DE2120576C3

DE2120576C3 - Vertical axis kjer ventilation gyro

Info

Publication number: DE2120576C3
Application number: DE19712120576
Authority: DE
Inventors: Herbert 6209 Aarbergen Auler
Original assignee: Passavant-Werke Michelbacher Hütte, 6209 Aarbergen
Priority date: 1970-05-20
Filing date: 1971-04-27
Publication date: 1977-05-05

Description

5. Belüftungskreisel nach Anspruch 4, dadurch Da die größten Umfangsgeschwindigkeiten im unteren gekennzeichnet, daß die Dämpfungsflächen (8) in Bereich der Rührschaufeln auftreten, wird, wenn die mehreren Etagen angeordnet sind. Rührschaufeln in diesem Bereich arbeiten, schon eine5. Ventilation gyroscope according to claim 4, characterized in that the greatest peripheral speeds are in the lower characterized in that the damping surfaces (8) occur in the area of the agitator blades when the several floors are arranged. Paddles work in this area, already one

6. Belüftungskreisel nach Anspruch 3, dadurch geringe Änderung der Eintauchtiefe eine verhältnisgekennzeichnet, daß die Eintauchtiefe größer ist 45 mäßig große Änderung beim Antriebsbedarf und auch als die Amplitude der größten im Betrieb auf- beim Sauerstoffeintrag zur Folge haben. Mit einem tretenden Wellen. solchen Belüfter ist ein über längere Zeit gleichbleibender Sauerstoffeintrag und ein störungsfreier Betrieb nicht möglich. Außerdem wird bei dieser vorbekannten6. Ventilation gyroscope according to claim 3, characterized by a small change in the immersion depth a ratio, that the immersion depth is greater 45 and also a moderately large change in the drive requirement than the amplitude of the largest in operation on- result in the introduction of oxygen. With a kicking waves. Such an aerator is a constant oxygen input over a longer period and a trouble-free operation not possible. In addition, this is previously known

50 Bauart eines Belüftungskreiscls der Tragkörper für50 Design of a ventilation circuit of the support body for

die Rührschaufeln noch von unten angeströmt, erzeugt also noch immer einen erheblichen Axialschub, der durch ein entsprechend dimensioniertes Drucklagerthe paddles still flowed from below, so still generates a considerable axial thrust, the through an appropriately dimensioned thrust bearing

Die Erfindung bezieht sich auf einen vertikalachsigen abgefanger, werden muß.The invention relates to a vertical axis interceptor.

Belüftungskreisel zur Oberflächenbelüftung von Flüs- 55 Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Nachtelle zu sigkeiten, insbesondere Abwasser, mit einer antreib- vermeiden und einen Belüftungskreisel zu finden, der baren Vertikalwelle und mehreren an ihr mittels eines praktisch frei ist von den geschilderten schädlichen Tragkörpers befestigten Rührschaufeln, die im Be- Beanspruchungen und dessen Empfindlichkeit gegen trieb mindestens teilweise in die Flüssigkeit eintauchen. Wellen wesentlich herabgemindert ist.Aeration gyroscope for surface aeration of fluids. It is the object of the invention to address this disadvantage Avoid liquids, especially sewage, with a drive and find a ventilation gyro that baren vertical wave and several on her by means of a practically free from the described harmful Carrying body attached agitator blades, which in loading and its sensitivity to drove at least partially immersed in the liquid. Waves is significantly reduced.

Derartige Belüftungseinrichtungen dienen dazu, bei 60 Ausgehend von dem bekannten Belüftungskreisel, der Abwasserreinigung den Sauerstoffbedarf der die bei dem die Rührschaufeln im übrigen in vertikalen, organischen Verunreinigungen zersetzenden Bakterien die Kreiselachse enthaltenden oder parallel zu ihr verzu decken. Dies geschieht dadurch, daß immer neue laufenden Ebenen liegen und demnach von Natur aus Teile des Wassers durch den Kreisel an die Oberfläche schon axialschubfrei arbeiten, wird diese Aufgabe gegesaugt und dort von dem Kreisel in möglichst fein 65 maß der Erfindung daduich gelöst, daß die Rührverteilter Form nach außen geschleudert werden und/ schaufeln sich von dem Tragkörper aus zunächst nach oder die Oberfläche sehr stark aufgerissen wird. Durch außen und unten und im Eintauchbereich im wesentdie von Zentrifugalkräften verursachte horizontale liehen parallel zur Vertikalwelle nach unten er?treckendSuch ventilation devices are used, at 60 Starting from the known ventilation gyro, the wastewater treatment the oxygen demand of the in which the agitator blades otherwise in vertical, Bacteria that decompose organic impurities contain or run parallel to the axis of the gyroscope cover. This happens because there are always new ongoing levels and therefore naturally If parts of the water are already working through the gyroscope to the surface without axial thrust, this task is sucked out and there from the gyro in as finely as possible the invention was solved by the fact that the agitator was distributed Form are thrown outwards and / scoop up from the support body first or the surface is severely torn. Essentially through the outside and below and in the immersion area Horizontal waves caused by centrifugal forces extend downwards parallel to the vertical wave

vorgesehen sind und daß der Belüftungskreisel nur soweit in die Flüssigkeit eingetaucht ist, daß der Tragkörper im Betrieb nicht oder nur in axialschubfreier Richtung angeströmt wird. Bei einer derartigen Ausbildung und Anordnung des Kreisels können auch bei unsymmetrischer Beanspruchung durch Wellengang keine Kräfte in axialer Richtung auftreten, so daß die Wellenlager und der Antrieb lediglich durch das Eigengewicht des Kreiseis belastet sind. Bei Änderungen der Eintauchtiefe, und auch bei Wellengang bleiben die Schwankungen der Antriebskraft in einem sehr engen Bereich, so daß auch in Umfangsrichtung keine starken Stöße und Schwingungen auftreten und somit der gesamte Antrieb geschont wird. Die Unempfindlichkeit gegen Schwankungen der Eintauchteife kann noch weiter verbessert werden, wenn die Rührschaufeln im Eintauchbereich gleichbleibende radiale Breite haben; dann erhält der Belüfter die eingangs geforderte flache Regelcharakteristik, bei der sich im Verhältnis zur Veränderung der Eintauchtiefe der Antriebsbedarf und auch der Sauerstoffeintrag nur wenig ändern.are provided and that the ventilation gyro only so far is immersed in the liquid that the support body is not in operation or only in an axial thrust-free Direction is flown against. With such a design and arrangement of the gyro can also be asymmetrical stress caused by swell no forces occur in the axial direction, so that the Shaft bearings and the drive are only loaded by the dead weight of the circle. If the Immersion depth, and even with swell, the fluctuations in the drive force remain very narrow Area, so that no strong impacts and vibrations occur in the circumferential direction and thus the entire Drive is spared. The insensitivity to fluctuations in the immersion depth can still can be further improved if the stirring blades in the immersion area have a constant radial width; then the aerator receives the flat control characteristic required at the beginning, in which in relation to the Change in the immersion depth, the drive requirement and also the oxygen input change only a little.

Die Vorteile des neuen Belüftungskreisels kommen besonders stark zur Geltung, wenn er schwimmend auf Flüssen oder Seen eingesetzt wivd. Bei schwimmenden Belüftungskreiseln der bisherigen Bauart verursachen die durch Wellen verursachten außermittigen Belastungen nicht nur Lager- und Getriebeschäden, sondern gefährden auch die Stabilität des Schwimmbelüfters. Außerdem treten auf Flüssen und Seen in verstärktem Maße Wellen auf, die meist die für die bisherigen Belüfter gefährliche Wellenlänge .'haben. Wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Eintauchteife größei als die Amplitude der größten im 3etrieb auftretenden Wellen gemacht, dann wird die Empfindlichkeit des Belüfters bei Wellengang nochmals stark gemildert. The advantages of the new ventilation gyro come into their own when it is floating Rivers or lakes used wivd. In the case of floating aeration gyroscopes of the previous design the eccentric loads caused by shafts not only damage bearings and gears, but also endanger them also the stability of the swimming aerator. Also occur on rivers and lakes in increased Measure waves, which mostly have the wavelength that was dangerous for previous aerators. ' Will after a Another feature of the invention is the immersion depth greater than the amplitude of the largest occurring during operation Made waves, then the sensitivity of the aerator is again greatly reduced when there are waves.

Zur weiteren Stabilisierung gegen durch Wellen verursachtes Schaukeln können bei Abstützung des Belüftungskreisels auf Schwimmkörpern außerhalb der vom Belüftungskreisel erzeugten Vertikaiströmung vornehmlich horizontal erstreckte Dämpfungiflächen vorgesehen sein, die vorteilhafteirweise mit Abstand unter den Schwimmkörpern angeordnet sind.To further stabilize against rocking caused by waves, when supporting the ventilation gyro mainly on floating bodies outside the vertical flow generated by the ventilation gyro horizontally extending damping surfaces can be provided, which are advantageously at a distance below the floating bodies are arranged.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung im Vertikalschnitt dargestellt ist, näher erläutert.The invention is based on an embodiment that is shown in the drawing in vertical section is explained in more detail.

Hierbei handelt es sich um einen schwimmenden Belüftungskreisel, dessen Traggestell 1 auf mehreren Schwimmkörpern 2 ruht. Im Zentrum dieses Traggestellt 1 ist der Antrieb gelagert, der aus einem Motor 3 und einem Untersetzungsgetriebe 4 besteht. Am Wellenende der Antriebswelle 5 ist ein im wesentlichen kreisrunder Tragkörper 6 befestigt, der mehrere etwa radial verlaufende Rührschaufein 7 trägt. Diese sind an der Befestigungsseite flanschartig verbreitert und erstrecken sich von dem Tragkörper 6 aus zunächst schräg nach außen und unten und danach etwa parallelThis is a floating ventilation gyro, the support frame 1 on several Floats 2 rests. In the center of this support frame 1, the drive is mounted, which consists of a motor 3 and a reduction gear 4 consists. At the end of the drive shaft 5 is a substantially attached circular support body 6, which carries a plurality of approximately radially extending agitator blades 7. These are widened in a flange-like manner on the fastening side and initially extend from the support body 6 obliquely outwards and downwards and then approximately parallel

ίο zur Achse der Antriebswelle 5.ίο to the axis of the drive shaft 5.

An der Unterseite der Schwimmkörper 2 können Dämpfungsflächen 8 befestigt sein, und zwar gegebenenfalls in mehreren Etagen, wodurch die Wellenempfindlichkeit des Belüfters verringert und dadurch die Stabilität erheblich gesteigert werden kann.Damping surfaces 8 can be attached to the underside of the float 2, if necessary in several floors, which reduces the sensitivity of the aerator to waves and thereby the stability can be increased considerably.

In betriebsfertiger Lage tauchen die Schwimmkörper 2 und die Rührschaufeln 7 bis zu der Normalwasserlinie 9 ein. Durch die Zentrifugalkräfte der Rührschaufeln bildet sich um den Belüfter ein Wasserschwallring 10, der nach außen wellenförmig ausläuft und im Zentrum eine mehr oder weniger stark ausgeprägte Vertiefung enthält. Es ist deutlich aus der Zeichnung zu ersehen, daß das in Pfeilrichiung 11 vertikal von unten aufsteigende Wasser ausschließlich mit Hilfe der Rührschaufeln 7 radial nach außen umgelenkt wird und dabei keine weiteren Belüfterteile berührt.In the ready-for-use position, the floating bodies 2 and the stirring blades 7 dip up to the normal water line 9 a. The centrifugal forces of the agitator blades form a water surge ring around the aerator 10, which ends in a wave shape to the outside and a more or less pronounced one in the center Contains recess. It can be clearly seen from the drawing that the arrow direction 11 Water rising vertically from below is deflected radially outward exclusively with the aid of the stirring blades 7 without touching any other parts of the fan.

Die dargestellte Form der Rührschaufeln 7 stellt einen guten Kompromiß dar zwischen den beiden sichThe illustrated shape of the stirring blades 7 represents a good compromise between the two

3c widersprechenden Vorschriften, daß die wirksame Fläche bei Zunahme der Eintauchtiefe nur allmählich steigt und andererseits die Ökonomie des Sauerstoffeintrags sich insgesamt nicht verschlechtert. Bei strahlenförmig nnch außen verlaufenden Rührschaufeln würde zwar die wirksame Fläche in gewünschter Weise nur langsam steigen; hiermit wird jedoch der Sauerstolfeintrag nicht Schritt halten, weil nach oben hin an den Schaufeln wesentlich geringere Umfangsgeschwindigkeiten wirksam sind, durch die nur noch ein sehr geringer Sauerstoffeintrag möglich ist. Bei der neuen Schaufelform ist eine Abhängigkeit der Umfangsgeschwindigkeit von der Eintauchtiefe nicht vorhanden. Durch diese Schaufelform wird außerdem der Vorteil erreicht, daß das Wasser unter flachem Winkel sehr weit über die Oberfläche hinausgeschleudert wird und sich dadurch sehr stark mit Sauerstoff anreichern kann.3c contradicting regulations that the effective The surface area only increases gradually as the immersion depth increases and, on the other hand, the economy of the oxygen input does not deteriorate overall. With paddles running radially towards the outside the effective area would only increase slowly in the desired manner; However, this removes the oxygen input do not keep pace, because upwards at the blades the peripheral speeds are significantly lower are effective, through which only a very low oxygen input is possible. With the new one Shovel shape, there is no dependence of the circumferential speed on the immersion depth. This shovel shape also has the advantage that the water is at a shallow angle is thrown very far above the surface and is therefore very heavily enriched with oxygen can.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Outward flow in. Area of the upper liquid claims: surface is constantly sucked in new water vertically from below.

1. Vertical-axis ventilation gyro to the upper Most known ventilation gyroscopes are like this Surface aeration of liquids, in particular 5 designed that the deflection of the water flow Sewage, with a drivable vertical shaft and from the vertical into the Honzontalnchtung through several is accomplished on her by means of an approximately circular part of the aerator. So is located Carrying body attached agitator paddles, which in mostly differ over the agitator paddles of the gyro tical, the gyro axis containing or parallel more or less strongly curved flow to Its running planes lie in an axial io body, on which the deflection of the water takes place. Top view over the edge of the support body are also known stirring blades that screw out extend and are at least partially twisted during operation and thus a stronger one Submerge wisely in the liquid to be aerated, induce suction and rinse.

the effective areas in operation are subject to all of these known types

flowed parts of the ventilation gyroscope in such a way that by changes in the depth of immersion, for example, and are arranged in relation to one another that they also separate in the axial direction or do not interact with any axial force components generated by the liquid force component , resulting in a deflection, sometimes changing suddenly, indicates that the agitator blades (T) can. In addition, even with small waves, an eccentric load on the top occurs from the support body (6), initially on the outside and below and in the immersion area, due to the vibrations around the top axis essentially parallel to the vertical shaft (S), which are provided extending below a rapid destruction of the shaft and that the bearing and the gyro drive bring about. Inflation gyroscope (6, T) is only so far immersed in the liquid flow that this effect is immersed in floating gyroscopic conditions that the support body (6) still aerates by the fact that it does not operate due to the waves or only in a direction free of axial thrust get rocking and the flow is flowing over the circumference. uneven distribution of load even more pronounced.

2. Ventilation gyroscope according to claim 1, characterized These phenomena occur particularly strongly, characterized in that the agitator blades (7) in a so-called flat when the ventilation impeller diving area have a constant radial width. 3 ° has control characteristics, d. i.e., if a low input

3. Ventilation gyroscope according to claim 1 or 2, dipping depth change with a strong change characterized in that the oxygen input is connected with its support. This is e.g. B. at on floating bodies (2) outside of the ventilation gyro known from the DT-GM 68 07 483 (6, 7) generated vertical flow ventilation gyroscope the case, its at a roughly (11) mainly horizontally extending damping paddles attached to circular support bodies surfaces (8) are provided. from this support body down and

4. Ventilation gyro according to claim 3, characterized in an axial plan view beyond the edge thereof, that the damping surfaces (8) stretch with, but with increasing vertical Distance under the floating bodies (2) is also an increasing distance from the supporting body are arranged. 40 Distance from the axis of the rotor shaft.