DE102011018434B4

DE102011018434B4 - Kreiselpumpe mit Schneidwerk

Info

Publication number: DE102011018434B4
Application number: DE102011018434.1A
Authority: DE
Inventors: Günter Strelow; Thomas Müller; Carsten Krumm; Ulrich Diekmann
Original assignee: Wilo SE
Current assignee: Wilo SE
Priority date: 2011-04-16
Filing date: 2011-04-16
Publication date: 2022-05-25
Anticipated expiration: 2031-04-17
Also published as: DE102011018434A1

Abstract

Kreiselpumpe mit einem Schneidwerk, dessen die Messer bildender Schneidkopf (1) von der Pumpenwelle angetrieben ist und über eine Löcher aufweisende Schneidplatte (2) läuft, wobei der Schneidkopf (1) und die Schneidplatte (2) eine vormontierte Einheit bilden und dass der Schneidkopf direkt oder über ein Wellenstück (3) mit der Pumpenwelle formschlüssig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenstück (3) auf der dem Schneidkopf (1) abgewandten Seite die Schneidplatte (2) untergreift.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit einem Schneidwerk, dessen die Messer bildender Schneidkopf von der Pumpenwelle angetrieben ist und über eine Löcher aufweisende Schneidplatte läuft.
Kreiselpumpen mit einem Schneidwerk (Schneidradpumpen) werden zumeist als Abwasserpumpen verwendet und besitzen an dem dem Pumpeneinlass zugewandten Wellenende eine rotierende Schneideinrichtung, welche das Fördergut zerkleinert, ehe es zum Pumpenlaufrad gelangt.
Die Patentanmeldung DE 100 57 465 A1 offenbart eine Zerkleinerungsvorrichtung für eine Geschirrspülmaschine in Gestalt einer Kreiselpumpe mit einem Schneidwerk, dessen die Messer bildender Schneidkopf an ein Laufrad angekoppelt ist und über eine Löcher aufweisende Schneidplatte läuft, wobei der Schneidkopf und die Schneidplatte eine vormontierte Einheit bilden und eine Achse über eine Verbindungsbuchse formschlüssig mit dem Laufrad verbunden ist.
Bei den bisherigen bekannten Schneidwerken werden die Schneidplatte und der Schneidkopf einzeln in die Pumpe montiert. Dies führt dazu, dass der enge Schneidspalt zwischen Schneidplatte und Schneidkopf bei der Montage des Schneidwerkes an die Pumpe eingestellt werden muss. Dies geschieht häufig durch Kontrolle des Schneidspalts bei montiertem Schneidkopf mittels Fühlerlehren. Anschließend muss der Schneidkopf wieder demontiert werden und es erfolgt die Korrektur des Schneidspalts durch Einlegen oder Entfernen von Passscheiben. Danach wird der Schneidkopf wieder montiert und der Schneidspalt erneut kontrolliert. Es kann danach eine weitere Korrekturschleife erforderlich sein. Somit ist der Montageaufwand erheblich.
Aus der amerikanischen Patentanmeldung US 7 159 806 B1 ist bekannt, ein Schneidwerk mit einer verschleißfesten Schicht zu versehen. Hier werden unterschiedliche Materialen vorgeschlagen, unter anderem eine Keramikbeschichtung.
Eine Kreiselpumpe mit einer dem Pumpenlaufrad vorgeschalteten Zerkleinerungseinrichtung für faserige oder stückige Beimengungen in der Förderflüssigkeit ist außerdem in der deutschen Patentanmeldung DE 37 03 647 A1 beschrieben. Die Zerkleinerungseinrichtung ist hier durch ein mit radialen Durchtrittsöffnungen versehenes umlaufendes Teil und ein damit zusammenwirkendes feststehendes Teil gebildet, wobei das feststehende Teil von einem das umlaufende Teil umschließenden Ring gebildet wird, der mit einer Mehrzahl von Zähnen versehen ist, welche sich in dem von den Öffnungen des umlaufenden Teiles bestrichenen Bereich befinden. Die Größe der Öffnungen und der freien Räume zwischen den Zähnen ist so bemessen, dass der freie Querschnitt der Zerkleinerungseinrichtung in allen Stellungen des umlaufenden Teiles mindestens dem geforderten Einlaufquerschnitt der Kreiselpumpe entspricht. Somit wird eine sichere Schneid- und Förderwirkung für die festen Bestandteile im Fördergut erreicht.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 33 40 295 A1 beschreibt eine Pumpe zum Fördern von Flüssigkeiten vor, die mit stückigen Verunreinigungen durchsetzt sind. Bei dieser Pumpe ist ein Sieb konzentrisch zu der Motor- bzw. Laufradwelle angeordnet, durch das die Welle hindurchragt und das mindestens ein Messer trägt, das in dichtem Abstand vor der Außenseite des Siebes rotiert.
Ferner ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 26 12 910 A1 ein Abwasserpumpenaggregat mit einer Zerkleinerungsvorrichtung vor deren Ansaugöffnung auf, die aus einem Rohrstück und einem in diesem angeordneten, mit der Pumpenwelle umlaufen-den Einsatzstück gebildet ist. Der freie Rand des Rohstücks bildet eine Schneidkante und ist wellen- oder sägezahnförmig ausgebildet. Vom Einsatzstück springt eine eine zweite Schneidkante bildende Schneidrippe vor, die, in Umlaufrichtung abgewickelt, wellen- oder sägezahnförmig verläuft. Das Rohrstück ist zumindest an seiner mit dem Einsatzstück zusammenarbeitenden Fläche konisch ausgebildet und der Abstand beider Teile zueinander ist änderbar. Hierbei kann man zumindest eines dieser beiden Teile unter dem Einfluss von Federkraft auf das andere verlagerbar ausbilden, um zu erreichen, dass beide Teile ständig mit geringem Druck aneinander anliegen und so eine gute Zerkleinerungsleistung haben.
Aufgabe der Erfindung ist es, Herstellung und Montage einer Kreiselpumpe der eingangs genannten Art zu vereinfachen und zu erleichtern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Schneidkopf und die Schneidplatte eine vormontierte Einheit bilden und dass der Schneidkopf direkt oder über ein Wellenstück mit der Pumpenwelle formschlüssig verbunden ist.
Hierdurch ist eine Vormontage des Schneidwerks möglich. Auch führt dies zu einem geringen Montageaufwand.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass der Schneidkopf auf oder an dem Wellenstück befestigt ist. Von Vorteil ist, wenn das Wellenstück in der Schneidplatte drehbar gelagert ist. Hierbei kann das Wellenstück auf der dem Schneidkopf abgewandten Seite die Schneidplatte untergreifen, so dass ein besonders einfaches integriertes Axial- und Radiallager entsteht.
Eine besonders einfache und sichere Kraftübertragung ist gegeben, wenn das Wellenstück formschlüssig mit dem Ende der Pumpenwelle verbunden ist. Auch ist von Vorteil, wenn der Schneidkopf auf dem dem Pumpenlaufrad abgewandten Ende des Wellenstückes befestigt ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die der Schneidplatte zugewandte Fläche des Schneidkopfes und/oder die dem Schneidkopf zugewandte Fläche der Schneidplatte mit einer verschleißfesten Schicht aus verschleißfestem Kunststoff und/oder aus einem amorphen Kohlenstoff (DLC, Diamond like Carbon) versehen ist. Damit ist eine besonders geringe Reibung zwischen Schneidkopf und Schneidplatte gegeben, so dass eine hohe Lebensdauer erreicht wird.
Von größtem Vorteil ist, wenn die Breite des Schneidspaltes zwischen Schneidkopf und Schneidplatte durch die Dicke der verschleißfesten Schicht bestimmt ist. Damit erübrigen sich Einstellungs- und Korrekturarbeiten bezüglich des Schneidspalts.
Ein manuelles Einstellen des Schneidspaltes entfällt. Es ist ein Schneidwerk mit gegen 0 gehendem Schneidspalt möglich.
Es erfolgt eine Selbsteinstellung des Schneidspaltes durch die Beschichtung.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass die verschleißfeste Schicht die Innenwand der Bohrung der Schneidplatte belegt, in der das Wellenstück gelagert ist. Auch kann die verschleißfeste Schicht die beiden Außenränder der Bohrung der Schneidplatte belegen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen

1 eine perspektivische Darstellung der vormontierten Einheit aus Schneidplatte und Schneidkopf,
2 einen axialen Schnitt durch die vormontierte Einheit mit einer verschleißfesten Schicht in der das Wellenstück aufnehmenden Bohrung der Schneidplatte,
3 die Darstellung nach 2 mit über die Schneidplatte geführter verschleißfester Schicht.

Die Kreiselpumpe weist ein Laufrad auf, dessen Welle mit der Welle eines Elektromotors verbunden ist. Zwischen dem Pumpenlaufrad und der koaxialen Ansaugöffnung der Pumpenkammer befindet sich eine Schneideinrichtung mit einer Löcher 11 aufweisenden, drehfesten Schneidplatte 2. Die Schneidplatte 2 trennt die das Laufrad aufweisende Pumpenkammer von der Pumpenansaugöffnung, so dass das von dem Laufrad angesaugte Fördergut (insbesondere Abwasser mit festen Bestandteilen) durch die Öffnungen 11 strömen muss.
An dem Ende der Pumpenwelle, das dem Motor abgewandt ist, ist ein Wellenstück 3 formschlüssig lösbar aufgesteckt. Hierzu weist die hintere Stirnseite 12 des Wellenstücks eine unrunde Ausnehmung 13 auf, in die ein entsprechend unrund ausgeführter Vorsprung gleicher Größe des Endes der Pumpenwelle formschlüssig hineinragt.
Das Wellenstück 3 ist in einer Bohrung 8 der Schneidplatte 2 drehbar gelagert und ragt auf der dem Laufrad abgewandten Seite über die Schneidplatte hinaus, um mit diesem hinausragenden Teil einen koaxialen Schneidkopf 1 zu tragen, der mit der Schneidplatte 2 einen Schneidspalt 14 bildet. Der Schneidkopf 1 weist Schneidarme 1a auf, die über die Öffnungen 11 streichen, um mit ihren Schneidkanten gegen Schneidkanten der Öffnungen 11 zu fahren und die festen Bestandteile des Fördergutes abzuscheren.
Der Schneidkopf 1 ist am Wellenstück 3 durch eine Unterlegscheibe 6 und zwei Muttern 7 gehalten, die auf einen am Wellenstückende koaxial vorstehenden Gewindebolzen 3a aufgeschraubt sind. Zwischen der Unterseite des Schneidkopfes und dem Wellenstück befindet sich ein ringförmiges Federelement 4, das eine begrenzte Kippbeweglichkeit des Schneidkopfes 1 zulässt.
Auf der dem Schneidkopf 1 zugewandten Seite 3a der Schneidplatte 2 ist diese mit einer verschleißfesten Schicht 5 beschichtet, die die Dicke/Stärke des Schneidspaltes bestimmt. Diese Schicht 5 besteht vorzugsweise aus einem amorphen Kohlenstoff (DLC, Diamond like Carbon). Die Schicht setzt sich im Inneren der Bohrung 8 fort und liegt nicht nur auf dem vorderen Außenrand 9, sondern auch auf dem hinteren Außenrand 10 der Bohrung 8, so dass die Schicht 5 der radialen und axialen Lagerung des Schneidkopfes 1 dient.
Alle in den Figuren dargestellten Teile bilden eine vormontierte Einheit, die nach ihrer Montage und eventueller Justierung (soweit diese noch notwendig ist) in die Pumpe eingesetzt wird und leicht ausgewechselt werden kann.

Claims

Kreiselpumpe mit einem Schneidwerk, dessen die Messer bildender Schneidkopf (1) von der Pumpenwelle angetrieben ist und über eine Löcher aufweisende Schneidplatte (2) läuft, wobei der Schneidkopf (1) und die Schneidplatte (2) eine vormontierte Einheit bilden und dass der Schneidkopf direkt oder über ein Wellenstück (3) mit der Pumpenwelle formschlüssig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenstück (3) auf der dem Schneidkopf (1) abgewandten Seite die Schneidplatte (2) untergreift.
Pumpe nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkopf (1) auf oder an dem Wellenstück (3) befestigt ist.
Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenstück (3) in der Schneidplatte (2) drehbar gelagert ist.
Pumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenstück (3) formschlüssig mit dem Ende der Pumpenwelle lösbar verbunden ist.
Pumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkopf (1) auf dem dem Pumpenlaufrad abgewandten Ende des Wellenstückes (3) befestigt ist.
Kreiselpumpe mit einem Schneidwerk, dessen die Messer bildender Schneidkopf (1) von der Pumpenwelle angetrieben ist und über eine Löcher aufweisende Schneidplatte (2) läuft, insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Schneidplatte (2) zugewandte Fläche des Schneidkopfes (1) und/oder die dem Schneidkopf zugewandte Fläche der Schneidplatte mit einer verschleißfesten Schicht (5) aus verschleißfestem Kunststoff und/oder aus einem amorphen Kohlenstoff (DLC, Diamond like Carbon) versehen ist.
Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Schneidspaltes zwischen Schneidkopf (1) und Schneidplatte (2) durch die Dicke der verschleißfesten Schicht (5) bestimmt ist.
Pumpe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die verschleißfeste Schicht (5) die Innenwand der Bohrung (8) der Schneidplatte (2) belegt, in der das Wellenstück (3) gelagert ist.
Pumpe nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die verschleißfeste Schicht (5) die beiden Außenränder (9, 10) der Bohrung (8) der Schneidplatte (2) belegt.