher im Inneren mit einem dickwandigem Schlauch oder Elastomer fügend umlaufend fest verbunden ist und mindestens aus einem Scheibenkolben, vorzugsweise aus gehärtetem Stahl, der mit Übermaß in dem Schlauchzylinder oder Stator sich axial angetrieben hin- und herbewegt. Schlauchzylinder und Stator sollen im Folgenden unter dem Begriff "Förderzylinder" zusammengefasst werden. Ein solcher Förderzylinder kann demnach sowohl als Schlauchzylinder als auch als Stator ausgebildet sein.
Diese Art Pumpe ist zum Fördern von Dickstoffen, insbesondere Feinbeton, Betone und Schlämme geeignet.
Die Kolbenpumpe, bestehend aus mindestens einen dickwandigen gummierten, verschleißfesten und bewehrten Schlauch, lose abgestützt in einem zylindrischen Körper, vorzugsweise Rohr, der jeweils an den beiden Enden anliegend durch einen Anschlag bzw. an dem Austrittsende durch eine Kupplung fixiert wird. Axiale Formänderungen des Schlauches werden dadurch eingeschränkt. Der zylindrische Stützkörper, vorzugsweise ein Rohr, begrenzt die Volumenausdehnung des Schlauches. Die Bewehrung im Schlauch verhindert ein Zusammenziehen bei herrschendem Unterdruck während des Ansaugens.
Im Schlauchzylinder bewegt sich mindestens ein an den Kanten vorzugsweise abgerundeter, hartverchromter Scheibenkolben zentrisch mit Übermaß axial hin und her, wodurch eine besonders gute Dichtfunktion erreicht wird; angetrieben durch mind. einen linearen Aktuator, vorteilhafterweise zwei Hydraulikzylinder, die im Gegentakt sich bewegen, damit die Effizienz erhöht wird. Der Scheibenkolben ist mit einer Mutter oder Schraube stangenseitig am Hydraulikzylinder befestigt und können schnell gewechselt werden.
Der oder die Hydraulikzylinder sind an verschiebbaren Lagerböcken am Ende durch Bolzen fixiert, dadurch lassen sich die Hydraulikzylinder axial verschieben, um das Wechseln des Kolbens und des Schlauchzylinders zu ermöglichen.
Die jeweiligen Austrittsenden des gummierten, im Rohr gestützten Schlauches sind mit der Stirnwand des Materialbehälters über eine Kupplung verbunden, die mit einer Verschleißmutter zum Ende an der Stirninnenwand fixiert ist.
Diese Bauart ermöglicht einen Wechsel des im Rohr gestützten Schlauches oder des Stators und des Scheibenkolbens vom Bediener. Durch diese Bauart kann man auch theoretisch herkömmliche Zylinder mit Gummikolben montieren.
Die jeweiligen Austrittsenden oder Öffnungen werden abwechselnd verbunden über ein hydraulisch angetriebenes Pendel, das in Abhängigkeit von der Position der Hydraulikzylinder elektrohydraulisch gesteuert wird.
Dieses bewegt einen sich im Pendel freidrehenden, axial fixierten Schlauchstutzen hin und her bis zu den jeweiligen stirnseitigen Öffnungen, die Position des Pendels und die Bewegungsrichtung des Scheibenkolbens bestimmen das Fördern oder das Ansaugen. Der freidrehende, axial fixierte Schlauchstutzen, der den von ihm geführten und vorgespannten flächigen Verschleißring, stirnwandinnenseitig über die flächige Verschleißmutter der Kupplung des Schlauches sich abstützt und die jeweiligen Öffnungen dichtend verbindet.
Der Schlauchstutzen des Pendels wird mit einem bewehrten, gummierten Schlauch verbunden. Das Schlauchende wird durch die gegenüberliegende Wand des Materialbehälters geführt, ein Gummikragen schützt und dichtet den Schlauch in der Wanddurchführung ab, dieser wird dann bis zu einem Befestigungspunkt außerhalb des Behälters mit einer Rohrschelle gegen Verdrehen fixiert. Dadurch kann der Schlauch und der lose Schlauchstutzen die Dreh- und Pendelbewegungen mit ausgleichen. Dieser Pendel hat nur eine zu lösende drehende Dichtfläche, herkömmliche Weichen wie S-Rohr oder Rockwell Schieber haben immer mindestens zwei. Die natürlich erfindungsgemäß in dieser Kolbenpumpe auch angewendet werden können.
Herkömmlich weisen Dickstoffpumpen zwei Hydraulikzylinder auf, die an einem massiven Wasserkasten befestigt sind und deren Zylinder bzw. Zylinderlaufflächen sind aus Stahl und deren Kolben bestehen aus Gummi mit einem erforderlichen Gerüst und evtl. mehrere Führungsringe, die über eine längere Strecke flächig und mit einer deutlichen Verpressung im Zylindergehäuse anliegen. Die lange Strecke der verschiedenen Elemente am Kolbengerüst erhöhen die Reibung massiv und verringern die Standzeit, durchdringende Materialien setzen sich am Kolbengerüst ab.
Die Material-Förderzylinder, deren stirnseitigen Öffnungen sind mit einem massiven Materialbehälter verbunden. Über eine Rohrweiche oder einen Schieber wird die Förderleitung verbunden und während eines Füllvorgangs unter Ansaugen des Dickstoffes ist eine der Öffnungen immer zum Materialbehälter offen. Diese Art der Rohrweichen und Schieber haben immer mind. zwei aufwendige abzudichtende Ringflächen, die auch bedingt durch die hohen Förderdrücke, hohe Kräfte auf den Materialbehälter ausüben, dementsprechend sind der Materialbehälter und die Stirnwände sehr massiv auszuführen. Durch diese Bauart wird die Pumpe schwer, teuer in der Fertigung und einige Verschleißteile wie die Material Förderzylinder lassen sich nur unter hohem Aufwand wechseln.
Das Ziel der Erfindung ist eine robuste Kolbenpumpe zu schaffen, mit max. Effizienz, gleichzeitig aber gewichtssparend, und eine sehr einfache kostengünstige Dickstoffpumpe zu entwickeln, mit schnell wechselbaren Verschleißteilen; wie z.B. die Schlauchzylinder bzw. die Statoren und dabei kann man zusätzlich die Scheibenkolbengröße schnell und einfach dem natürlichen Verschleiß der Gummierung oder auch den erforderlichen Pumpsituationen anpassen und wechseln.
Gleichzeitig wird die Reibung des Förderkolben stark reduziert, bedingt durch den kurzen Aufbau und der sehr glatten Oberfläche. Der Förderkolben ist vorzugsweise eine Stahlscheibe, glatt, flach und hartverchromt; es ist kein Kolbengerüst nötig, dadurch gibt es keine anhaftende Materialreste zwischen den Dichtungen. Der Förderkolben hat zur Abdichtung keine flexible Dichtlippen, sondern eine feste Dichtkante, die Dichtfunktion erfolgt alleine durch die Anpresskraft bzw. Übermaß des Scheibenkolbens an die Gummiwandung, abgestützt durch das vorzugweise genannte Rohr, dass auch bei dem Schlauchzylinder und dem Stator die gleiche Funktion hat, der Unterschied ist das man beim Schlauchzylinder den nicht fest verbundenen Schlauch im Rohr wechseln und das vorzugsweise Rohr wiederverwendet werden kann, beim Stator ist dieses nicht möglich, durch die fügende Verbindung des Schlauches oder das eingespritzte vulkanisierte Elastomer im Metall-Rohr; aber dafür spart man beim Wechseln Zeit.
Maximale Ausnutzung der gummierten Schicht im Schlauch oder im Stator durch verschieden abgestufte Scheibenkolbengrößen, um den Durchmesser im verschleißenden Gummi oder dem Elastomer anzupassen, damit bis zum max. Verschleiß gleichbleibende hohe Pumpdrücke erreicht werden oder bei nicht benötigter Vorspannung die Scheibenkolbengröße zu verringern, wenn z.B. nur niedrige Drücke erforderlich sind, dieses verringert den Abrieb im Schlauch bzw. dem Gummi im Stator.
Zusätzlich wird das Reinigen erleichtert, Materialanbackungen verhindert, durch die gummierten Wandungen, die gleichzeitig beim Pendel, beim Schlauch Förderzylinder oder beim Stator verwendet werden. Alle haben eins gemeinsam, beim Druckanstieg, bedingt durch die Elastizität, gibt es eine Formänderung in allen Richtungen. Durch die stetige Formänderung haftet kein Material an. Eine Art Selbstreinigung.
Gleichzeitig wird der herkömmliche Wasserkasten durch eine externe Wasserpumpe ersetzt mit einem zusätzlichen Wasserfilter, diese hat die Aufgabe die Schlauchzylinder von der Materialabgewandten Seite zu reinigen, kühlen und zu schmieren, über jeweils eine Spritzdüse wir das Wasser in die Zylinder gespritzt. Das ablaufende Wasser wird gefiltert und in einem Auffangbehälter wieder zurückgeführt, dieser Ablauf ist gleichzeitig im Chassis integriert.
Das Ziel der Erfindung wird durch eine Kolbenpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung betrifft demnach eine Kolbenpumpe für Dickstoffe, die mindestens einen Schlauchzylinder oder einen Stator umfasst. Schlauchzylinder oder Statoren sind hierbei Beispiele für einen Förderzylinder.
Weiter vorzugsweise umfasst die Kolbenpumpe mindestens einen Scheibenkolben, der gehärtet legiert oder hartverchromt ist.
Weiter vorzugsweise umfasst der Scheibenkolben verschieden abgestufte Kolbengrößen. Der Scheibenkolben ist weiter vorzugsweise auswechselbar, so dass ein Scheibenkolben gegen einen anderen mit einer anderen Größe, insbesondere einem anderen Durchmesser ausgetauscht werden kann. Dies kann zum Ausgleich eines Verschleißes der Innenwand des Schlauchzylinders oder Stators erforderlich sein.
Weiter vorzugsweise umfasst der Schlauchzylinder einem bewehrten Schlauch und einem kreisrunden Stützkörper und einen festen Anschlag.
Weiter vorzugsweise umfasst der Stator ein Metallrohr mit einem im Inneren fest verbundenen Schlauch.
Weiter vorzugsweise ist der Stator ein Metallrohr mit einer im Inneren fest verbundenen vulkanisierten und dickwandigen elastomeren Schicht.
Weiter vorzugsweise wird der Scheibenkolben durch mindestens einen Hydraulikzylinder im Schlauchzylinder oder Stator hin -und her angetrieben.
Weiter vorzugsweise umfasst die Kolbenpumpe zwei gegenläufig angetriebene Hydraulikzylinder, zwei Statoren oder zwei Schlauchzylinder und eine beliebige Weiche.
Weiter vorzugsweise umfasst die Kolbenpumpe eine Pendel-Weiche, die nur eine abzudichtende Ringfläche hat.
Weiter vorzugsweise ist die Position der Hydraulikzylinder über einen verschiebbaren Lagerbock einstellbar.
Weiter vorzugsweise werden die Statoren oder die Schlauchzylinder im Betrieb von der abgewandten Druckseite gekühlt und geschmiert über eine externe Pumpe, die das flüssige Medium zu den jeweiligen Einspritzdüsen fördert.
Weiter vorzugsweise werden der Schlauchzylinder, wie auch der Stator über einem Schnellwechselsystem befestigt, über die Verschleißmutter zwischen der Stirninnenwand.
Weiter vorzugsweise hat das Chassis eine gekantete Profilform und nimmt die Abstützkräfte der Hydraulikzylinder beim Fördern und Ansaugen über die Lagerböcke auf.
Weiter vorzugsweise umfasst die Kolbenpumpe zwei Förderzylinder als Statoren oder Schlauchzylinder, die parallel zueinander angeordnet sind und in welchen jeweils ein Scheibenkolben angeordnet ist, wobei die Scheibenkolben der beiden Förderzylinder zu einer gegenläufigen Bewegung angetrieben sind. Hierzu ist ein entsprechender Antrieb, beispielsweise ein hydraulischer Antrieb vorzusehen.
Weiter vorzugsweise weisen die Förderzylinder Öffnungen auf, die durch ein Pendel mit einem Schlauchstutzen wechselweise mit einem Materialauslass verbindbar sind. Unter einem "Pendel" kann hier eine hin- und hergehende Vorrichtung verstanden werden, die den Schlauchstutzen abwechselnd zwischen einer Position (an einer der beiden Öffnungen) und einer weiteren Position (an der anderen Öffnung) hin und her bewegt.
Weiter vorzugsweise umfasst die Kolbenpumpe einen flexiblen Schlauch zur Verbindung des durch das Pendel zwischen den beiden Öffnungen der Hydraulikzylinder beweglichen Schlauchstutzens mit dem Materialauslass.
Weiter vorzugsweise umfasst die Kolbenpumpe einen Antrieb des Pendels zur wechselnden Bewegung des Schlauchstutzens zwischen den Öffnungen, wobei der Antrieb mit der Bewegung der Scheibenkolben synchronisiert ist.
Weiter vorzugsweise ist der Antrieb des Pendels mit der Bewegung der Scheibenkolben derart synchronisiert ist, dass in einer Position des Schlauchstutzens, in welcher dieser an eine Öffnung eines Förderzylinders angeschlossen ist, der Scheibenkolben dieses Förderzylinders sich in einer von dieser Öffnung entfernten Position an einem hinteren Totpunkt befindet, während der Scheibenkolben des anderen Förderzylinders sich an seinem entgegengesetzten vorderen Totpunkt befindet.
Weiter vorzugsweise umfasst die Kolbenpumpe einen Materialbehälter zur Aufnahme von Fördergut, der mit den Förderzylindern derart in Verbindung steht, dass in einer Position des Schlauchstutzens, in welcher dieser an eine Öffnung eines Förderzylinders angeschlossen ist, die Öffnung des anderen Förderzylinders zum Materialbehälter hin offen ist. Das Fördergut kann dann aus dem Materialbehälter durch die offene (d.h. vom Schlauchstutzen nicht belegte) Öffnung in den offenen Förderzylinder eindringen und diesen füllen, während der andere Förderzylinder durch Vorschieben seines Scheibenkolbens geleert wird. Ist das Füllen des einen Förderzylinders bei gleichzeitigem Entleeren (Abfördern) des anderen Förderzylinders abgeschlossen, wechselt das Pendel die Position des Schlauchstutzens auf die andere Öffnung. Dieser Vorgang kann im ständigen Wechsel zwischen den Öffnungen durchgeführt werden, so dass die Kolbenpumpe annähernd kontinuierlich fördern kann.
Vorzugsweise ist der flexible Schlauch durch den Materialbehälter hindurch geführt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand von den beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1:: ist die Draufsicht der Kolbenpumpe; die Schlauchzylinder im Schnitt
Fig. 2:: ist die Seitenansicht der Kolbenpumpe; der Schlauchzylinder im Schnitt
Fig. 3:: ist der Schlauchzylinder im Schnitt, der lose gelagerte Schlauch, das Rohr, ungeschnitten die Schlauchtülle und die Verschleißmutter
Fig. 4:: ist der Stator im Schnitt, der fest eingeklebte Schlauch oder das fest vulkanisierte Elastomer im Rohr, ungeschnitten das Anschlussstück und die Verschleißmutter.
Fig. 5:: ist der Schlauchzylinder im Schnitt, mit dem montierten Scheibenkolben und einen zur Anschauung geschnittenen Hydraulikzylinder

Die in der Zeichnung zu sehende Kolbenpumpe zeigt in der Fig. 1 und 2 die Schlauchzylinder, bestehend aus dem Rohr 3 vorzugsweise Metall und den Schlauch 2 in einer Schnittdarstellung. Der Scheibenkolben 1 wird über einen Hydraulikzylinder 16 im Schlauch 2 linear hin- und her gefahren, immer gegenläufig zum anderen Zylinder 16, abhängig von der Stellung des Hydraulikzylinder 8 vom Pendel 6, der die jeweiligen Öffnungen 5b zum Materialbehälter 18 freigibt oder mit dem Materialauslass 5a verbindet, ist die Pumpe am jeweiligen Schlauchzylinder im Förder- oder im Ansaugbetrieb.
Die Schlauchzylinder sind über die Verschleißmutter 5 an der Stirninnenwand 14 des Materialbehälters 18 fest verbunden. Die Verschleißmutter 5 ist auf der dem Pendel zugeneigten Seite flächig geschliffen und gehärtet. Der Schlauchstutzen 30, der drehbar und axial fixiert sich im Pendel 6 bewegt und einem vorgespannten ebenfalls flächig geschleiften Verschleißring 30a führt, dieser sich dann über die jeweilige Verschleißmutter 5 dichtend abstützt.
Wie Anfangs schon erwähnt, hat dieses Pendelsystem nur eine zu lösende Dichtfläche bzw. Ringfläche 30c, nicht wie herkömmlich Weichen Systeme mit mind. zwei.
Das fördernde Gut wird dann über den flexiblen bewehrten Schlauch 7 durch die Behälterwandung 13, schützend und abdichtend, gleichzeitig lagernd durch den Gummikragen 12 geführt und über die außenliegende Kupplung am Materialauslass 5a fixiert.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellten Schlauchzylinder sind Beispiele für Förderzylinder zur Förderung von Dickstoffen. Die beiden dargestellten Schlauchzylinder sind parallel zueinander angeordnet und die Scheibenkolben 1 in den jeweiligen Schlauchzylindern werden durch die Hydraulikzylinder 16 zu einer gegenläufigen Bewegung angetrieben, derart, dass einer der beiden Scheibenkolben 1 seinen vorderen Totpunkt (nahe einer vorderen Öffnung 5b des Schlauchzylinders) erreicht, während der andere Scheibenkolben 1 seinen entgegengesetzten, von der Öffnung seines Schlauchzylinders entfernten Totpunkt erreicht. Durch das Pendel 6 wird der Schlauchstutzen 30 zwischen den beiden Öffnungen 5b hin und her bewegt, derart, dass jeweils eine der beiden Öffnungen 5b vom Schlauchstutzen 30 abgedeckt ist und die andere Öffnung 5b zu einem Materialbehälter 18 frei liegt, der mit dem Fördergut gefüllt ist und einen Vorrat bildet. Durch die offene Öffnung 5b kann durch Zurückfahren des Scheibenkolbens 1 zu seinem hinteren Totpunkt Fördergut in den Schlauchzylinder gesaugt werden, während gleichzeitig der andere Scheibenkolben 1 das Fördergut in seinem Schlauchzylinder durch seine Öffnung 5b, den Schlauchstutzen 30, einen daran angeschlossenen, flexiblen Schlauch 7 und einen Auslass 5a am entgegengesetzten Ende des Materialbehälters 18 abfördert. Der flexible Schlauch 7 verläuft durch den Innenraum des Materialbehälters 18 hindurch, so dass sich eine platzsparende Anordnung ergibt.
Die Bewegung des Pendels 6 durch den Hydraulikzylinder 8 ist vorteilhafterweise mit den Hydraulikzylindern 16 synchronisiert, derart, dass jeweils eine Öffnung 5b durch den Schlauchstutzen 30 abgedeckt wird, wenn der entsprechende Scheibenkolben 1 sich an seinem vorderen Totpunkt befindet oder sich zu diesem hin bewegt, um das Fördergut aus der Öffnung 5b herauszudrücken, während der jeweils andere Scheibenkolben 1 in den Schlauchzylinder mit der freien Öffnung 5b das Fördergut ansaugen kann. Wechselt dann das Pendel 6 die Position des Schlauchstutzens 30 auf die jeweils andere Öffnung 5b, wird dieser Vorgang umgekehrt, d.h. nach Erreichen der jeweiligen Totpunkte wird der mit dem Auslass 5a kommunizierende Schlauchzylinder durch Vorschieben seines Scheibenkolbens 1 entleert, während der andere erneut mit Fördergut befüllt wird. Hierdurch kann annähernd eine kontinuierliche Förderung durch den Auslass 5a erreicht werden.
Die Synchronisation des Pendels 6 mit den Hydraulikzylindern 16 ist nicht zwangsläufig erforderlich und kann aufgehoben werden, etwa für Reinigungs- oder Wartungszwecke. Zum Beispiel kann durch eine Handsteuerung, wie z.B. einen Taster, das Pendel 6 bedient und in eine Stellung gefahren werden, in der der Innenraum eines Schlauchzylinders frei zugänglich ist. Auch der Scheibenkolben 1 ist dann zugänglich. Eine Entleerung des Schlauchzylinders, falls erforderlich, ist auf diese Weise immer ebenfalls möglich. Wird das Pendel 6 in eine Mittelstellung gefahren, stellt der flexible Schlauch 7 sich in eine gerade, also krümmungsfreie Position, was ebenfalls die Zugänglichkeit und/oder Reinigung erleichtert.
Der Grundträger der Kolbenpumpe ist das Chassis 11, Materialbehälter 18, wie auch die verstellbaren Lagerböcke 9, einstellbar über die Verstelleinheit 10, wo man die Hydraulikzylinder hin- und her bewegen kann, um die Scheibenkolben 1 oder den Schlauch 3 zu wechseln, bzw. um diese zu montieren, sind alle mit dem Chassis 11 verbunden.
Das Chassis ist so ausgeführt, dass man mehrere Befestigungsmöglichkeiten hat, wie z.B. für eine Anhänger-Achse oder in einer anderen mobilen oder stationären Einheit.
Das Chassis ist wie ein C- Profil geformt, dass gleichzeitig als Wanne fungiert, die das Kühl- und Schmiermittel, wie Z.B. Wasser auffängt, über die Abläufe 24 gelangt das eingespritzte Wasser zum externe Auffangbehälter 24, durch die ebenfalls externe Pumpe 23, wieder zu den Schlauchzylindern über die Einspritzleitungen 25. Ein Filter kann das Wasser noch zusätzlich reinigen.
Erfindungsgemäß sieht man in der Seitenansicht Fig. 2 den verstellbaren Lagerbock 9, der Zylinder 16 ist über einen Bolzen 9a gelagert.
Die Verstelleinheit 10 hat zwei Funktionen, einmal den Lagerbock 9 geführt hin- und her zu bewegen, damit man den Scheibenkolben 1 aus dem Schlauchzylinder bekommt oder auch diesen einführen bzw. montieren kann, da dieser ein Übermaß hat und verpressend in dem Schlauchzylinder bzw. Stator sitzt, dazu verschiebt man den ganzen Hydraulikzylinder. Das Lagerspiel der Bolzen, Lagerbock und Zylinder werden über die Verstelleinheit 10 ausgeglichen.
Der Schlauch 2 kann insbesondere aus einem kompressiblen Material bestehen. Die Wand des Schlauchs 2 kann somit durch einen Scheibenkolben 1, der innerhalb des Schlauchs 2 gleitet, komprimiert werden, wenn der Scheibenkolben 1 ein Übermaß gegenüber dem freien Innenmaß des nicht komprimierten Schlauchs aufweist. Hierdurch wird eine gute Abdichtung der Innenfläche des Schlauchs 2 gegenüber dem Scheibenkolben 1 erreicht. Andererseits ist eine Anpassung des Scheibenkolbens 1 durch Auswechseln desselben gegen einen Scheibenkolben 1 mit einem anderen Durchmesser möglich. Vergrößert sich das freien Innenmaß des Schlauchs durch Verschleiß, wird der Scheibenkolben 1 zum Erhalt der Dichtwirkung gegen einen Scheibenkolben 1 größeren Durchmessers ausgetauscht.
Erfinderisch kann man in der Schnittansicht Fig. 3 den bewehrten, dickwandigen Schlauch 2 erkennen, der lose eingeführt ist, im genannte Rohr 3 aus Metall.
An einem Ende des Rohres 3 ist ein Anschlag 15, dieser ist fest mit dem Rohr 3 verbunden. Dort stützt sich der Schlauch beim Druckaufbau an einem Ende ab. Das gegenüberliegende Ende des Schlauches 2 ist mit der nicht im Schnitt zu sehenden Schlauchtülle 4 fest verbunden, zum besseren Verständnis ist die Verschleißmutter 5 montiert zu sehen, die ja den Schlauchzylinder an der Stirninnenwand 14 vom Materialbehälter 18 fest verbindet und ebenfalls stützt.
Erfinderisch ist mit dieser Technik erst überhaupt möglich, sehr hohe Drücke mit einem flexiblen Schlauch als Zylinder, zu erreichen, da der Schlauch ohne die Schlauchtülle, den Anschlag und das Rohr bzw. den Stützkörper sich verformen würde, die beim Druckaufbau und auch bei den ausgeübten Kräften durch das Hin- und Herfahren des übermassigen Scheibenkolbens 1 entstehen.
Fig. 4 ist ähnlich der Fig. 3; der Schlauch und das Rohr sind im Schnitt zu sehen. Der Unterschied ist dieser, dass der Schlauch 2a fügend mit dem Rohr 3 verbunden ist, z.B. geklebt oder der Schlauch entfällt und wird ersetzt durch eine dicke Elastomer Schicht 2a, diese wird ins Rohr direkt maschinell eingespritzt und anschließend vulkanisiert. Es entsteht z.B. eine Gummi Metall Verbindung, in dem Fall genannt Stator. Die ja beim Einkleben des bewehrten Schlauches im Rohr im Prinzip auch entstehen würde. Bedingt durch diese Gummi Metall Verbindung sind keine Anschläge erforderlich.
In der Fig. 4 ist im Rohr ein Gewindering 21 fest eingebracht, dieses dient nur den Stator, über das Verbindungsrohr 22, an die Behälterinnenwand 14, über die Verschleißmutter 5, diesen zu befestigen. Es gibt auch spannbare Möglichkeiten.
Fig. 5 zeigt noch einmal einen Schlauchzylinder im Schnitt, wo der Scheibenkolben 1, verbunden mit dem Hydraulikzylinder, stangenseitig, über eine Mutter oder Schraube 1a befestigt ist.
Es ist gut zu erkennen, dass der Scheibenkolben 1 einen sehr kurzen Aufbau hat, verpresst montiert ist, einfach und schnell zu wechseln ist. Da die Dichtkante aus z.B. gehärteten und legierten Metall besteht, ist dieser Kolben robuster und langlebiger, als bei einem herkömmlichen Kolben aus Gummi. Dieser besitzt immer mind. eine umlaufende Kante bzw. schmale Dichtlippe, die sehr leicht beschädigt werden kann.
Bei dem Scheibenkolben erfolgt die Abdichtung alleine über die Vorspannung im Schlauch. Durch die sehr harte und glatte Oberfläche des Scheibenkolbens und die zusätzliche Wassereinspritzung von der druckabgewandten Seite, wird die Reibung stark reduziert und die Abdichtung erhöht.
Der Stator und der Schlauchzylinder haben gemeinsam, dass ihre Innenwände in den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen zumindest geringfügig elastisch kompressibel sind und durch den vergleichsweise harten Scheibenkolben 1, der darin gleitet, abgedichtet sind. Hingegen ergibt sich von außen eine Abstützung durch den äußeren Stützkörper beziehungsweise ein Metallrohr. Wie vorstehend beschrieben, muss der Scheibenkolben 1 also in diesem Fall keine zusätzlichen Dichtungseigenschaften oder Dichtungselemente aufweisen, sondern die flexible Dichtung wird durch die Innenwand des Schlauchzylinders oder des Stators selbst gebildet.

Bezugszeichenliste

1: Scheibenkolben
2: Schlauch
2a: eingeklebter Schlauch oder vulkanisiertes Elastomer
3: Rohr oder kreisrunder Stützkörper
4: Schlauchtülle
5: Verschleißmutter
5a: Auslass
6: Pendel
7: flexibler Schlauch für Pendel
8: Hydraulikzylinder Antrieb Pendel
9: verstellbarer Lagerbock Hydraulikzylinder
9a: Bolzen Hydraulikzylinder
10: Verstelleinheit für verschiebbaren Lagerbock Hydraulikzylinder
11: Chassis
12: Gummikragen / Wanddurchführung
13: Behälterwand
14: Behälterinnenwand / Stirninnenwand
15: Anschlag im Rohr
16: Hydraulikzylinder / Antrieb Scheibenkolben
17: Trichter Materialbehälter
18: Materialbehälter
21: Gewindering
22: Anschlussstück Behälter
23: externe Pumpe zur Schmierung und Kühlung
24: Abläufe im Chassis
25: Einspritzleitungen zum Schlauchzylinder
30: drehbarer, axial fixierter Schlauchstutzen
30a: vorgespannter Verschleißring des Schlauchstutzen
30c: abzudichtende Ringfläche im Material

Claims

Kolbenpumpe für Dickstoffe, stationärer oder in der mobilen Anwendung, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe mindestens einen Schlauchzylinder (Fig. 3) oder Stator (Fig. 4) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe mindestens einen Scheibenkolben (1), der gehärtet legiert oder hartverchromt ist, umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheibenkolben (1), verschieden abgestufte Kolbengrößen umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauchzylinder (Fig. 3) aus einem bewehrten Schlauch und einem kreisrunden Stützkörper 3 und einem festen Anschlag 15 umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (Fig. 4) ein Metall Rohr ist, einem im Inneren fest verbundenen Schlauch umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (Fig. 4) ein Metall -Rohr (3) ist, mit einer im Inneren fest verbundenen vulkanisierten und dickwandigen Elastomeren Schicht.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheibenkolben (1) durch mind. einen Hydraulikzylinder (16) im Schlauchzylinder oder Stator hin -und her angetrieben wird.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe zwei gegenläufig angetriebenen Hydraulikzylindern (16), zwei Statoren (Fig. 4) oder zwei Schlauchzylinder (Fig.3) und eine beliebige Weiche umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe eine Pendel-Weiche, die nur eine abzudichtende Ringfläche (30c) hat, umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Hydraulikzylinder (16) über einen verschiebbaren Lagerbock (9) einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Statoren oder die Schlauchzylinder im Betrieb von der abgewandten Druckseite gekühlt und geschmiert werden über eine externe Pumpe 23, diese dass flüssige Medium zu den jeweiligen Einspritzdüsen 25 fördert.
Vorrichtung nach einer der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauchzylinder, wie auch der Stator über einem Schnellwechselsystem befestigt werden, über die Verschleißmutter (5) zwischen der Stirninnenwand (14).
Vorrichtung nach einer der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Chassis (11) eine gekantete Profilform hat und die Abstützkräfte der Hydraulikzylinder (16) beim Fördern und Ansaugen über die Lagerböcke (9) aufnimmt.