DE19901729A1 - Kreiselpumpe zum Fördern von mit Feststoffen versetzten Flüssigkeiten, insbesondere Gülle, und Verfahren zum Ansaugen einer Kreiselpumpe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung sieht eine Kreiselpumpe zum Fördern von mit Feststoffen versetzten Flüssigkeiten, insbesondere Gülle, mit einer Kreiselkammer und einem der Kreiselkammer nachgeschalteten Steigrohr zum Austragen der Gülle vor, bei der zum Ansaugen der Kreiselpumpe ein Unterdruck in dem Steigrohr erzeugt wird. Zur Erzeugung des Unterdrucks dient ein an dem Steigrohr angeschlossener Ejektor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe zum Fördern von mit Feststoffen versetzten Flüssigkeiten, insbesondere Gülle, aus einem Behälter, die eine Kreiselkammer und ein der Kreiselkammer nachgeschaltetes Steigrohr zum Austragen der Gülle aufweist, sowie ein Verfahren zum Ansaugen einer Kreiselpumpe. Eine Güllepumpe dieser Bauart ist z. B. in dem deutschen Gebrauchsmuster 296 08 236 beschrieben, auf das Bezug genommen wird. Die bekannte Pumpe hat ein Pumpenlaufrad in Form einer Schnecke, das auf einer Antriebswelle montiert ist, und ein Pumpengehäuse, welches das Pumpenlaufrad umgibt und in dem die Antriebswelle gelagert ist. Das Pumpengehäuse besteht aus einem unteren Einzugsgehäuseteil und der darüber liegenden Kreiselkammer.

Die Kreiselpumpe wird zum Entleeren von Güllegruben und überirdischen Güllebehältern eingesetzt. Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung am Beispiel einer Güllepumpe beschrieben, die die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt. Sie kann jedoch auch zum Fördern anderer gülleähnlicher Medien, wie Klärschlamm, eingesetzt werden.

Die Pumpe kann entweder vollständig in die Güllegrube oder den Güllebehälter eingetaucht werden, oder sie kann außerhalb der Güllegrube oder des Güllebehälters liegen und über eine Ansaugleitung mit dem Behälter bzw. der Grube verbunden sein. Dies wird insbesondere dann der Fall sein, wenn aus Platz- oder Konstruktionsgründen die Pumpe nicht in die Gül­ legrube oder den Güllebehälter eingetaucht werden kann, oder wenn eine solche Grube oder ein solcher Behälter mit einer Pumpe nachgerüstet werden.

Die Kreiselpumpen zum Fördern von Gülle haben den Vorteil, daß sie sehr robust sind, troc­ kenlaufen können und somit wenig störungsanfällig sind.

Bei Kreiselpumpen, die außerhalb der Güllegrube oder des Güllebehälters liegen und die Gülle über eine Ansaugleitung abpumpen besteht jedoch das Problem, daß die Kreiselpumpen angegossen werden müssen, weil sie nicht selbstansaugend sind. Das heißt, solange die Pum­ pe leerläuft kann sie über die Ansaugleitung keine Gülle aus der Grube oder dem Behälter ansaugen und über das Steigrohr nach oben drücken. Erst wenn die Kreiselkammer und die Ansaugleitung mit Wasser oder mit einer anderen Flüssigkeit gefüllt werden, kann die Krei­ selpumpe arbeiten. Da das Angießen der Kreiselpumpe in der Regel von Hand durchgeführt ist und nach jedem längeren Stillstand der Pumpe notwendig ist, ist die Inbetriebnahme und Nutzung der Kreiselpumpen nicht sehr bedienerfreundlich.

Zum Fördern von Gülle wurden daher im Stande der Technik häufig auch Verdrängerpumpen wie Schnecken- oder Drehkolbenpumpen eingesetzt, welche selbstansaugend sind. Bei diesen Pumpen besteht jedoch das Problem, daß sie nicht trockenlaufen dürfen, um keinen Schaden zu erleiden. Es muß also bei Verwendung solcher Verdrängerpumpen ständig überwacht wer­ den, ob noch Gülle in der Grube oder dem Güllebehälter vorhanden ist.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pumpe zum Fördern von Gülle anzuge­ ben, sowie ein Verfahren zum Ansaugen einer solchen Pumpe, die die Robustheit der Kreisel­ pumpe mit dem Komfort der selbstansaugenden Verdrängerpumpen verbinden.

Diese Aufgabe wird durch eine Kreiselpumpe mit den Merkmalen von Anspruch 1 und durch ein Verfahren mit den in Anspruch 11 abgegebenen Verfahrensschritten gelöst.

Die erfindungsgemäße Kreiselpumpe zum Fördern von mit Feststoffen versetzten Flüssigkei­ ten, insbesondere Gülle, weist eine Kreiselkammer und ein der Kreiselkammer nachge­ schaltetes Steigrohr zum Austragen der Gülle z. B. aus einem Güllebehälter oder einer Gülle­ grube auf, die gekennzeichnet ist durch einen an das Steigrohr angeschlossenen Ejektor zum Erzeugen eines Unterdrucks in dem Steigrohr zum Ansaugen der Kreiselpumpe. In dem Ejektor wird mit Hilfe von Druckluft ein Vakuum erzeugt, das über eine Evakuier-Luftleitung an das Steigrohr angelegt wird, um über das Steigrohr die Kreiselkammer und somit die Pum­ pe zu entlüften. Dadurch wird über eine der Kreiselkammer vorgeschaltete Ansaugleitung, die Kreiselkammer und das Steigrohr Gülle angesaugt, die in dem Steigrohr aufsteigt. Sobald die Gülle in dem Steigrohr ausreichend gestiegen ist, kann die Pumpe in Betrieb gesetzt werden.

Vorzugsweise ist in dem Steigrohr eine Erfassungsvorrichtung, wie ein Schauglas oder ein Sensor, vorgesehen, um das Aufsteigen der Gülle zu erfassen und die Pumpe rechtzeitig in Betrieb zu setzen. Der Sensor kann ein mechanischer oder ein elektronischer Sensor sein.

Um zu verhindern, daß die Gülle während des Ausaugens über die Anschlußstelle des Ejek­ tors hinaus ansteigt und in die Evakuier-Luftleitung gelangt und somit den Ejektor verunrei­ nigt, wird in der Evakuier-Luftleitung vorzugsweise ein Absperrmechanismus vorgesehen, der manuell oder automatisch betätigt werden kann. Der Absperrmechanismus kann als Schieber, Ventil oder dergleichen ausgebildet sein.

Außerdem ist es zweckmäßig in dem Steigrohr oberhalb der Anschlußstelle des Ejektors eine Absperrvorrichtung, z. B. einen Schieber, vorzusehen, um in dem Steigrohr wirksam einen Unterdruck zum Ansaugen der Gülle vorsehen zu können. Sobald die Gülle im Steigrohr aus­ reichend gestiegen ist, was wiederum mit Hilfe des Schauglases oder des Sensors erfaßt wer­ den kann, wird die Absperrvorrichtung in dem Steigrohr geöffnet und, wie gesagt, der Ab­ sperrmechanismus zum Ejektor geschlossen. Dies kann manuell oder automatisch erfolgen. Die gesamte oder ein Teil der Steuerung des Ansaugens der Kreiselpumpe mit Hilfe des Ejektors, der Erfassung der aufsteigenden Gülle, des Öffnens und Schließens des Absperrme­ chanismus zum Ejektor und der beiden Absperrvorrichtungen im Steigrohr bzw. in der An­ saugleitung kann auch in einer elektronischen Steuerung realisiert werden.

In der der Kreiselkammer vorgeschalteten Ansaugleitung kann ebenfalls eine Absperrvor­ richtung, wie ein Schieber, vorgesehen sein, die geschlossen wird, sobald die Pumpe außer Betrieb geht, um zu verhindern, daß die Kreiselkammer während kurzer Betriebspausen leer­ läuft.

Schließlich kann bei der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe noch vorgesehen werden, ober­ halb der Anschlußstelle des Ejektors an dem Steigrohr ein Verzweigungselement vorzusehen, um in dem Steigrohr aufsteigende Gülle wahlweise im Kreislauf und/oder zu einer Austrag­ stelle zu pumpen. Dies hat den Vorteil, daß die Kreiselpumpe, nachdem sie einmal angesaugt wurde, im Pumpkreislauf weiter betrieben werden kann, um die Saugwirkung zu erhalten, wenn keine Gülle aus dem Güllebehälter entnommen wird.

Die Erfindung sieht auch ein Verfahren zum Ansaugen einer Kreiselpumpe vor, bei dem in dem Steigrohr ein Unterdruck erzeugt wird.

Man beachte, daß im Kontext der vorliegenden Beschreibung mit Güllebehälter sowohl überir­ dische stehende oder liegende Güllebehälter als auch unterirdische Güllegruben bezeichnet sind.

Die Erfindung wurde nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe.

Die in der Figur gezeigte Kreiselpumpe ist überirdisch angeordnet und steht mit Füßen 10, 12 auf dem Erdboden. Die Kreiselpumpe ist auf einem Gestell 14 befestigt. Sie umfaßt einen Einzugsgehäuseabschnitt 16 und eine Kreiselkammer 17. Der Kreiselpumpe vorgeschaltet ist eine Ansaugleitung 20 mit einem Eingangs-Anschlußstück 19 und einem Absperrschieber 18. Der Kreiselkammer 17 nachgeschaltet ist ein Steigrohr 22, das bei einem Ausgangsanschluß­ stück 24 mündet. An dem Steigrohr ist ein Schauglas 26 vorgesehen, und das Steigrohr ist oberhalb des Schauglases mit einem weiteren Absperrschieber 25 ausgestattet.

An der Kreiselkammer 17 sitzt ferner eine Antriebsvorrichtung 28, z. B. ein Motor, ein Getrie­ be oder ein anderer Antrieb, wie eine Hydraulik mit Zapfwelle, zum Antreiben des Pumpen­ laufrads (nicht gezeigt) innerhalb der Kreiselkammer 17 und des Einzugsgehäuseteils 16. Die wesentlichen Teile der Kreiselpumpe, die bis hierher beschrieben wurden, und ihre Arbeits­ weise sind ausführlicher in dem oben in bezug genommenen Gebrauchsmuster erläutert.

Oberhalb des Schauglases 26 und unterhalb des Absperrschiebers 25 ist eine Evakuier- Luftleitung 30 angeschlossen, die zu einem Ejektor 31 führt, der in der Figur nur schemati­ sche dargestellt ist. Der Ejektor 31 hat einen Drucklufteingang 32 und einen Abluftausgang 34. In der Evakuier-Luftleitung 30 liegt ein Absperrmechanismus (nicht gezeigt), wie ein Ventil oder ein Schieber.

Die Arbeitsweise eines Ejektors an sich ist dem Fachmann aus dem Stand der Technik be­ kannt.

Wenn nun die erfindungsgemäße Kreiselpumpe in Betrieb genommen werden soll, wird der Absperrschieber 18 geöffnet und der Absperrschieber 25 wird geschlossen, wobei die Kreisel­ kammer 17, die Ansaugleitung 20 und das Steigrohr 22 zunächst leer sind. Dem Ejektor 31 wird über die Druckluftleitung 32 Druckluft zugeführt, so daß im Ejektor ein Vakuum erzeugt wird, das über die Evakuier-Luftleitung 30 einen Unterdruck zunächst in dem Steigrohr 22 und dann in der Kreiselkammer 17, in dem Einzugsgehäuseabschnitt 16 und in der Ansau­ gleitung 20 erzeugt. Dadurch wird bei einer bei 19 angeschlossenen Förderleitung (nicht ge­ zeigt) Gülle aus einem überirdischen oder unterirdischen Behälter angesaugt, die durch die Ansaugleitung 20, den Einzugsgehäuseabschnitt 16, die Kreiselkammer 17 und das Steigrohr 20 nach oben steigt.

Die Druckluft bleibt angelegt, bis die Gülle die Höhe des Schauglases 26 erreicht hat. Zu die­ sem Zeitpunkt schließt eine Bedienungsperson den Absperrmechanismus (nicht gezeigt) in der Evakuier-Luftleitung 30, der vorzugsweise möglichst nahe beim Steigrohr 22 bzw. un­ mittelbar bei der Übergangsstelle zwischen Steigrohr 22 und Evakuier-Luftleitung 30 liegt, setzt den Antrieb 28 für die Kreiselpumpe in Betrieb und öffnet den Absperrschieber 25. Am Anschluß 24 ist eine geeignete Förderleitung angeschlossen, die beispielsweise zu einem Güllewagen führt.

Sobald die Flüssigkeitssäule in dem Steigrohr 22 steht und die Kreiselpumpe läuft, bleibt die­ se Flüssigkeitssäule stabil, bis die Förderung wieder unterbrochen wird. Deshalb kann es zweckmäßig sein, an der Anschlußstelle 24 ein Verzweigungselement, wie ein Dreiwegehahn, vorzusehen, um die Gülle im Kreislauf, d. h. zurück in den Güllebehälter fordern zu können, wenn keine Gülle aus dem Behälter entnommen werden soll. Dadurch kann die Pumpe in dem Dauerbetrieb laufen, und es steht stets Gülle im Steigrohr 22, die sofort entnommen werden kann.

Anstelle des Schauglases 26 kann auch ein mechanischer oder elektronischer Meßfühler, wie ein Drucksensor oder Flüssigkeitssensor oder dergleichen, im Steigrohr 22 angeordnet wer­ den, um die Unterbrechung der Evakuier-Luftleitung 30, das Inbetriebsetzen des Antriebs­ motors 28 und das Öffnen des Schiebers 25 abhängig von einem Signal von dem Sensor, vor­ zugsweise automatisch durchzuführen, wenn der Pegel der Gülle im Steigrohr 22 den Sensor (nicht gezeigt) erreicht. Hierzu wird vorzugsweise eine elektronische Steuerung vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Pumpe hat den Vorteil, daß sie durch den Ejektor 31 quasi selbstan­ saugend ist und gleichwohl die Robustheit einer Kreiselpumpe hat, welche trockenlaufen darf Die Erfindung ist vorzugsweise einsetzbar zum Entleeren von Güllegruben und Güllebehäl­ tern, in welche die Kreiselpumpe nicht eingetaucht werden kann, sei es aus konstruktiven oder anderen Gründen. Die Erfindung hat besondere Bedeutung bei überirdischen stehenden Gül­ lesilos, welche früher häufig einfach nach unten abgelassen wurden, was aber nach den heuti­ gen Umweltgesetzen nicht mehr zulässig ist.

Im Stand der Technik ist die Verwendung von Ejektoren zwar grundsätzlich in Verbindung mit der Entlüftung von Gefäßen, Schläuchen und Leitungen bekannt, für das Ansaugen einer Kreiselpumpe zum Fördern von Gülle wurden sie jedoch bisher nicht eingesetzt.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

Claims (14)

1. Kreiselpumpe zum Fördern von mit Feststoffen versetzten Flüssigkeiten, insbe­ sondere Gülle, mit einer Kreiselkammer und einem der Kreiselkammer (17) nach­ geschalteten Steigrohr (22) zum Austragen der Gülle, gekennzeich­ net durch einen an das Steigrohr angeschlossenen Ejektor (31) zum Erzeugen ei­ nes Unterdrucks in dem Steigrohr (22) zum Ansaugen der Kreiselpumpe.

2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ejektor (31) eine Druckluftquelle (32) angeschlossen ist.

3. Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in oder an dem Steigrohr (22) eine Erfassungsvorrichtung (26) angebracht ist, um zu erkennen, wenn die Flüssigkeit in dem Steigrohr (22) einen vorgegebenen Pegel überschreitet.

4. Kreiselpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfas­ sungsvorrichtung (26) ein Schauglas in dem Steigrohr (22) aufweist.

5. Kreiselpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfas­ sungsvorrichtung (26) einen Sensor zum automatischen Erkennen aufsteigender Flüssigkeit in dem Steigrohr (22) aufweist.

6. Kreiselpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ejektor (31) über eine Evakuier-Luftleitung (30) mit dem Steigrohr (22) verbunden ist, die einen Absperrmechanismus aufweist.

7. Kreiselpumpe nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Absperrmechanismus mit dem Sensor gekoppelt ist, um die Evakuier-Luftleitung (30) abzusperren, wenn die Flüssigkeit in dem Steigrohr (22) den vorgegebenen Pegel übersteigt.

8. Kreiselpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kreiselkammer eine Ansaugleitung (20) vorgeschaltet ist, in der eine Absperrvorrichtung (18) vorgesehen ist.

9. Kreiselpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Steigrohr (22) oberhalb der Anschlußstelle des Ejektors (31) eine Absperrvorrichtung (25) vorgesehen ist.

10. Kreiselpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Steigrohr (22) oberhalb der Anschlußstelle des Ejektors (31) ein Verzweigungselement vorgesehen ist, um in dem Steigrohr (22) aufstei­ gende Flüssigkeit wahlweise im Kreislauf und/oder zu einer Austragstelle zu pumpen.

11. Verfahren zum Fördern von mit Feststoffen versetzten Flüssigkeiten, insbesonde­ re Gülle, mit einer Kreiselpumpe umfassend eine Kreiselkammer und ein der Kreiselkammer nachgeschaltetes Steigrohr zum Austragen der Gülle, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ansaugen der Kreiselpumpe in dem Steigrohr ein Unterdruck erzeugt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Unter­ druck mit Hilfe eines an das Steigrohr angeschlossenen Ejektors erzeugt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, die Höhe eines Flüssigkeitspegels in dem Steigrohr erfaßt wird und der Ansaugvorgang automatisch beendet wird, wenn die Flüssigkeit einen vorgegebenen Pegel über­ schreitet.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssig­ keitspegel in dem Steigrohr optisch, mechanisch, kapazitiv, elektrisch oder auf ähnliche Weise erfaßt wird.