DE1453759A1 - Schmutzwasser-Kreiselpumpe - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE 1 A53759

DR.-ING. VON KREISLE* DR.-ING. SCHÖNWALD DR.-INO. TH.MEYER DfI* FUES DR. EGGERT DIPL.-PHYS. GRAVE

KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

3O.6.1964 Seh/PL

Firma feluwa Schlesiger & Co. K.G., Köln-SUlz, Berrenrather Straße 391

Schmutzwasser-Krei seipumpet"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sehmutzwasser-Kreiselpumpe mit einem in einem spiralförmigen Pumpengehäuse rotierenden Laufrad, zu dessen Innenraum ein Ansaugstutzen führt.

Bei der Beseitigung von grob verschmutztem Abwasser ist stets damit zu rechnen, daß vor allem langfasrige und sperrige Beimengungen im Fördergut die Funktions« tüclrtigkeit der Pumpe beeinträchtigen bzw. unter Uraständen ganz In Frage stellen. Vorrichtungen, wie z.B. Rechen, die dazu dienen, die sperrigen Teile von den Pumpen fernzuhalten, sind nicht zufriedenstellend. Man hat weiterhin vorgeschlagen, der Pumpe zugleich die Funktion einer Mühle zu geben. Hierbei let die dam Schaufelrad zugekehrte Gehäusewand mit Riefen bzw. Nuten in bestimmter Art versehen« um beim Umlauf des Schaufelrades ein Zerreiben von sperrigen Gütern in dem Spalt zwischen Sohaufelrad und PüKpengehäute au erreiohen. Trotzdem ist hierbei nioht *Uigeaohlo»e«n, daß «ich Fremdstoff θ in «Se« Spalt iwi. flohen den Sehauf Hin und der Gehäueewand festsetze»

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können« vorneiuilloh feel Steinen, Bisenstüoken u. dgl»

von entsprechender Größe. Auch die Ausbildung der Pumpe unmittelbar als Mühle ist nicht befriedigend, da hierbei das gesamte Fördergut zermahlen wird und somit ein unwirtschaftlicher Abfall des Wirkungsgrades zu befürchten und ein hoher Verschleiß bei extremer Lärmbelastung unabwendbar ist. Darüber hinaus entsteht für Kläranlagen durch die feine/ Zerfaserung durch die Mühle eine erhöhte Gefahr der Schwimmdeckenbildung, die zur Folge hat, daß beim Faulprozeß die Sauerstoffzuführung unterbunden wird.

Um Verstopfungen in der Pumpe zu vermeiden, hat man auch Pumpen verwendet, deren Laufrad nur mit einer Schaufel versehen ist. Bei solchen Pumpen können zwar die Sperrstoffe die Pumpe ungehindert passieren. Die Pumpe hat jedoch den Nachteil einer höheren Lagerbelastung, eines schlechteren Wirkungsgrades,· eines unruhigeren Laufes und einer geringeren Fördermenge als eine Pumpe mit einem zweiseitigen Schaufelrad,

Die Erfindung hat eine Schmutzwasser-Kreiselpumpe mit einem mindestens, zwei Schaufeln aufweisenden Laufrad zum Gegen- " stand und bezweckt, die genannten Nachteile zu beseitigen und eine Pumpe zu schaffen, bei der das übliche sperrige Gut ohne Beeinträchtigung der Pumpenfunktion zerkleinert werden kann. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß bei der Schmutzwasser-Kreiseipumpe der genannten Art in Verlängerung der Ansaugöffnung ein in den Laufrad-Innenraum ragender Kragen mit als Schneide dienender oberer Kante angeordnet ist, und daß die Schneidkante ansteigend verläuft.

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Durch einen solchen Einsatz, der als Schneidvorrichtung dient und praktisch ein Bestandteil der Saugleitung darstellt, erhält das Schaufelrad die Wirkung eines geschlossenen Laufrades, da keine Premdstoffe mehr unmittelbar von der Saugleitung sich zwischen die Schaufeln und die Gehäusewand festsetzen können. Die über den Kragenrand. in den Kanalraum gelangenden Abwassersto.ffe haben keine nennenswerte Richtungskoniponente zum offenen Spalt hin. Die in der Mitte des Schaufelrades sich befindenden Sperrkörper streben nach außen und nicht mehr nach unten- Zum Gleichgewicht in diametraler Richtung neigende lange Sperrkörper werden zwangsläufig über den Krageneinsatz hochgeschoben und abgeschnitten. Da nur eine einzige Schneidkante vorhanden ist, ist die Kraft, die zum Zerschneiden zur Verfügung steht, so groß, daß normal dimensionierte Motoren verwendet werden können, wobei praktisch jeder Sperrkörper zerschlagen wird. Eine Überlastung der Pumpe durch große Reibungskräfte beim Zermahlen wird vermieden. Eine Verstopfung der Pumpe durch das Sperrgut nach Passieren des Kragens ist ausgeschlossen, da wegen des hochgezogenen Saugleitungsstuckes der Querr schnitt im Kanalrad größer als derjenige des Mittelteils ist. Wenn der Sperrkörper den Mittelteil passiert hat, findet er im Kanalradquerschnitt mehr Platz vor und kann abfließen.

Ein besonderer Vorteil hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit liegt darin, daß nicht alle Sperrkörper zerschnitten werden, sondern nur diejenigen, die entweder stören wollen und an zwei Seiten des Kanalrades auszuströmen int Begriff sind, oder Sperrkörper, die gerade beim Hochfahren des .Messers noch im Messerbereich sind. Es hat sich hierbei

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gezeigt, daß ein SperrstUek, das an einer Seite dee Pumpenkanals austreten will und vom Kragen erfaßt wird, vom Kragen mehr ausgeschoben als geschnitten wird, da in der unteren Schneidebene gleichzeitig mit dem Hpchfahren des Sperrgutes an dem Kragen die Strömungegeschwindigkeit ansteigt, während die. Schneidarbeit noch gar nicht eingesetzt hat. Denn diese erfolgt erst im oberen Teil, wenn der Abstand zwischen Schneidkante und Laufradoberfläche kleiner geworden ist als der Querschnitt des Sperrstückes. Es hat sich weiterhin gezeigt, daß Sperrkörper, die an den Kragen herantreten, kurz bevor dieser seine größte Höhe aufweist, infolge der plötzlichen Abbremsung der Strömung nicht noch in die Schneidkante einströmen, sondern durch den vom Kragen freien Teil direkt ausströmen. Da nur ein geringer Bruchteil der Sperrkörper tat-' sächlich die Kragenkante als Schneidkante in Anspruch nimmt, hat der Kragen bzw« die Sehneidkante eine lange Lebensdauer, die der Lebensdauer der Pumpe entsprechen . kann. Außerdem hat die Kragenkante als Sohneide die Eigenschaft > Steine u. dgl., die die Pumpe,ohne Störung passieren, nicht etwa auch noch zerschneiden zu wollen. Die Kragenkante als Schneidkante tritt nur in den Fällen in Funktion, bei denen das Sperrgut beim Durchströmen durch die Pumpe sich hinderlich zeigt. Eine unnötige Schneifinder Zermahlungsarbeit tritt nicht ein, ,

Die Pumpe gemäß der Erfindung behält ihren hohen Wirkungsgrad beij läuft äußerst geräuscharm und gewährleittufe «ine hohe Befcrlebfisicherheit, Es werden duroh den Kragfefteia*. satz nur Jene Bestandteile zerschnitten, die erfahrungegemäß zu einer Störungsgefahr führen würden«. Alle anderen

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Diokstoffe passieren die Pumpe unzerschnitten.

Vorzugsweise umgibt der Schneidkragen die Ansaugöffnung nur teilweise, wobei der zu dem Kanalteil vor der Auslaßöffnung gerichtete Sektor frei von dem Schneidkragen sein kann. Zweckmäßig ist der Schneidkragenrand von dem Gehäuseboden der Pumpe bis zu dem Laufradteller stetig ansteigend und danach steil abfallend ausgebildet. Durch einen solohen Steilanstieg des Kragens wird erreicht, daß die Sperrkörper bei Anlauf der Pumpe von dem Kragen stets abfallen. Das Anlaufmoment des Motors wird nicht für die Sohneidarbeit eingesetzt. Ein evtl. Zerschneiden der Sperrstücke erfolgt nur mit der vollen kinetischen Energie des gesamten Pumpenrotors.

Die Kragenkante kann im Querschnitt abgestumpft bzw. angespitzt verlaufen. Der Schneidkragen selbst kann mit dem _ Gehäuaoboden fest verbunden aber auch auswechselbar angeordnet werden. Vorteilhaft wird die Gehäusekante an der Auslaßöffnung auch noch als Schneide ausgebildet, um evtl. hängen gebliebene Lappenreste o. dgl., die an sich nicht mehr sfeöre» können und eigentlich von selbst abtransportiert werden, auch noch abzuscheren. Der Wirkungsgrad läßt sioh dadurch nooh erhöhen.

Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten AuBführungjibeii'piele nachstehend erläutert.

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Fig. 1 zeigt «inen Länge»ohnitt durch die Sohmutzwaseere>mHfi^«r Erfindung im Schema.

Linie H-Xt der ■:

•AD ÖRäSINAL

Die Schmutzwasser-Kreiselpumpe weist ein spiralförmiges Gehäuse 1 auf, in dem ein Schaufelrad 2 mit zwei Schaufein 3 und 4 umläuft. Das Schaufelrad 2 ist in den Wälzlagern 5 gelagert und wird über die Welle β und die Antriebsvorrichtung 7 angetrieben. Zum Inneren des Schaufel-, rades 2 führt der Ansaugstutzen 8-.."Der spiralförmig verlaufende Kanal 9 führt zu dem Auslaß Io.

In Verlängerung des Ansaugstutzens 8 bzw. der Ansaugöffnung ist ein Kragen 11 vorgesehen, dessen obere Kante 12 an-, steigend verläuft. Der Kragen 11 umgibt die Ansaugöffnung nur zu einem Teil. Der Sektor 13$ der zu dem Teil-des Kanals 9 gerichtet 1st, der kurz vor der Auslaßöffnung liegt, kann von dem Kragen 11 frei bleiben. Die Kragenkante 12 geht vorteilhaft bis zu der unteren Fläche des Laufrad-

die ι - -

tellers, an dem/Schaufeln 3 und 4 angeordnet sind., Danach kann die Kante steil, z.B. senkrecht, abfallen, wie bei 14 dargestellt ist. Auf der Länge des Sektors I^ kann ein Kragenteil 15 von geringer Höhe vorgesehen sein, und zwar von einer solchen Höhe, daß der Spalt 16 zwischen der unteren Stirnfläche, der Schaufeln J5 und 4 und dem Qe-* · häuseboden in radialer Richtung abgedeckt ist*. Dadurch ' wird verhindert, daß insbesondere fasrige Teile sich duiOh. den Spalt durchzwängen können. - · :

Das Fördergut erreicht durch das Ansaugrohr 8 denPumpen« ' raum und wird von dem Schaufelrad 2,. 3>, 4 in Rotation versetzt. Es gelangt in den spiralförmig verlaufenden ^anal 9* durch welohen das Fördergut.das Gehäuse 1 verläßt. Längere ' Teile bzw. Sperrstücke werden während der Rotation des Schaufelrades von den Schaufeln 3, 4 in S^sammenwirken.rait ι dem Schneidkragen 11 über die Schneidkante 12 abgeschert«

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Evtl. hängenbleibende Fetzen an den vorderen Enden der Leitschaufeln 3* 4- werden an der schneidförmigen Kante Io des Gehäuses zusätzlich getrennt. Der Kragen 11 kann an dem Gehäuse auswechselbar befestigt sein.

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Claims (8)

1. Ansprüche

   nj Schmutzwasser-Kreiselpumpe mit einem in einem spiralförmigen Pumpengehäuse rotierenden Laufrad, zu dessen Innenraum ein Ansaugstutzen führt, dadurch gekennzeichnet, daß in Verlängerung der Ansaugöffnung (8)'ein in den Laufradinnenraum ragender Kragen (II) mit als Schneide dienender oberer Kante angeordnet ist, und daß die-Kragenkante (12) ansteigend verläuft.· '
2. 2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkragen (12) dia^Änsaugöffnung' (8) teilweise umgibt, und daß der zu dem Kanalteil (9) vor der Auslaßöffnung (Io) gerichtete Sektor*(13) frei von dem ansteigenden Kragen gehalten ist.
3. 3. Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkragenrand.(12) von dem Gehäusaboden bis zu dem Laufradteller (2)' stetig ansteigend und danach steil abfallend (1.4) ausgebildet ist.
4. 4. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß längs des von dem Sohneidkragen (12) freien Sektors (13) ein Kragen (15) von geringer Höhe" angeordnet ißt,, der über den Spalt (16-). zwischen Laufrad und Gehäuseboden ragt, ■
5. 5. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche T bis 4, dadurch

   gekennzeichnet, daß die Kragenkante (12) im Querschnitt eben bzw. Stumpfwinklig verläuft. " , ■

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6. 6. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kragenkante (12) im Querschnitt
   angespitzt verläuft. '
7. 7· Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkragen (11) mit dem Gehäuseboden fest, jedoch auswechselbar verbunden ist.
8. 8. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusekante (17) an.der Auslaß-Öffnung (Io) schneidenförmig gestaltet ist.

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