DE2634683A1 - Querdurchstroemte hochdruck-schneiddickstoffpumpe - Google Patents

Description

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Querdurchströmte Hochdruck-Sehneiddickstoffpumpe

Die Erfindung betrifft eine querdurchströmte Hochdruck-Schneiddickstoffpumpe zum Fördern von Gülle und kommunalen Abwässern und gleichzeitigem Zerkleinern von in der Förderflüssigkeit befindlichen Dickstoffen/Feststoffen wie Futterreste, Stroh, Kot usw., bei der in einem Pumpengehäuse ein Schaufelrad rotiert, das quer durchströmt wird, Strömung in einer Ebene. Das Pumpengehäuse besteht in seinem Druckteil aus einem einseitig nach außen verlegten, unsymmetrischen, spiralförmigen Druckkanal.

Eine derartige Rampe ist von großer praktischer Bedeutung, denn sie ermöglicht beim Pumpen der Flüssigkeit eine Zwangszerschneidung von Feststoffen und arbeitet vollkommen verstopfungsfrei.

Es sind Strömungsarbeitsmaschinen dieser Art bekannt (DRP 146 464, DRP 242 O76)» die jedoch nur zum Fördern von gasförmigen Medien wie :'..ö. Luft, ohne darin enthaltene Feststoffe, geeignet sind, bei denen der Druckstutzen eine symmetrische Spirale, deren Querschnittsflachen rechteckig bzw. rund sind bzw. aus einem Stutzen bestehen. Die bekannten Querströmungsarbeitsmaschinen, ob ein- oder mehrstufig, arbeiten sämtlich in niedrigen Druckbereichen und die geodätische Förderhöhe reicht nicht aus, um Flüssigkeiten zu heben und zu fördern (US-Patent 3,322,333, Zeitschrift Heiz-, Luft- und Haustechnik 8, I957 Nr. 12, Seite 324 - 325 und f, 10^6 Hr. 5» Seite 88). Zentrifugal/Kreiselpumpen sind durch die dort herrschenden Strömungsverhältnisse nicht in der Lage, Feststoffe z.B. Gluden, Stroh und Kot, die sich in den Flüssigkeiten befinden, in irgendeiner Weise zu verkleinern. Es sind Konstruktionen bekannt, bei denen man durch Zusatzeinrichtungen, wo rotierende Schneidorgane vor bzw. im Ansaugstutzen der Pumpe angebracht sind, um somit die Feststoffe während des Pumpvorganges zu zerkleinern. Solche Scherorgane führen zum Öfteren Verstopfen der Pumpe.

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Rs sind auch noch weitere Konstruktionen bekannt, bei denen der Ansaugstutzen in den Laufradinnenraum mit einem Rohrsegment verlängert ist. Diese Form des Rohrsegmentes ist als gewickeltes Dreieck ausgebildet. Die ansteigende Kante soll als Schneide dienen. Diese Kreiselpumpen arbeiten überwiegend verstopfungsfrei, jedoch ist die Zerschneidung von Feststoffen nicht möglich, da nur ein geringer Bruchteil die Schneidkante passiert (AS 1 455 75°)· Schneideinrichtungen nach dem Prinzip des um einen Rotor umgebenden Messerkranzes sind aus dem Landmaschinenbau seit über 400 Jahren "in Europa" bekannt. Solche Schneidorgane schneiden ?war sehr gut die Feststoffe verschiedener Beschaffenheit, ,jedoch können diese Geräte keinen statischen Druck aufbauen und somit keine Flüssigkeiten fördern CDP 1 026 QT5 und DRP 471 551). Bei den bekannten Förderpumpen ist es notwendig, um eine Zerschneidung von Feststoffen während des Pumpvorganges zu erzielen, daß diese mit Zusatzeinrichtungen, besonderen Schneidorganen, ausgerüstet sein müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine querdurchströmte Hochdruck-Schneiddickstoff pumpe der Eingangs genannten Art zu schaffen, die auch ohne Zusatzeinrichtungen Feststoffe beim Durchströmen einwandfrei zerschneidet und die ohne Jegliche Verstopfung funktioniert, sowie eine entsprechende Förderhöhe gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Schaufelrad zweimal in einer Ebene durchströmt wird. Die Schaufeln sind am Umfang des Schaufelradtellers radial befestigt. Die nach außen gerichteten Kanten der Schaufeln dienen als Schneiden. Das Schaufelrad wird von einem Pumpengehäuse umgeben, in dessen Mantel sich eine Ansaugöffnung befindet. Das Pumpengehäuse besitzt einen druckseitig, nach außen einseitig verlegten, unsymmetrischen, konischen, in der Querschnittsfläche runden, in Richtung der Strömung erweiterten spiralförmigen Druckkanal. Diese Ausführung ist notwendig, um einen genügenden statischen Druck, der die Förderhöhe bestimmt, zu erhalten. Die Stirnseiten der Pumpengehäuses sind eben. Durch die Anordnung und Beschaffenheit der Schaufeln sowie der beschriebenen Gestaltung des Pumpengehäuses erfolgt die Strömung quer durch das Laufradgitter.

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Die Zerschneidung der Peststoffe erfolgt durch die Schneidkanten der Schaufeln, beim Eintritt in das Gitter - saugseitig - und beim Austritt druckseitig. Durch den Einfluß der Trägheit und der Relativbewegung der Feststoffe in der durchströmten Flüssigkeit wird die Zerschneidung intensiver. Im Druckkanal können auch Gegenschneiden eingebaut sein.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß beim Durchströmen der Flüssigkeit durch das Schaufelrad die darin befindlichen Feststoffe/Dickstoffe zwangsläufig zerschnitten werden. Die Pumpe arbeitet ohne Zusatzeinrichtungen vollkommen verstopfungsfrei und deren Bauvolumen ist sehr gering.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert:

Figur 1 schematische Darstellung einer querdurchstromten Hochdruck-Schneiddickstoffpumpe nach der Erfindung von der Seite her gesehen, teilweise im Schnitt.

Figur 2 eine Draufsicht der querdurchstromten Hochdruck-Schneiddickstoffpumpe im Schnitt durch den Pumpenraum.

Figur 3 Erläuterung zur Bildung des Schraubenstabwirbels im unsymmetrischen, einseitig nach außen verlegten, spiralförmigen Druckkanals.

In den Figuren 1, 2 und 3 ist angedeutet:

Laufradteller 1, an dessen Umfang die Schaufeln 2 radial befestigt sind. Die Schaufeln 2 können verschiedene Formen haben. Diese richten sich nach den gewünschten Eigenschaften, die die Pumpe haben soll. So können die Schaufeln 2 gerade, kreisbogenförmig nach vorn oder hinten gekrümmt sein. Durch die unterschiedlichen Formen der Schaufeln 2 sowie deren Anbringung kann die Fördermenge oder der Förderdruck verschieden ausgelegt werden. Die Schaufeln 2 können am Außenrand sowohl gleichmäßig als auch zusammengefaßt in Gruppen angeordnet sein. Die Vorderkante 7 der Schaufeln sind als Schneidkanten ausgebildet. Der Laufradteller 1 mit den Schaufeln 2 als Schaufelrad wird vom Pumpengehäuse 8, das in seinem Mantel eine Ansaugöffnung 3* einen Druckstutzen 4, einen einseitig nach außen verlegten unsymmetrischen, konischen in der Querschnittsfläche runden, in Richtung der Strömung erweiterten, spiralförmigen Druckkanal 6 und den ebenen Stirnböden 5 besitzt, umgeben.

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Tm spiralförmigen Druckkanal r- können Gegenschneiden 12 zur mikrofeinen Zerschneidung eingebaut sein. Das Schaufelrad 1 und 2 ist auf der Welle 9 befestigt, diese kann in den Lagern 10 und 11 fliegend bzw. beiderseitig gelagert sein. Die Gegenschneiden 12 sind auswechselbar eingebaut, um ein Nachschärfen zu ermöglichen. Am Druckstutzen 4 wird ein Druckschlauch angebracht, mit dem die geförderte Flüssigkeit an seinen Bestimmungsort geleitet wird. Die Welle 9 wird über die Kupplung 12 von der Antriebsquelle 14 angetrieben. Die Förderflüssigkeit wird von den Schaufeln 2, die mit dem Laufradteller 1 - Schaufelrad - rotieren, durch die Ansaugöffnung 3 angesaugt, passiert den Pumpenraum und gelangt in den spiralförmigen Druckkanal 6, wo sich eine Spiralströmung mit Stabwirbel· schraubenförmig (Figur 1, 2 und 3) bildet. Hier wird ein Teil der Strömungsenergie in statischen Druck umgewandelt. Durch den Druckstutzen 4 verläßt die Förderflüssigkeit die Pumpe. Die Zerschneidung der Feststoffe geschieht während der Rotation des Schaufelrades 1 und 2 von den Schaufeln 2 und Schneidkanten 7 unter Einfluß der Trägheit und Relativbewegung der Feststoffe in der durchströmenden Flüssigkeit.

Tn Betracht gezogene Druckschriften:

DRP 146 464, 242 076, 4?l S51, DP 1 026 935, AS 1 453 759, US-P 3,322,333 Zeitschrift Heiz-, Luft- und Haustechnik 8 1957 Nr. 12, Seite 324-325 und 7 1956 Nr. 5, Seite 88.

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Claims (1)

1. Pa ten tanspriiche

   Querdurchströmte Hochdruck-Schneiddickstoffpumpe insbesondere zum Fördern von landwirtschaftlichen und kommunalen Abwässern wie z.B. Gülle dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (8) in seinem Umfangsmantel eine Ansaugöffnung (3) besitzt und aus einem Druckkanal (6), der aus einer gekrümmten, unsymmetrischen, konischen, einseitig nach außen verlegten, in der Querschnittsfläche runden, sich in Strömungsrichtung erweiterten Spirale besteht. Das Schaufelrad (1 und 2) besteht aus mindestens zwei radial gegenüberliegenden, auf dem Laufradteller (1) befestigten Schaufeln (3).

   Querdurchströmte Hochdruck-Schneiddickstoffpumpe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (5) des Pumpengehäuses (8) eben sind und keine Strömungsöffnungen besitzen.

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