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c h n e i d w e r k Die erfindung betrifft ein Schneidwerk zum Zerkleinern
von in einem strömungsfähigen Medium wie Gülle oder Flüsßigmist geförderten Feztkörperteilen,
mit wenigstens ju einem rotierenden und einem gehäusefesten Schneidorgan, wobei
die Einlaßöffnung derart zur Gehäusemitte versetzt ist , daß das Medium quer zur
Rotorachse und teilweise tangential zur Umaufbahn des Rotors in das Zerreißwerksgehäuse
eintritt.
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Be:, Schneidwerken dieser Art geht man in der Regel davon aus das
geförderte Medium möglichst verlustarm weiterzufördern Aus diesem Grund wird der
Linlaßstutzen meist nicht direkt radial angeordnet.9 sondern etwas zu einer gleichge
richteten Tangente an die Umlaufbahn des Rotors versetzt wodurch das geförderte
Medium seine Bewegungsrichtung nur wenig ändert und dur<'h den umlaufenden Rotor
zusätzlich beschleumigt werden kann. Bei einem Austritt quer zur Rotorachse taucht
dann der Rotor praktisch in die tangential an das Schneidwerksgehäuse angesetzte
Leitung ein, während bei axialem Austritt der Rotor selbst eine geeignets Schaufelform
erhält, um eine verlustarme Weiterleitung und zusätzliche
Pumpwirkung
zu erzielen.
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Das mit dem Rotor zusammenwirkende gehäusefeste Schneidorgan ist dabei
stets am Rand der Einlaßöffnung des sonst ro tationsförmigen Schneidwerksgehäuse
angebracht. Da die Ein laßöffnung nicht wesentlich kleiner ist als der Gehäuse durchmesser,
sind die Strömungarichtung und die Schnittrichtung zwischen der rotierenden und
der feststehenden Schnittkante nur wenig zueinander geneigt0 Es wird auch das Fördermedium
durch die Ro-tationstewegung im Schnittbereich zusätzlich beschleunigt. Dies hat
zur Folge , daß mitte führte Festkörperteile recht schnell zwischen die beiden Schneidorgane
gefördert werden und dann entweder glatt durch schnitten oder durchschlagen werden
müssen Einmal werden aber im landwirtschaftlichen Betrieb oftmals große und harte
festkörper mitgefördert, die nicht mit einem Schlag unterteilt werden können, und
zum anderen ist die dabei erzielte Unterteilung so grob, daß die verbleibenden Festkörpertelle
nicht hinreichend zerkleipert sind. um eine Weiterförderung tn nachgeschalteten
Organen zu ermöglichen3 Auch die heute verfügbaren Dickstoffpumpen wie Exzenters
schneckenpumpen werden dann leicht stillgesetzt und be schädigt, während die erforderlichen
Schieber blockiert werten können und ebenso wie die übrigen Anschlußteile öfter
gereinigt werden müssen Die Erfindung hat zur Aufgabe, die bekannten Scheeidwerke
derart seiterzugbilden, daß die im Fördermedium mitgeführten Festkörperteile beim
Eintritt in den Schnittbereich etwas angehalten werden und dann in zahlreichen Einzelschnitten
oder -schlägen soweit zerkleinert werden können, daß die ver bleibenden Teile ohne
Beschädlgungsgefahr in den anschließenden Geräte teilen wei @ergefördert werden
können0 Des geschieht er£indungsgemäß vor allem dadurch, daP die Einlßöffnung engen
dem Umlaufsinn des Rotors zur Rotor
achse versetzt und die Schnittkante
des gehäusefesten Schneidwerkzeuges entgegen der Umlaufrichtung über den Rand der
Einlaßöffnung vorgezogen wird, Hier bilden sich in den tangential außenliegenden
Bereichen der Einlaßöffnung direkt entgegengesetzt gerichtete Strömungskomponenten
aus der Zufülirrichtung und der RotordrehungO Das außen eingeförderte Medium wird
daher gestaut und der Rotordrehung folgend in Richtung der Umlaufbahn auf das gehäusefeste
Schneidorgan hin geleitet, während das Medium auf der entgegengesetzten Seite der
Einlaßöffnung durch das gehäusefeste Schneidorgan direkt angehalten wird. Dabei
wird zwar der vom Schneidwerk sonst ausgeübte Fördereffekt etwas geminderte mit
Sicherheit wird aber erreicht, daß alle mitgeführten Festkörperteile vor dem gehäusefesten
Schneidorgan angehalten und direkt zu diesem hingeleitet werden.
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Beim Eintritt in den Rotorbereich haben diese Teile daher eine relativ
kleine Radialkomponente und können daher nacheinander sehr fein und gründlich zerkleinert
werden0 Ee hat sich auch gezeigt, daß sich auf diese Weise Störungen in den nachgeschalteten
Geräten weitgehend vermeiden lassen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die gehäusefeste
Schnittkante gegenüber einer in der Einströmrichtung des Mediums durch die Rotorachse
gelegeten Ebene in Umlaufrichtung um weniger als 20o, insbesondere weniger als 120
versetzt0 Der Schnitt erfolgt daher nahezu senkrecht zur mittleren Einströmrichtung,
wobei-die Einstromgeschwindigkeit gemindert ist und die Teile direkt in Richtung
auf die Schnittkante bewegt werden0 Dabei sollte das gehäusefeste Schneidorgan um
weinigstens 10%, insbesondere 15 bis 20% des <5ffnungsdurchmessers über den Rand
der Einlaßöffnung vorgezogen sein, um an dieser Steile eine begrenzte Drossel wirkung
zu erzielen.
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Ebenso kann es zweckmäßig sein, das gehäusefeste Schneidorg in Einströmrichtung
mit einem Abstand von wenigstens 5/6, insbesondere 10 bis 20% des Einlaßdurchmessers
von der Einlaß
öffnung anzuordnen, um dort einen hineichenden Stauraum
für die znzuhaltenden Festkörperteile zu erzielen.
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Das gehäusefeste Schneidorgan kann dann als Scherleiste ausge bildet
und mittels von außen durch die Gehäusewandung hindurchgeführte Schrauben bequem
auswechselbar befestigt werden0 Zweckmäßigerweise liegt dieses Schneidorgan parallel
zur Rotorachse, Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung weist schließlich
das Gehäuse eine axiale Auslaßöffnung auf,-und der Rotor ist mit im Fördersinne
schraubenförmigen Scher leisten und Tragarmen versehen. Es versteht sich, daß der
Rot-or mehrere gleichförmig am Umfang verteilte Schneidorgane bzwO Scherleisten
besitzen kann um bei gegebener Drehzahl den Zerkleinerungseffekt weiter zu steigern.
Abenso können am Umfang des Schneidwerksgehäuses mehrere, wahlweise abzlaJ deckende
oder auf andere Weise abzuschließende Einlaßöffnungen vorgesehen sein.
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Die Zeichnung gibt eine bevorzugte Ausführungsform der Er findung
schematisch wieder Es zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäß
ausgebildetes Schneidwerksgehäuse mit einer Stirnansicht des Rotors und Figo 2 einen
Längaschnitt durch dieses Gehäuse nach der Linie II--II in Fig. lo In der Zeichnung
ist mit 1 allgemein das Schneidwerksgehäuse bezeichnet, das Bestandteil eines größeren
Gehäusekörpers ist und mittels Kugellager 2 die Schneidwerkswelle 3 trägt, die mittels
Dichtungen 4 innerhalb einer in den Schneidwerksraum 5 vorragenden Gehäusenabe 6
gegenüber dem Fördermedium abgedichtet ist. Auf dem freien Ende der Welle 3 ist
in bekannter Weise der allgemein mit 7 bezeichnete Rotor aufgekeilt, der zwei zur
Rotorachse 8 entgegengesetzt gerichtete und schräggestellte blattförmige Arme 9
und an deren Enden angebrachte schraubenförmige Scherblätter 10 mit angesetzten
oder
einstückig angeformten Scherleistenansätzen 11 besitzt0 Das Gehäuse 1 weist eine
axiale Auslaßöffnung 12 auf, und die Teile 9 und 10 sind so geformt daß sie zu dieser
Öffnung hin fördern. Ferner sind zwei entgegengesetzt angeordnete Einlaßöffnungen
13 und 13' vorgesehen, an die in üblicher @ eise zentrisch zur Achse 14 eine hohr-
und Schlauchleitung angeschlossen werden kann. Diese Achse 14, die im wesentlichen
quer zur Rotorachse 8 liegt, ist gegenüber einer durch diese zu ibr parallel liegenden
Ebene 15 entgegen dem durch Pfeile 16 bezeichneten Umlaufsinn des Rotors um a versetzte
Eine gehäusefeste Scherleiste 17, die mittels von außen durch die Gehäusewandung
hindurchgführte Schrauben 18 befestigt ist und sich etwa tangential an die äußere
Umlaufbahn anschmiegt, ragt um etwa 20% des Durchmessers der Einlaßöffnung 13 über
deren rechts in Fig0 1 unten Stand 20 vorO Ihre Schnittkante 21 hat etwa den gleichen
abstand von der Einlaßöffnung und ist gegenüber der Ebene 15 um etwa 100 in Richtung
des Pfeiles 16 zur Rotorachse 8 versetzte Es sei angenommen, daß die Einlaßöffnung
13', welche ebeneo wie die ihr zugeordneten Teile die gleiche Ausbildung wie die
rechts in Fig. 1 gezeigten hat, durch eine Abdeckplatte, einen Schleber ododglo
verschlossen ist und das Fördermedium mit im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit
in der Achse 14 in Richtung des Pfeile 22 zugeführt wird. Schwimmfähige Uestkörperteilchen,
die im oberen Teil der Leitung mitgefbhrt werden1 treffen dann im Bereich der Einlaßöffnung
13 auf im Gehäuse mit größerer Geschwindigkeit rotierende und etwa nach Pfeil bewegte
Mediumteilchen und werden gemäß Pfeil 24 direkt auf die gehäusefeste Scherleiste
17 hingelenkt, wobei ihre Radialgeschwidigkeit erheblich herabgesetzt wird0 Auch
im Bereich der Achse 14 mitgeführte Festkörperteile werden so nach unten auf die
ßcherleists 17 hin abgelenkt, während Festkörperteile die erheblich schwer
sindals
das Fördermedium sich ohnehin im unteren Leitungsbet reich etwa nach Pfeil 25 bewegen
und dann hinter der Ein faßöffnung durch die Scherleiste direkt angehalten werden
Sämtliche Festkörperteile können sich daher nur mit relativ geringer Geschwindigkeit
in den Gehäuseraum 5 hineinbewegen und werden dabei durch die mit ca. 1000 bis 3000
U/min umlaufenden Scherleistenansätze 11 aufeinanderfolgend in kleinste Teilchen
zerschnitten. Jeder Schnitt oder Schlag erzeugt auch eine kleine Rückstoßkomponente,
die sicherstellt, daß sich der Festkörperteil bis zum eintreffen des n nächsten
Schnittleistenansatzes etwas zurückbewegt und dazu meist umorientiert. Auch sehr
große Festkörperteile werden dadurch meist zu einer brejartigen Masse verarbeitet,
die leicht durch die nachgeschalte.ten Geräteteile weiterbehandelt werden kann.
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Die Schnittkante 21 liegt hier parallel zur Rotorachse, so daß sich
durch die bohraubenform der Schnittleistenansätze 11 ein ziehender Schnitt zum Auslaßende
hin ergibt0 Auch die Schnittkante 21 kann leicht schräg gestellt bzw. etwas schraubenförmige
gebogen sein uoggfo zur Auslaßöffnung hin stärker ansteigen, wodurch die Schnittkraft
sich zum Schnittende hin etwas vergrößert. Da auch die abgetrennten Festkörperteile
nicht wieder so schnell wie das flüssige Fördermedium beschleunigt werden, rotieren
sie teilweise noch innerhalb des Gehäuses 5 und kommen dann nochmals in den Bereich
der Scherleiste 17', wo sie einer weiteren Zerkleinerung unterworfen werden. Es
kann selbstverständlich auch die Öffnung 12 abgeschlossen und dann durch die Öffnung
13' ausgefördert werden, man kann von 13' nach 13 oder nach 12 fördern, Anstelle
der zwei gezeigten rotierenden Sehen leisten können (lrei oder mehr vorgesehen werden0
Man kann auch die rotierenden Scherleistenansätze parallel sur Achse 8 ausrichten
und mit einer schraubenformig gewundenen gehäusefesten scherleiste zusammenarbeiten
lassen0