專利名稱：具有活塞潤滑的混凝土泵的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用來輸送混凝土等的活塞泵，其具有至少一個輸送缸和在輸送缸 中能軸向移動的輸送活塞，所述輸送活塞通過活塞桿與驅動裝置相連，其中所述輸送活塞 在它的面向混凝土的前側上并在它的被水沖刷的背側上分別具有一個環繞的唇狀物，所述 唇狀物緊貼在輸送缸的內壁上。
背景技術：
在建筑工地上早就已知輸送混凝土的活塞泵。通常，它們設計成液壓驅動的活塞 泵(大多數是雙缸的)，其中混凝土通過軟管或管子進行輸送。在常規的具有兩個線性輸送缸的混凝土活塞泵中，為了驅動它們使用了兩個液壓 的驅動缸，它們的活塞通過活塞桿與輸送缸的輸送活塞分別單個地剛性相連。在此，已知的 活塞泵的輸送缸大多數是推挽式地驅動，即它們的輸送活塞交替地進行填充行程和輸送行 程。在此，混凝土從混凝土 _輸送活塞襯層轉送到輸送缸的泵腔中，并從該泵腔中輸送到唯 一的輸送管道中。此輸送管道通過管轉接器與輸送缸的泵腔相連，其中該管轉接器在輸送 行程的節拍中將輸送管道交替地與兩個輸送缸相連。在上述類型的混凝土 _活塞泵中，輸送活塞直接與待輸送的混凝土接觸。在混凝 土泵中，活塞密封件要經受很高的應力，并遭受相應的磨損。為了減少輸送活塞上的磨損， 并且還為了減少輸送缸的與輸送活塞相接觸的內壁上的磨損，已知的是，在混凝土泵中在 活塞后對輸送缸進行水潤滑。在常規的混凝土泵中，在輸送缸和它的液壓驅動缸之間設置 有一個被活塞桿貫穿的水箱，它與兩個輸送缸相連。在泵運行時，位于水箱中的水在兩個輸 送缸中來回晃動，在此，水沖刷到輸送活塞的背側上。通過水，實現輸送活塞潤滑并使輸送 缸冷卻。通過這些措施，可顯著延長輸送活塞和輸送缸的使用壽命。在已知的混凝土 _活塞泵中，輸送活塞作為活塞密封件通常具有兩個環繞的唇狀 物。因此，一方面實現相對于輸送活塞的混凝土側的密封，另一方面實現相對于輸送活塞的 水側的密封。通過水箱實現的水沖刷具有額外的功能，即在密封唇狀物損壞時又溶解和沖 掉可能穿過(durchgefiirderte)的混凝土。由于輸送活塞的最終不可避免的不密封性 而溢出的混凝土，可在水箱中沉積，并定期地(例如在換水時)從水箱中去除。隨著進一步的研發，對混凝土泵的輸送功率的要求也不斷提高。在最近的十年中， 每個小時所要求的平均輸送量提高了超過50%。首先通過相應地提高輸送活塞在輸送缸中 的運動速度來提高輸送速度。它的不利后果是，隨著輸送速度的上升，輸送活塞上的磨損也 過度地上升。輸送活塞的耐用度也短得不可接受。在活塞引導面上在兩個密封唇狀物之間 的區域內，輸送活塞提早出現了嚴重損壞的密封唇狀物和條紋。從DE 10 20058 032 916 Al已知一種用于混凝土泵的輸送活塞，為了改善水潤 滑，在輸送活塞中設有連接通道，用來將水從在輸送活塞后面的缸腔引導到在兩個密封唇 狀物之間的中間腔中。先前已知的輸送活塞由以下金屬的活塞體和局部地包圍活塞體的、 由橡膠制成的襯層構成。用來注水的連接通道構造成在橡膠襯層中的貫穿孔。在實踐中，
3由上述文獻已知的輸送活塞未經受過考驗。事實表明，在混凝土泵運行時，通過連接通道在 活塞的橡膠襯層中沒有足夠的水輸送到兩個密封唇狀物之間的中間腔中。由于輸送活塞的 外表面在輸送缸的內壁上具有很高的擠壓力，在可彈性變形的橡膠襯層中構成的連接通道 的橫截面變窄。此外，連接通道中還略微地增加了混凝土殘渣。這導致的結果是，相對于用 于混凝土泵的傳統輸送活塞，這種活塞的耐用度沒有明顯地改善。
發明內容
在這種背景前面，本發明的目的是，提供一種進一步改進的用來輸送混凝土的活 塞泵。相對于傳統的系統，此輸送活塞的使用壽命應明顯延長。此目的從開頭所述類型的活塞泵出發這樣來實現本發明，即背側的唇狀物在它 的圓周邊緣上具有至少一個凹槽，水通過此凹槽能夠從輸送活塞的背側進入到唇狀物之間 的中間腔中。本發明基于預想不到的認識，即活塞的耐用度可通過以下方式來明顯地提高，即 在設置在活塞的背側上密封唇狀物中施設凹槽。如上所述，活塞的環繞的唇狀物一方面用 來在面向混凝土的活塞前側和被水沖刷的活塞背側之間的密封。另一方面，所述唇狀物用 來使混凝土殘留物從輸送缸的內壁上脫落。從第一眼看，按本發明的凹槽在輸送活塞的背 側唇狀物中限制了此功能。但令人意外的是，由于唇狀物中的凹槽，現在在活塞和缸內壁之 間的接觸面實現了有效的注水。在傳統的混凝土-活塞泵中，在輸送活塞的水側上的密封 唇狀物會擦去輸送缸內壁上的水膜，因此會導致或多或少的無水(亦即無潤滑)的活塞引 導。由于在輸送活塞和缸內壁之間的接觸面的范圍內缺少潤滑劑，會出現嚴重的磨損現象， 因此很快不再提供活塞的密封和清潔功能。通過按本發明的在背側具有中斷的唇狀物的輸 送活塞的構造方案，保證在活塞引導面的范圍內始終存在水膜。因此，明顯地減少輸送活塞 和輸送缸壁之間的摩擦，并且使輸送活塞達到更長的使用壽命，并因此達到更高的耐用度。 而且在比在已知系統中明顯更高的活塞耐用度內，水膜與在活塞的混凝土側上的環繞的活 塞密封件一起保證足夠的密封，并且保證混凝土殘留物有效地從缸壁上脫落。因為按本發明，對在輸送活塞的唇狀物之間的中間腔充水，在那里由于輸送活塞 和輸送缸壁之間的相對運動會產生水力動力的效果。由此產生水輸送效果，它保證通過 在輸送活塞的背側唇狀物中的凹槽，在泵運行時不斷地更換為了潤滑而導入到中間腔中的 水。因此持久地沖刷在密封唇狀物之間的中間腔，從而有利地實現溶解和沖掉可能進入中 間腔中的混凝土。還由此可減少磨損并延長輸送活塞的使用壽命。按本發明的活塞泵能夠有利地以普通的方式構成為串聯泵，其中兩個推挽式工作 的輸送缸通過水箱彼此相連，此水箱被兩個輸送缸的活塞桿貫穿。在按本發明的泵運行時， 水在輸送缸之間來回晃動，并以上述的方式和方法保證活塞引導面的潤滑和沖刷。在該構 造方案中，合乎目的的是，兩個與活塞桿相連的液壓驅動缸用作為泵的驅動裝置，它構成為 雙作用的差動缸并且推挽式地驅動活塞，用來交替地實施填充和輸送行程。本發明的目的還通過用于活塞泵的輸送活塞得以實現，此輸送活塞在它的背側上 具有一連接法蘭，用來與活塞桿相連。輸送活塞在它的前側上和在它的背側上分別具有一 個環繞的唇狀物。按本發明，背側的唇狀物在它的圓周邊緣上具有至少一個凹槽，水通過該 凹槽從輸送活塞的背側進入到唇狀物之間的中間腔中，以便實現活塞引導面的更好的水潤滑。優選的是，按本發明的輸送活塞的背側唇狀物在它的圓周邊緣上具有兩個或多個在圓 周方向上均勻間隔的凹槽。以這種方式，使活塞引導面在整個圓周上實現均勻的充水。尤 其是已證明有效的是，具有四個以90°角度間隔的凹槽的對稱的構造。有利的是，這樣的輸送活塞可用來對已經存在的混凝土 _活塞泵進行改型。為此 只需用按本發明的輸送活塞更換傳統的輸送活塞。這可毫無問題地實現，因為輸送活塞具 有一個能與活塞桿可拆卸地相連的連接法蘭。以下輸送活塞的構造尤其是已被證明有效的，即輸送活塞由金屬的活塞體以及 至少局部包圍活塞體的、由橡膠制成的輸送活塞襯層構成，其中唇狀物模制成型在輸送活 塞襯層上。金屬的活塞體與用來與活塞桿相連的連接法蘭構成為一體的。輸送活塞襯層的 橡膠材料使活塞密封件在密封和磨損方面具有良好的性能。在按本發明的輸送活塞中，當 然不能完全地消除磨損。輸送活塞襯層的橡膠材料的彈性性能可保證在進一步磨損時使活 塞密封件盡量長時間地起作用。按本發明的尤其實用的變形方案，所述至少一個的凹槽在背側唇狀物的區域中在 輸送活塞襯層中構成為基本上呈圓弧形的凹口。這樣的凹槽能以很小的花費并因而成本低 廉地施設。
下面參照附圖詳細地闡述了本發明的實施例。其中圖1示出按本發明的活塞泵的側視圖；圖2示出沿圖1所示的泵的一部分的剖面A-A ；圖3示出圖2的局部的詳細視圖；圖4示出按本發明的輸送活塞的三維視圖。
具體實施例方式圖1至3示出了雙缸的混凝土 _活塞泵，它具有兩個推挽式工作的輸送缸1，它們 通過水箱2彼此相連。在每個輸送缸1中，輸送活塞3能軸向運動地導引。所述輸送活塞 3通過活塞桿4與液壓的驅動缸5相連。所述活塞桿4穿過水箱3。朝前敞開的輸送缸1 通到混凝土送料容器5中。通過未詳細示出的、可控制的管轉接器(Rohrweiche)，輸送缸1 的泵腔交替地與同樣未詳細示出的輸送管道相連。圖3放大地示出了圖2中的用圓圈標出的局部。在圖3中可看出，輸送活塞3在其 前側(即在混凝土側7)和在其背側(即在水側8)上分別具有一個環繞的唇狀物9或10。 所述唇狀物9和10緊貼在輸送缸1的內壁上。按本發明，背側的唇狀物10在它的圓周邊 緣上具有凹槽11，水通過所述凹槽11從輸送活塞的背側(即從輸送活塞3后面的缸腔8) 進入到唇狀物9和10之間的中間腔12中。與此相反，前側的唇狀物9構成為連貫的。通 過凹槽11，以上述方式和方法給中間腔12供應水，因此在那里形成均勻的水膜。由此，減少 輸送活塞3和缸壁1之間的摩擦，并減少輸送活塞3的磨損。由于活塞3在缸1中運動，在 填充有水的中間腔12中會產生流體動力的效果，這保證持續地更換潤滑水，并持續地用水 沖洗中間腔12。圖4示出了按本發明的輸送活塞的三維視圖。在圖4中，在活塞3的背側上可很好地看出唇狀物10中的凹槽11。所示的活塞3包括金屬的活塞體13，在所述活塞體13上 模制成型一用來與活塞桿4相連的連接法蘭14。如圖2所示，活塞3通過連接法蘭14與中 間部件15旋緊在一起。所述中間部件15再次與活塞桿4相連。為了更換活塞，松開中間 部件15與活塞3和活塞桿4的螺紋連接。隨后，可經由水箱3取下中間部件15和活塞3。 輸送活塞的活塞體13局部地被由橡膠制成的輸送活塞襯層16包圍。如圖3所示，唇狀物 9和10模制成型在輸送活塞襯層16上。硬度為70-80 Shore A的所謂丁腈橡膠已被證明 適合用于作為輸送活塞襯層16的材料。如圖3所示，按本發明，四個凹槽11以90°的角度 間隔構成，用來給輸送活塞襯層16的橡膠體內的中間腔充水。在活塞引導面的范圍內，以 這種方式產生均勻的水潤滑膜。附圖標記列表1輸送缸2 水箱3輸送活塞4活塞桿5驅動缸6混凝土送料容器7混凝土側=輸送活塞的前側8水側=輸送活塞的背側9前側的唇狀物10背側的唇狀物11 凹槽12中間腔13活塞體14連接法蘭15中間部件16輸送活塞襯層
權利要求
一種用來輸送混凝土等的活塞泵，包括至少一個輸送缸(1)和在該輸送缸(1)中能軸向移動的輸送活塞(3)，所述輸送活塞(3)通過活塞桿(4)與驅動裝置(5)相連，其中所述輸送活塞(3)在它的面向混凝土的前側(7)上和在它的被水沖刷的背側(8)上分別具有一個環繞的唇狀物(9、10)，所述唇狀物緊貼在輸送缸(1)的內壁上，其特征在于，背側的唇狀物(10)在它的圓周邊緣上具有至少一個凹槽(11)，水通過所述凹槽能夠從輸送活塞(3)的背側進入到唇狀物(9、10)之間的中間腔(12)中。
2.按權利要求1所述的活塞泵，其特征在于，所述背側的唇狀物(10)具有兩個或更多 個、優選四個在圓周方向上彼此均勻間隔的凹槽(11)。
3.按權利要求1或2所述的活塞泵，其特征在于，輸送缸(1)與水箱(2)相連，所述水 箱(2)被活塞桿(4)貫穿。
4.按權利要求3所述的活塞泵，其特征在于，活塞泵構成為具有兩個推挽式工作的輸 送缸(1)的串聯泵，其中兩個輸送缸(1)通過水箱(2)彼此相連。
5.按權利要求4所述的活塞泵，其特征在于，所述兩個輸送缸(1)的活塞桿(4)分別與 一個液壓的驅動缸(5)相連。
6.一種用于活塞泵的輸送活塞，所述活塞泵用來輸送混凝土等，所述輸送活塞包括設 置在輸送活塞(3)的背側(8)上的連接法蘭(14)，用來與活塞桿(4)相連，其中輸送活塞 (3)在它的前側(7)和在它的背側(8)上分別具有一個環繞的唇狀物(9、10)，其特征在于， 背側的唇狀物(10)在它的圓周邊緣上具有至少一個凹槽(11)，水通過所述凹槽(11)從輸 送活塞(3)的背側進入到唇狀物(9,10)之間的中間腔(12)中。
7.按權利要求6所述的活塞泵，其特征在于，背側的唇狀物(10)具有兩個或多個、優選 四個在圓周方向上彼此均勻間隔的凹槽(11)。
8.按權利要求6或7所述的活塞泵，其特征在于，輸送活塞(3)由金屬的活塞體(13) 和至少部分包圍活塞體(13)的、由橡膠制成的輸送活塞襯層(16)構成，其中唇狀物(9、10) 模制成型在輸送活塞襯層(16)上。
9.按權利要求8所述的活塞泵，其特征在于，所述至少一個凹槽(11)在背側的唇狀物 (10)的區域中在輸送活塞襯層(16)中構成為圓弧形的凹口。
全文摘要
本發明涉及一種用來輸送混凝土等的活塞泵，其具有至少一個輸送缸(1)和在輸送缸(1)中可軸向移動的輸送活塞(3)，所述輸送活塞(3)通過活塞桿(4)與驅動裝置(5)相連，其中活塞桿(3)在它的面向混凝土的前側(7)上和在它的被水沖刷的背側(8)上分別具有一個環繞的唇狀物(9、10)，它們緊貼在輸送缸(1)的內壁上。為了在這種活塞泵中達到有效的水潤濕，本發明建議，背側的唇狀物(10)在它的圓周邊緣上具有至少一個凹槽(11)，水通過此凹槽(11)可從輸送活塞(3)的背側進入到唇狀物(9、10)之間的中間腔(12)中。此外，本發明還涉及一種用于這種活塞泵的輸送活塞(3)。
文檔編號F16J15/56GK101883940SQ200880119030
公開日2010年11月10日 申請日期2008年10月17日 優先權日2007年10月18日
發明者G·朔爾茨, R·埃納 申請人:施維英有限公司