183198. lajstromszámú szabadalom • Sűrűanyagszivattyú, különösen beton szállítására
1 183 198 2 A találmány tárgya sűrűanyag-szivattyú, különösen beton szállítására egy csőváltó házán keresztel, amelynek lengőtengelyen rögzített lengőteste van és ez egy házfalban kialakított kiömlőnyílást váltakozva egy másik házfalban kialakított két beömlőnyílással köt össze, míg a beömlő- és a kiömlonyílások középpontjai mindenkor a lengőtenge’y középvonalától sugárirányban távközzel vannak elrendezve. A találmány szerinti sűrűanyag-szivattyú betonon kívül iszapszerű konzisztenciájú anyagkeverékek, például derítőiszapok szállítására is alkalmas. A találmány tárgyát azonban a továbbiakban beton szállításával kapcsolatban ismertetjük, mivel az adóit esetben különböző okokból, például a betonnak a folyadékveszteségek miatt bekövetkező romlása és a betonban levő homok koptató hatása miatt különösen nehezen szivattyúzható szállítandó közegről van szó. A találmány szerinti sűrűanyag-szivattyúnak rendszerint két, váltakozva szállító hengere van, és ezekhez a csőváltó házában egy-egy beömlőnyílás van rendelve, amelyen keresztül a dugattyú által a hengerből kinyomott részmennyiség a lengötestbe jut. A kiömlőnyílás ezzel szemben előnyösen egy szállító vezetékhez van rendelve, és ebbe terelik a szivattyúzott betont. A csőváltó lehe tővé teszi, hogy a mindenkori felszívó szállítóhenger egy - többnyire a ház fölött rögzített - előtöltő tartályból felszívja a betont, amit a következő szivaty tyűzási ütemben továbbít. Ilyenfajta betonszivattyúk a bevezetőben jellem zett, valamint több másfajta kiviteli alakban is isme retesek. Ezeknek a fentiekben ismertetett működési elvét a gyakorlatban nem lehet könnyen megváló sítani, különösen akkor, amikor nagy szállítási ellenállásokkal kell számolni. Itt ugyanis jelentős (például 20 000 kp nagyságrendű) hidrosztatikus erők lépnek fel, amelyek még túlméretezés esetén is deformáják az ellenerőket biztosító, hidrosztatikus erőkkel terhelt rugalmas szerkezeti részeket A deformációk következtében rések keletkeznek a csőváltó egymáson csúszó tömítőtestein. Ezáltal az el nem kerülhető kopás károsító hatása nélkül is tömítetlenségek keletkeznek, amelyeken keresztül a folyadékrészek kipréselődnek a betonból, és ennek következtében üzemzavarok lépnek fel. Ezenkívül homokrészek hatolnak a keletkezett hézagokba, amelyek a csőváltó minden lengési műveleténél bekövetkező terhelésmegszűnésnél beszorulnak. Ez a körülmény kapcsolási zavarokat és nagy kopást okoz. A fenti problémák kiküszöbölésére javasolt tömítések például a lengőtestben axiális irányban eltolhatóan elrendezett kopáskiegyenlítő gyűrűt tartalmaznak, amelyet a szállítandó közeg nyomása terhel és szorít (2 614 895 számú NSZK közrebocsátási irat). Kitűnt azonban, hogy a homok itt is beszorulásokat okoz. Ez azért következik be, mert a lengőtest vége és az ezen elrendezett kopáskiegyenlítő gyűrű között levő gyűrű alakú hézag a terheléssel és az ellentartó berendezés ezen alapuló nyúlásával változtatja hosszát és a nyomási löket folyamán több milliméter nagyságrendben megnövekszik; a csőváltó kapcsolási művelete folyamán terhelésmegszűnés következik be, amely a rugalmasan feszített ellentartó berendezés terhelését is megszünteti, úgyhogy az említett gyűrű alakú hézag ismét összenyomódik. Ennek következtében igyekeznek arra, hogy rövid vonórúd vagy hajlított tartó útján a rugalmas deformációt lehetőleg kis értéken tartsák. Ismeretes megoldás (az 1 285 319 sz. NSZK szabadalmi leírásból), hogy a lengőtestet csőalakban képezzék ki, amely közelítően S alakúra van hajlítva, míg a lengőcső kiömlőnyílásának ugyanakkora szabad felülete van, mint a ház kiömlőnyílásának. Ezen a helyen tehát a hidrosztatikus erők - amelyek egyébként a tengely középvonalában hatnak - kiegyenlítődnek. A beömlőnyílásokon azonban, amelyek a lengőtengely középvonalához képest távközzel helyezkednek el, hajlítónyomatékok jelentkeznek, amelyeket az erők nagysága és azoknak a lengőtengely középvonalától való sugárirányú távolsága .határoz meg. Minthogy a lengőtengely az előtöltő tartály falába van ágyazva, ez a körülmény az előtöltő tartály elferdüléséhez vezet és ennek következtében a beömlőnyílásokon hézagok keletkeznek. Egy másik ismert sűrűanyag-szivattvúnál (2 104 191 sz. NSZK közzétételi irat), amelynél ugyancsak közelítően S alakú görbült cső van lengőtestként alkalmazva, az említett nyomatékokat a tengely csapágyazása veszi fel. Ebben az esetben azonban igen nagy tengelyátmérők adódnak anélkül, hogy a rugalmas deformációt és az ezzel kapcsolatos hézagképződést teljes egészében el lehetne kerülni. A bevezetőben említett nagy szállítási ellenállások mellett ilyen kiviteli alakok gyakorlatilag nem valósíthatók meg. Egy további ismert sűrűanyag-szivattyúnál (2 162 406 sz. NSZK szabadalmi leírás) lengőtestként közelítően U alakban görbült csövet alkalmaznak, amelynek hátoldala az alsó szár tartományában egy keresztjáromra támaszkodik. Az előbb említett kiviteli alakokkal ellentétben itt a lengőcső alátámasztása a szállítandó közegben csúszik és ez a körülmény tovább növeli a súrlódást és a kopást. Emellett a keresztjármot viszonylag hosszú vonórudakkal kell rögzített állapotban tartani. A vonórúdnál fellépő jelentős rugalmas nyúlás, valamint a járom kihajlása következtében fellépő rugalmas deformációk jelentős nagyságrendű hézagokat okoznak, amelyek a beömlőnyílásokon képződnek. A találmány tárgyánál egy már ismert sűrűanyagszivattyúból (1 278 247 sz. USA szabadalmi leírás) indulunk ki. A csőváltó a ház fenekének görbületéhez illeszkedő lengőtesttel van ellátva, amelynek egy kör alakú beömlőnyílása és két kiömlőnyílása van ; a két kiömlőnyílás határolóélei részben egybeesnek. Emellett a három nyílás távolsága a lengőtengely középvonalától azonos. A beömlőnyílások tömítésére a ház megfelelő felső falára kettős nyílású, ún. szemüveglapot helyeznek. Erre az alkatrészre ekkor jelentős axiális erő hat. Ha ezt az axiális erőt a lengőtengely segítségével a házra kívánnák átvinni, a tengelyre merőleges irányú jelentős erők adódnának, amelyek az egyébként kielégítő szilárdságú tengelyt rugalmasan elhajlítanák, és ezáltal a ház és a házban levő lengőtest elferdülne. A fentiek következtében a lengőtest átkapcsolásakor ennél a kiviteli alaknál is szilárd anyag ékelődik be a képződött hézagokba, ami jelentős mértékű kopást okoz 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
