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Die
Erfindung betrifft ein Rührwerk,
insbesondere Tauchmotorrührwerk
zum Rühren
und/oder Fördern
von feststoff- bzw. faserhaltigen Flüssigkeiten gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Rührwerke
der eingangs genannten Art sind aus der
EP 0 775 017 B1 und der
US-A-5,007,867 bekannt. Bei derartigen Rührwerken, die insbesondere
für die
Abwassertechnik zum Mischen von feststoff- und faserhaltigen Flüssigkeiten
eingesetzt werden, wird eine kugelkallottenförmige Ausbildung der Propellernabe
eingesetzt, deren größter Durchmesser
etwa dem Gehäusedurchmesser
entspricht, um möglichst
günstige
Strömungsverhältnisse
zu erreichen bei relativ geringer Wirbelbildung und bei hohem Wirkungsgrad
hinsichtlich einer optimalen Mischwirkung. Bei derartigen Rührwerken
wird zur Vermeidung des Einziehens von Fest- oder Faserstoffen in
den Spalt zwischen Gehäuse,
welches den Antriebsmotor aufnimmt, und der Propellernabe ein Abweisring über dem
Spalt angeordnet, welcher bei der US-A-5,007,867 nicht dichtend
gegen die Propellernabe anliegt. Bei der
EP 0 775 017 B1 ist dieser Abweisring
mit- einer Zunge versehen, welche zur Abdichtung des Spaltes gegen
die Propellernabe anliegt oder eine gegen die Propellernabe anliegende, umlaufende
Dichtlippe aufweist. Die Abdichtung des zwischen dem Propeller und
dem Kopfflansch des Gehäuses
befindlichen Spaltes ist nur durch ein direktes Anliegen eines Abweisringes
an der Stirnfläche
des Propellers einerseits und an der Umfangsfläche des Propellers andererseits
gewährleistet,
jedoch ist dieser Abweisring verschleißanfällig und ein Eindringen von
Fasern und Feststoffen bzw. aggressiven und schleifenden Bestandteilen
in den Spalt ist auf Dauer nicht gewährleistet, so dass Fasern und Feststoffe
in den Dichtungsraum in Richtung auf die Gleitringdichtung gelangen
können.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rührwerk, insbesondere ein Tauchmotorrührwerk der
eingangs genannten Art so zu verbessern, dass das Eindringen von
feststoffhaltigen bzw. faserhaltigen Bestandteilen, gegebenenfalls
mit aggressiver und schleifender Wirkung, in den Raum zwischen Propeller
und Gehäuse
verhindert wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung schafft ein Tauchmotorrührwerk, bestehend aus einem
Gehäuse
und einem Propeller, bei dem das Gehäuse sich in Richtung auf den Propeller
konusförmig
verjüngt,
derart, dass der Gehäusedurchmesser
wesentlich größer als
der Propelleraußendurchmesser
ist. An dem zum Propeller weisenden Gehäuseende befindet sich eine
umlaufende Dichtung, die mittels einer Dichtlippe auf einem Schleißring des
Propellers aufliegt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
gehäuseseitig
eine Spülvorrichtung
vorgesehen, mittels welcher feststoff- oder faserhaltige Bestandteile,
die zwischen dem Gleitring und der Propellernabe sich ansammeln,
herausgespült
werden können.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
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Die
Erfindung wird anhand der Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
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1 eine
Ansicht auf einen Teil des erfindungsgemäßen Tauchmotorrührwerks
in Verbindung mit den Strömungslinien,
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2 eine
vergrößerte Teilschnittansicht des
Tauchmotorrührwerks,
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3 eine 2 entsprechende
Darstellung zur Erläuterung
der Spülvorrichtung,
und
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4 eine
Teilschnittdarstellung durch eine abgewandelte Ausführungsform
des Tauchmotorrührwerks.
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1 zeigt
den Verlauf der Strömungslinien 2 entlang
dem erfindungsgemäßen Tauchmotorrührwerk,
welches ein Gehäuse 1 aufweist
und ein sich an das Gehäuse 1 anschließendes Ölgehäuse 3,
die Propellernabe 4 mit Propellerblättern 5 und ein zwischen
dem Ölgehäuse 3 und
der Propellernabe 4 befindlicher Dichtring 6.
Das sich an das Gehäuse 1 anschließende Ölgehäuse 3 hat
weitgehend konische Form, derart, dass der Durchmesser des Gehäuses 1 wesentlich
größer ist
als der Durchmesser der Propellernabe 4.
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Aus
den 1 und 2 geht hervor, dass das Ölgehäuse 3 konisch
verjüngende
Form aufweist vom Gehäuse 1 in
Richtung auf die Propellernabe 4. Das Ölgehäuse 3 legt einen Hohlraum 3a fest,
durch den die mit der Propellernabe 4 verbundene Welle 10 hindurchgeführt ist.
Der Hohlraum 3a ist vorzugsweise mit Schmiermittel aufgefüllt. Am
Ende des Ölgehäuses 3 in
Richtung auf die Propellernabe 4 befindet sich ein Hohlraum 12,
der durch das Ölgehäuse 3 festgelegt
ist und der gegenüber
dem Hohlraum 3a durch eine Dichtung 15 abgedichtet
ist. Die Propellernabe 4 schließt sich an diesen Hohlraum 12 an, wobei
die Welle 10 im Bereich des Hohlraumes 12 durch
eine sie umschließende
Dichtung bzw. Gleitringdichtung 8 abgedichtet ist.
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Die
Propellernabe 4 ist an dem zum Ölgehäuse 3 bzw. zur Kammer 12 anschließenden Bereich
mit dem Schleißring 7 versehen,
wobei der Schleißring 7 vorzugsweise
mit der Oberfläche
der Nabe 4 fluchtend in die Nabe 4 eingesetzt
ist. Auf diesem Schleißring 7 liegt
eine Dichtungslippe 9 des Dichtringes 6 auf. Der
Dichtring 6 ist in eine Hinterschneidung 3b des Ölgehäuses 3 eingesetzt,
derart, dass der konusförmige
Verlauf des Ölgehäuses 3 über den
Dichtring 6 hinweg fortgesetzt ist, wie dies aus 2 deutlich
hervorgeht. Der Dichtring 6 sitzt somit auf dem Ölgehäuse 3 in
der dort ausgebildeten Hinterschneidung 3b, d.h. der Dichtring 6 hat
im Schnitt betrachtet im Wesentlichen dreieckförmige Gestalt. Die Lippe 9 liegt
auf dem Schleißring 7 dichtend
auf.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
hat die Nabe 4 leicht konische Gestalt, wodurch sich die in 1 dargestellten
Strömungslinien 2 ergeben.
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Wesentlich
ist bei vorliegender Erfindung, dass der Schleißring 7 in unmittelbarer
Nähe zu
den Wänden 12a des Ölgehäuses 3 zu
liegen kommt und weitgehend durch die Lippe 9 überdeckt
wird. Auf diese Weise wird ein Eindringen von Faserstoffen bzw.
Feststoffen in Richtung der Welle 10 im Bereich des Hohlraumes 12 vermieden.
Die Welle 10 ist im Bereich des Hohlraumes 12,
wie vorstehend ausgeführt,
durch eine Gleitringdichtung 8 geschützt.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform,
die in 3 dargestellt ist, befindet sich im Bereich der Wände 12a des Ölgehäuses 3 ein
Anschluss 13 für ein
Spülmittel,
welches in den Hohlraum 12 eingeführt werden kann. Mittels dieser
Spüleinrichtung 13 ist
es möglich,
in die in den Hohlraum 12 vorgedrungenen Fasern oder Feststoffe
aus dem Hohlraum 12 über
die Lippe 9 hinweg heraus zu spülen. Hierbei gewährleistet
die Dichtung 15 zwischen den Wänden 12a einerseits
und der Welle 10 andererseits, dass das Spülmittel
nicht in den Raum 3a des Ölgehäuses 3 eindringen
kann.
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Die
Welle 10 selbst ist auch im Bereich des Hohlraumes 12 durch
die Gleitringdichtung 8 geschützt. Andererseits wird mittels
der Spülflüssigkeit ein Überdruck
in dem Dichtungsraum 12 erzeugt, so dass aggressive und
schleifende Bestandteile nicht eindringen können bzw. deren Eindringen
auf ein Minimum reduziert werden kann.
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Durch
die erfindungsgemäße Dichtung 6 werden
bei dem erfindungsgemäßen Tauchmotorrührwerk Strömungsabrisse
verhindert und es ist ein Stromlinienverlauf der Flüssigkeit,
wie in 1 gezeigt, gewährleistet.
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Die
Dichtungslippe 9 der Dichtung 6 steht vorzugsweise
unter einer Vorspannung gegenüber dem
Schleißring 7,
so dass eine vollwertige Abdichtung der Gleitringdichtung 8 vorgeschaltet
ist. Damit kann auf eine weitere Gleitringdichtung zur Abdichtung
des Ölgehäuses 3 gegenüber dem
nicht weiter gezeigten und in dem Gehäuse 1 befindlichen
Antriebsmotor verzichtet werden.
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Die
Einbringung eines Schmiermittels in den Dichtungsraum 3a gewährleistet
einen Trockenlaufschutz für
die Gleitringdichtung 8, wenn das Tauchmotorrührwerk im
Durchtrittsbetrieb, d.h. außerhalb der
Flüssigkeit
betrieben wird.
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Die
beschriebene Formgebung des Ölgehäuses 3 und
der Propellernabe 4 gewährleistet, dass
der Dichtungsraum 12 möglichst
klein ist und bei Einsatz einer Spüleinrichtung nur kleine Spülmengen
erforderlich sind, um einen Austausch des Flüssigkeitsvolumens in dem Dichtungsraum 12 zu sichern.
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Der
Dichtring 6 besteht aus einem säure- und laugenbeständigen Kunststoff,
vorzugsweise PTFE, in Folge dessen Alterungsprozesse weitgehend
vermieden und eine lange Lebensdauer gewährleistet werden.
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Aus
vorstehenden Erläuterungen
ist ersichtlich, dass die Welle 10 formschlüssig auf
die Propellernabe 4 aufgesetzt ist, die eine Mehrzahl von
Propellerblättern 5 trägt. Bei
einer Rotation des Propellers erzeugen die Propellerblätter eine
Strömung
in Richtung der in 1 gezeigten Stromlinien 2.
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4 zeigt
eine Teilschnittansicht durch eine abgewandelte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Tauchmotorrührwerks.
Gleiche Bezugszeichen gegenüber 2 und 3 bezeichnen
gleiche Teile, die nachfolgend nicht nochmals erläutert werden.
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Bei
der Ausführungsform
nach 4 ist der Schleißring 7 gegenüber dem
Schleißring
nach 2 und 3 von kleinerer Breite und stärker an seiner
Oberseite konisch gewölbt.
Der Schleißring 7 wird
von der Lippe 9 des Dichtringes 6 überdeckt. Das Ölgehäuse 3 ist
mit einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden Wandung 3e versehen,
die dichtend einen Führungszylinder 19 aufnimmt
zur Lagerung der Propellernarbe bzw. Propellerspindel 10.
Zwischen dem Führungszylinder 19 und
dem Gehäuseteil 3e befindet
sich nach 4 eine Gleitringdichtung 20,
die bei der dargestellten Ausführungsform
in eine Nut des Schleißringes 7 eingesetzt
ist. Auf der zum Motorgehäuse
weisenden Seite des Führungszylinders 19 ist
entsprechend der vorstehend beschriebenen Ausführungsform eine Dichtung 8 vorgesehen,
auf der ein Gleitringträger 21 angeordnet ist.
Die Gleitringdichtungen 8 und 20 sind in „back to back"-Anordnung angebracht
und können
mit einem Sperrdruck beaufschlagt werden. Bei dieser Ausführungsform
ist in Richtung des Motorgehäuses
zum Hohlraum 3a eine zusätzliche Leckagekammer 23 ausgebildet,
die zur Aufnahme eines nicht aufgezeigten Leckagesensors dienen
kann. Mit 24 ist ein Anschluss für ein Sperrmedium bezeichnet,
der an eine Druckleitung 25 angeschlossen ist. Der Anschluss 24 geht
in die Kammer 3a und ermöglicht durch Zuführung eines
Sperrmediums beziehungsweise Schmiermittels mit Überdruck, so dass die Kammer 3a unter
einem vorbestimmten, gegebenenfalls geringen Überdruck stehen kann und dadurch
das Eindringen von Fremdflüssigkeit
und Schmutzpartikeln in den Hohlraum 3 vermieden wird.
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Die
Leckagekammer 23 weist einen Zugang mittels eines verschließbaren Anschlusses 26 auf, der
durch das Ölgehäuse 3 hindurchgeführt ist.