Schneidwerk für Jauchepumpen
Das Ausbringen von Jauche aus Sammelgruben, in denen ausser reiner Jauche Kot, Einstreu-und Futterreste lagern, führt bei herkömmlichen Jauchepumpen oft zu Verstopfungen. Lange Strohteil wickeln sich um die Förderflügel oder verstopfen im FörderRügelzentrum.
Es wurde deshalb angestrebt, ein Schneidwerk am Pumpensaugstutzen anzuordnen, um die langen Strohteile und Faserstoffe im Durchfluss zu zerkleinern. Unmittel- bar an der Einsaugöffnung am Pumpengehäuse wurde eine Schneidplatte angeordnet, deren Schneidsteg mitten durch den Saugquerschnitt führt, denselben in zwei Hälften teilt und in der Mitte zu einem Auge ausgebildet ist, um die verlängerte Förderflügelwelle durchzuleiten.
Dicht vor der Schneidplatte auf der verlängerten Förder- flügelwelle wurde das Schneidmesser befestigt, das gleichfalls quer durch den Saugquerschn, itt ragt und vor der Schneidplatte rotiert. Die relativ raschen Umdrehungen des Schneidmessers über dem geteilten Förderquerschnitt behindern den Durchfluss ganz erheMiich und führen vor der Messernabe gleichfalls zu Stauungen und zu Verstop- fungen. Knollenähnliche Teile, die ohnehin fast der ganzen Rohrquerschnitt ausfüllen, wurden bis auf die ver längerte Förderflügelwelle und Schneidmessernabe angesaugt und verstopfen erneut vor dem Schneidwerk und dem rotierenden Messer.
Alle diese NachteNe lassen sich vermeiden durch das für Jauchepumpen bestimmte Schneidwerk gemäss der Erfindung das gekennzeichnet ist durch ein oder meh- rere am Umfang des Saugstutzens unmittelbar vor den Schaufeln eines Förderflügels angeordnete Schneidmesser, die in den lichten Querschnitt eines erweiterten Saugstutzenquerschnittes hineinragen, hierbei den eigentlichen Förderquerschnitt unbedeutend schmälern und von einer oder mehreren Förderflügelschaufeln, die als Schneidorgan ausgebildet sind, in schneidender Anlage plan überstrichen werden.
Das oder die Schneidmesser können dann in verschiedener Weise angeordnet sein. Nach einer Ausfüh- rungsform ist das Schneidmesser als Schneidscheibe ausgebildet am tlbergang des Saugstutzens in das Pumpengehäuse eingeklemmt. Nach einer anderen Ausführungs- form sind die Förderflügelschneidkanten mit Schneidplatten versehen. Auch können gemäss einer weiteren Ausführungsform ein oder mehrere Schneidmesser axial in den Förderflügel ragen und die Schneidwirkung durch den inneren Umfang der Förderflügelschaufeln bewirken.
Während bei den besprochenen Ausführungen die Mittelachse des Saugstutzens in Flucht mit der Antriebsachse des Forderfliigels liegt, kann es gemäss Weiterbil- dung dieser Erfindung einen ganz besonderen Vorteil hoben, wenn der in das Pumpengehäuse mündende Saugstutzen gegenüber der Mittelachse des Förderflügels versetzt angeordnet ist und die Förderschaufeln dicht am Umfang der Saugstutzenmündung schneidend abschliessen.
Auch für ein solches Schneidwerk gibt es verschiedene Ausführungsmöglichkeiten. Es ist eine Ausführungs- form gekennzeichnet durch Ausbildung des Förderflügels mit einer oder mehreren Förderschaufeln, deren Schneidkanten mit auswechselbaren Schneidplatten versehen sind. Nach einer anderen Ausführungsform ist an der Saugstutzenmündung ein Schneidring auswechselbar eingesetzt. Es kann aber auch eine Ausführungsform gekennzeichnet sein durch den Einbau von nur einem Einzelmesser an der Innenwand des Pumpengehäuse im exzentrischen Segmentbereich, und eine andere Ausfüh- rungsform ist gekennzeichnet durch eine eingesetzte Schneidleiste tangential am Umfang der Saugstutzenmündung im Segmentbereich.
Ein solches Schneidwerk hat sich als besonders zweckmässig erwiesen, wenn es in Horizontal-und Verti kaDjauchepumpen zur Verwendung kommt, also bei Pumpen, die entweder ausserhalb auf der Grube aufgestellt werden, als auch bei Pumpen, die innerhalb der Jauchegrube arbeiten.
Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt ; hier-in zeigt
Fig. 1 eine Zentrifugal-Jauchepumpe im Schnitt mit einem Schneidmesser,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Schneid-und Förder- schaufeln in Ansicht auf den Saugstutzen, mit einem Schneidmesser,
Fig. 3 einen Schnitt durch die Schneid-und Förder- schaufeln in Ansicht auf den Saugstutzen, mit drei Schneidmessern,
Fig. 4 einen Schnitt durch die Schneid-und Förder- schaufeln in Ansicht auf den Saugstutzen, mit einer mehr schneidigen Messerscheibe,
Fig. 5 eine Vertikal-Jauchepumpe im Schnitt, mit einem Schneidmesser,
Fig. 6 eine Zentrifugal-Jauchepumpe im Schnitt mit aussermittigem Saugstutzen,
Fig.
7 eine Zentrifugal-Jauchepumpe im Querschnitt mit Sicht auf den Saugstutzen und zwei Förderschneidschaufeln,
Fig. 8 eine Zentrifugal-Jauchepumpe im Querschnitt mit Sicht auf den Saugstutzen und drei Förderschneid schaufem,
Fig. 9 eine Vertikal-Jauchepumpe im Schnitt mit aussermittigem Saugstutzen,
Fig. 10 eine Zentrifugal-Jauchepumpe im Querschnitt mit Sicht auf den Saugstutzen mit drei Förderschneidschaufeln und einem Gegenschneidmesser.
In ein Jauchepumpengehäuse a mündet ein Saugstut- zen b, an dessen innerer, dem Pumpengehäuse zugekehrter Seite ein Schneidmesser c mittels Nieten oder Schrau- ben h so angeordnet ist, dass dasselbe bis in den vorzugsweise erweiterten Saugstutzen hineinragt, jedoch unbedeutend in den eigentlichen Förderquerschnitt vordringt.
Pumpengehäuse und Saugstutzen können so ausgebildet sein, dass die Gehäusewand an den erweiterten Saugquerschnitt anschliesst, wobei das Schneidmesser an der Innenseite der Pumpengehäusewand befestigt werden kann.
Ein im Pumpengehäuse rotierender Förderflügel d mit Förderschaufeln e ist so ausgebildet, dass wenigstens eine Förderschaufel als Schneidorgan f ausgebildet und mit einer Schneidplatte g versehen ist, die das Schneidmesser c überragt und dicht überstreicht.
Durch den Sog des Förderflügels wird der Förderstrom unbehindert angesogen, wobei faserige Stoffe und Strohteile infolge der Zentrifugalkraft über das Schneidmesser geleitet und durch die relativ rasche Drehzahl des Förderflügels verstopfungsfrei geschnitten werden. Knol lenartige Teile, die den gesamten Förderquerschnitt ausfüllen, gelangen direkt in den Bereich der Förderschafeln, werden zerschlagen und am Umfang über das Schneidmesser geschnitten. Für geringere Pumpendrehzahlen oder kürzeste Schnitte können zwei oder mehrere Messer c gemäss Fig. 3 eingesetzt sein.
Nach Fig. 4 sind die Messer, über den ganzen Umfang verteilt, als Messerscheibe c ausgebildet, wobei eine kreisrunde Scheibe zentral einen sternförmigen Ausschnitt aufweist und die zackenförmigen Flanken als Schneidkanten wirksam sind. In gleicher Weise ist es möglich, eine oder mehrere Förderschaufeln als Schneidschaufeln auszuführen.
Das Schneidwerk eignet sich zur Verwendung sowohl an Horizontal-, wie an Vertikal-Jauchepumpen. Bei vertikalen Jauchepumpen, bei denen das Pumpwerk direkt über dem Grubenboden zu liegen kommt, werden die Feststoffe schon beim Ansaugen vorteilhaft zerkleinert und störungsfrei gefördert.
Allen diesen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass der Förderquerschnitt bis in den Förderflügel im wesentlichen ungeschmälert erhalten bleibt. Damit es gerade an der Stelle der Förderflügel, an der sonst regelmässig die Verstopfungen auftreten, und an der gemäss der Erfindung nunmehr die Schneidvorrichtung angeordnet ist, die Gewähr gegeben, dass solche Verstopfungen praktisch ausgeschlossen werden ;
denn durch die zentrifugale Wirkung der Förderfllügelschaufel werden das zur Ver stopfung neigende Langstroh und Futterreste am Schneidmesser vorbeigeführt und zerkleinert und Dickstoffe, die den gleichen Rohrqeurschnitt ausfüllen, werden von der in den Saugquerschnitt hineinragenden Förderschaufel zerrissen, über das Schneidmesser zerkleinert und unverzüglich unbehindert weiter befördert. Des Zentrifugalwirkung erhöht auch die Schneidleistung, weil Fest-und Faserstoffe gegen den Umfang der lichten Saugstutzenmündung geschleudert werden. Sind mehrere Messer vorhanden, erfolgt eine feinere Zerkleinerung, weil das För- dergut entsprechend kürzer geschnitten wird.
Gleichgültig ist es hierbei, ob die Messer einzeln eingesetzt oder gemeinsam auf einer Messerscheibe vereinigt sind und als Ganzes vor dem Förderflügel am Saugstutzen befestigt, gegebenenfalls am Übergang von Saugstutzen in das Pumpengehäuse mit einem dieser Teile lösbar verbunden sind.
Eine noch vollkommenere Wirkung ergibt sich, wenn der Saugstutzen gegenüber der Mittelachse des Förder- flügels d mit den Förderschaufeln seitlich versetzt ist.
Anordnungen dieser Art sind in den Fig. 6 bis 10 wiedergegeben.
Auch in diesen Beispielen umschliesst das Pumpengehäuse a einer Zentrifugal-Jauchepumpe einen Förder flüget d, von dem zumindest eine Förderschneidschaufel e an der Saugstutzenmündung als Schneidorgan wirkend scharf abschliesst. Der Saugstutzen b ist gegenüber dem Förderflügel d bzw. dessen Antriebsachse aussermittig angeordnet. Diese Exzentrizität bewirkt, dass die Förder- schneidschaufeln e den Saugquerschnitt segmentartig überstreichea und über die Hälfte des Segmentumfanges schneidend wirken.
Zur Steigerung der Schneidleistung sind auswechselbare Schneidplatten g auf den Förder- schneidschaufeln angebracht, und am Umfang der Saugstutzenmündung ist ein Schneidring i als Gegenschneidmesser eingesetzt.
Zur Vermeidung von Stauungen beim Schneidprozess ist der versetzte Saugstutzen b zum Schneidwerk hin erweitert. Die Förderschneidschaufeln e mit den Schneidplatten g erfassen den Förderstrahl über den überstrichenen Saugquerschnitt und lassen im übrigen bei fast ungeschmälerten Förderquerschnitt infolge der aussermittigen Beaufschlagung keine Ballung zu. Dabei ist es gleichgültig, nach welcher Seite der Saugstutzen b dem Förder- flügel d gegenüber versetzt ist. Die exzentrische Anordnung kann ringsum getroffen sein. Ebenso ist die Anzahl der Förderschneidschaufeln beliebig.
Nach Fig. 7 ist der Förderflügel d zweiteilig und nach Fig. 8 dreiteilig ausgebildet. Je mehr Förderschneidschaufeln angeordnet sind, und je grösser der Exzenterabstand des Saugstutzens gegenüber der Mittelachse des Förderflügels gehalten ist, desto kürzer und feiner wird das Fördergut verarbeitet. Anstelle des Schneidringes i kann in dem von den Schneidschaufeln e überstrichenen Segmentbereich ein Einzelmesser c nach Fig. 10 angeordnet sein.
Ebenso bewirkt eine tangential an der Saugstutzenmündung angeordnete einfache Messerleiste im Segmentschneidbereich als Gegenmesser denselben Zer- kleinerungserfolg. Die Erweiterung des Saugstutzens b nach dem Gehäuse hin kann auch in elliptischer Form so ausgebildet sein, dass die grosse Achse der Ellipse in der versetzten Achsrichtung über den Segmentquerschnitt und möglichst tief über das Förderflügelzentrum ragt.
Wie in Fig. 9 veranschaulicht, kann das Scheidwerk in gleicher Weise auch für Vertikal-Jauchepumpen Anwendung finden.
Kennzeichnend für diese Ausführungsformen mit gegenüber der Mittelachse exzentrisch versetztem Saugstutzen ist, dass die Förderflügelschaufeln den erweiterten exzentrisch angeordneten Saugstutzenquerschnitt segmentartig überstreichen und über die Hälfte des Segmentum- fangs scherend wirken. Die Förderschaufeln schliessen hierbei dicht an die Pumpengehäusewand ab, in die der versetzte Saugstutzen einmündet. Um Stauungen im För- derfluss an der Schneidstelle zu verhindern, ist der Saugstutzen nach dem Gehäuse hin erweitert. Auch kann das Pumpengehäuse so ausgebildet sein, dass die abschliessende Wand, mit dem Saugstutzen vereinigt, einen auswechselbaren Einpass-teil darstellt.
Die Schneidkante an dem gegebenenfalls zur Verwendung kommenden Schneidring kann glatt oder mit einem Wellenschliff versehen sein. Da infolge der exzentrischen Anordnung des Schneidringes nur ein kleiner Teil der Umfangschneidkante schneidend im Eingriff bleibt, wird nach Stumpfwerden der Schneidfläche der Messerring versetzt bzw. verdreht und ein Nachschleifen solange erspart, bis schliesslich der gesamte Umfang, nachdem er am Schneiden beteiligt war, stumpf geworden ist.
Gegebenenfalls kann auch eine im erweiterten Saugquerschnitt sich erhebende, in die Messerform auslaufen- de Leitrippe angeordnet sein.
Ein in dieser Weise ausgebildetes Schneidwerk, angeordnet an der Stelle der Pumpe, an der sonst die Pumpe zur Verstopfung neigt, hat den Vorteil, dass Einstreu, Stroh und knollenähnliche Bestandteile beim Ausbringen aus der Jauchegrube vollkommen zerkleinert werden, dass keine weiteren Störungen beim Entleeren des Jauchefasses oder beim Ausstrahlen über Güllenwerfer auftreten und dass eine rasche Verrottung des zerkleinerten Fördergutes auf dem Felde bewirkt wird.
Cutting unit for slurry pumps
The spreading of liquid manure from collecting pits, in which, in addition to pure liquid manure, manure, litter and feed residues are stored, often leads to blockages in conventional liquid manure pumps. Long pieces of straw wrap around the conveyor wing or clog in the conveyor wing center.
The aim was therefore to arrange a cutting unit on the pump suction nozzle in order to shred the long pieces of straw and fibrous material in the flow. Immediately at the suction opening on the pump housing a cutting plate was arranged, the cutting web of which leads through the middle of the suction cross-section, divides the same into two halves and is designed in the middle to form an eye in order to guide the extended paddle shaft through.
The cutting knife, which also protrudes transversely through the suction cross-section and rotates in front of the cutting plate, was attached to the extended conveyor wing shaft right in front of the cutting plate. The relatively rapid revolutions of the cutting knife over the divided conveying cross-section hinder the flow quite considerably and also lead to jams and blockages in front of the knife hub. Lump-like parts, which already fill almost the entire pipe cross-section, were sucked in except for the extended conveyor wing shaft and cutting knife hub and clog again in front of the cutting unit and the rotating knife.
All these nights can be avoided by the cutting mechanism according to the invention intended for liquid manure pumps, which is characterized by one or more cutting blades arranged on the circumference of the suction nozzle directly in front of the blades of a conveyor wing, which protrude into the clear cross-section of an enlarged suction nozzle cross-section, here the actual Narrow the conveying cross-section insignificantly and be swept over flat by one or more conveying vane blades, which are designed as a cutting element, in a cutting system.
The cutting knife or knives can then be arranged in various ways. According to one embodiment, the cutting knife is designed as a cutting disk and is clamped into the pump housing at the transition from the suction nozzle. According to another embodiment, the conveyor wing cutting edges are provided with cutting plates. According to a further embodiment, one or more cutting blades can also protrude axially into the conveyor wing and produce the cutting effect through the inner circumference of the conveyor wing blades.
While the central axis of the suction nozzle is in alignment with the drive axis of the front wing, according to a further development of this invention, a very special advantage can be raised if the suction nozzle opening into the pump housing is offset from the central axis of the conveyor wing and the conveyor blades close by cutting close to the circumference of the suction nozzle.
There are also various design options for such a cutting unit. One embodiment is characterized by the design of the conveyor wing with one or more conveyor blades, the cutting edges of which are provided with replaceable cutting plates. According to another embodiment, a cutting ring is exchangeably inserted at the suction nozzle opening. However, one embodiment can also be characterized by the installation of only one single knife on the inner wall of the pump housing in the eccentric segment area, and another embodiment is characterized by an inserted cutting bar tangentially on the circumference of the suction nozzle opening in the segment area.
Such a cutting mechanism has proven to be particularly useful when it is used in horizontal and vertical manure pumps, that is to say in pumps that are either set up outside on the pit and in pumps that work inside the manure pit.
In the drawing, some embodiments of the invention are shown for example; here-in shows
1 shows a centrifugal slurry pump in section with a cutting knife,
2 shows a section through the cutting and conveying blades in a view of the suction nozzle, with a cutting knife,
3 shows a section through the cutting and conveying blades in view of the suction nozzle, with three cutting knives,
4 shows a section through the cutting and conveying blades in a view of the suction nozzle, with a more edged knife disc,
5 shows a vertical slurry pump in section, with a cutting knife,
6 shows a centrifugal liquid manure pump in section with an eccentric suction nozzle,
Fig.
7 a centrifugal slurry pump in cross section with a view of the suction nozzle and two conveyor cutting blades,
8 shows a centrifugal slurry pump in cross section with a view of the suction nozzle and three conveyor cutting blades,
9 shows a vertical slurry pump in section with an eccentric suction nozzle,
10 shows a centrifugal liquid manure pump in cross section with a view of the suction nozzle with three conveyor cutting blades and a counter-cutting knife.
A suction nozzle b opens into a liquid manure pump housing a, on whose inner side facing the pump housing a cutting knife c is arranged by means of rivets or screws h so that it protrudes into the preferably enlarged suction nozzle, but penetrates insignificantly into the actual delivery cross section .
The pump housing and suction nozzle can be designed in such a way that the housing wall adjoins the expanded suction cross-section, with the cutting blade being able to be attached to the inside of the pump housing wall.
A conveyor vane d rotating in the pump housing with conveyor blades e is designed in such a way that at least one conveyor blade is designed as a cutting element f and is provided with a cutting plate g which projects over the cutting knife c and passes over it tightly.
Due to the suction of the conveyor paddle, the conveying flow is sucked in unhindered, whereby fibrous materials and pieces of straw are passed over the cutting knife as a result of the centrifugal force and cut through the relatively rapid speed of the conveyor paddle without clogging. Bulb-like parts that fill the entire conveying cross-section go directly into the area of the conveying boards, are smashed and cut on the circumference over the cutting knife. For lower pump speeds or the shortest cuts, two or more knives c according to FIG. 3 can be used.
According to FIG. 4, the knives, distributed over the entire circumference, are designed as a knife disk c, a circular disk having a star-shaped cutout in the center and the serrated flanks acting as cutting edges. In the same way, it is possible to design one or more conveyor blades as cutting blades.
The cutting unit is suitable for use on both horizontal and vertical slurry pumps. With vertical liquid manure pumps, in which the pumping station is located directly above the pit floor, the solids are advantageously comminuted as soon as they are sucked in and conveyed without interference.
What all these embodiments have in common is that the conveying cross-section remains essentially undiminished up to the conveying wing. So that it is precisely at the point of the conveyor wings where the blockages otherwise regularly occur and where the cutting device is now arranged according to the invention, the guarantee is given that such blockages are practically excluded;
Because of the centrifugal effect of the conveyor paddle shovel, the long straw and fodder residues, which tend to clog, are guided past the cutting knife and shredded, and thick matter that fills the same pipe cross-section is torn by the conveyor scoop protruding into the suction cross-section, shredded by the cutting knife and transported further without hindrance. The centrifugal effect also increases the cutting performance, because solids and fibrous materials are thrown against the circumference of the clear suction nozzle opening. If there are several knives, a finer size reduction takes place because the conveyed material is cut correspondingly shorter.
It does not matter whether the knives are used individually or combined together on a knife disc and fastened as a whole to the suction nozzle in front of the conveyor wing, possibly releasably connected to one of these parts at the transition from the suction nozzle to the pump housing.
An even more perfect effect results when the suction nozzle is laterally offset with respect to the central axis of the conveyor wing d with the conveyor blades.
Arrangements of this type are shown in FIGS. 6-10.
In these examples, too, the pump housing a of a centrifugal liquid manure pump encloses a conveyor flüget d, of which at least one conveyor cutting blade e terminates sharply at the suction nozzle opening, acting as a cutting element. The suction nozzle b is arranged eccentrically with respect to the conveyor wing d or its drive axis. This eccentricity has the effect that the conveyor cutting blades e sweep over the suction cross section in a segment-like manner and act in a cutting manner over half of the segment circumference.
In order to increase the cutting performance, exchangeable cutting plates g are attached to the conveyor cutting blades, and a cutting ring i is used as a counter-cutting knife on the circumference of the suction nozzle opening.
To avoid congestion during the cutting process, the offset suction nozzle b is extended towards the cutting unit. The conveying cutting blades e with the cutting plates g capture the conveying jet over the swept suction cross-section and, moreover, do not allow any agglomeration in the case of an almost undiminished conveying cross-section due to the eccentric loading. It does not matter to which side the suction nozzle b is offset from the conveyor wing d. The eccentric arrangement can be made all around. The number of conveyor cutting blades is also arbitrary.
According to FIG. 7, the conveyor wing d is constructed in two parts and according to FIG. 8 in three parts. The more conveyor cutting blades are arranged, and the greater the eccentric spacing of the suction nozzle relative to the central axis of the conveyor wing, the shorter and finer the conveyed material is processed. Instead of the cutting ring i, a single knife c according to FIG. 10 can be arranged in the segment area swept over by the cutting blades e.
Likewise, a simple knife strip arranged tangentially at the mouth of the suction nozzle in the segment cutting area acts as a counter knife and has the same effect of shredding. The extension of the suction nozzle b towards the housing can also be designed in an elliptical shape so that the major axis of the ellipse protrudes in the offset axial direction over the segment cross section and as deep as possible over the center of the conveyor wing.
As illustrated in FIG. 9, the separator can also be used in the same way for vertical slurry pumps.
A characteristic of these embodiments with the suction nozzle offset eccentrically with respect to the central axis is that the conveyor vane blades sweep over the extended eccentrically arranged suction nozzle cross-section in a segment-like manner and have a shearing effect over half of the segment circumference. The conveyor blades close tightly against the pump housing wall, into which the offset suction nozzle opens. In order to prevent congestion in the delivery flow at the cutting point, the suction nozzle is widened towards the housing. The pump housing can also be designed in such a way that the closing wall, combined with the suction nozzle, represents an exchangeable fitting part.
The cutting edge on the cutting ring that may be used can be smooth or have a serrated edge. Since only a small part of the circumferential cutting edge remains in cutting engagement due to the eccentric arrangement of the cutting ring, the knife ring is displaced or twisted after the cutting surface becomes blunt and regrinding is saved until finally the entire circumference becomes blunt after it was involved in the cutting is.
If necessary, a guide rib which rises in the enlarged suction cross section and tapers into the shape of a knife can also be arranged.
A cutting unit designed in this way, arranged at the point of the pump where the pump otherwise tends to clog, has the advantage that litter, straw and lump-like components are completely crushed when discharged from the cesspool, so that no further disturbances when emptying the Slurry tank or when blasting through slurry throwers occur and that a rapid rotting of the shredded conveyed material is caused in the field.