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Auf dem Grubenboden gelagerte, feststehende Kreiselpumpe zum Aufrühren
und Fördern von Dickstoffen (Jauche, Schlamm usw.)
Auf dem C Grubenboden gelagerte,
feststehende Kreiselpumpen mit drehbarem Rührstutzen in Verbindung mit besonderen
Druckrührleitungen zum Aufrühren entfernt liegender Sinkstoffe sind bekannt. Derart
aufgerührte Sinkstoffe werden aber durch die nur beim Standort der Pumpe mögliche
Absaugung je nach der Entfernung nicht erfaßt und können sich wieder absetzen. Besondere
Schwierigkeiten ergeben sich, wo Zwischenwände, Mauervorsprünge usw. den Zufluß
zur Saugstelle der Pumpe verhindern. Druck- und Saugleitungen an die entfernt liegenden
Rührstellen hinzuführen, scheitert meistens an den erhöhten Kosten, der schwierigen
Materialbeschaffung, aber auch daran, daß derartige Leitungen leicht verstopfen
und daß alle bekannten geeigneten Pumpen für den Anschluß von Saugleitungen nicht
durchgebildet sind.
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Es liegt auch ein Vorschlag vor, nach dem entfernt liegende Sinkstoffe
durch eine in die Flüssigkeit versenkte Pumpe mit besonderer Rührleitung nicht nur
aufgerührt, sondern nach dem Aufrühren über die gleiche Rohrleitung auch abgesaugt
werden können. Bei diesem Vorschlag wird die Wirkung u. a. dadurch erzielt, daß
das Gehäuse der Pumpe mit seiner Austrittsöffnung um 3600 waagerecht drehbar ist.
Ein gewisser Mangel dieser Anordnung ist der, daß sämtliche Drehbewegungen um den
einen gemeinsamen geometrischen Mittelpunkt der Pumpe erfolgen, in dem nicht nur
die lange, schnell laufende Antriebswelle des Pumpenflügels läuft, sondern auch
eine bzw. zwei Rohrachsen übereinander angeordnet sind, um das Pumpengehäuse bzw.
einen besonderen Saugstutzen waagerecht zu verschwenken.
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Dieser Nachteil in Verbindung damit, daß der An-
triebsmotor
(allgemein Antrieb) außerhalb der Grube, und zwar noch oberhalb der Bedienungshebel
liegen muß, ergibt eine verlängerte Antriebswelle, die besonders bei tiefen Gruben
derart lang werden kann, daß sich ein oder mehrere Zwischenlager nicht umgehen lassen.
Diese Zwischenlager innerhalb der obenerwähnten drehbaren Rohrachsen sind es, die
Veranlassung geben, nach einer günstigeren Lösung zu suchen.
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Der Grundgedanke der Erfindung geht daher dahin, eine auf dem Grubenboden
gelagerte Kreiselpumpe mit feststehendem Gehäuse zu verwenden, an das je eine Saug-
und Druckleitung angeschlossen sind, wobei in der Druckleitung ein schwenkbarer
Stutzen und in der Saugleitung ein ebenfalls schwenkbares Rohrstück so angeordnet
sind, daß eine weitere Leitung (Rühr-Saug-Leitung) wechselweise an die Saug- oder
Druckleitung angeschlossen werden kann und somit eine Umsteuerung auf Saugen-Fördern
oder Rühren möglich ist. Entlernt liegende Sinkstoffe können auf diese Weise zunächst
kräftig aufgerührt und sofort nach Betätigung eines oder zweier Handgriffe über
die gleiche Leitung abgesaugt werden, ohne daß die kurz vorher aufgerührten Sinkstoffe
Zeit erhielten, sich wieder abzusetzen.
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Der besondere Vorteil einer Leitung, mit der nacheinander gerührt
und gesaugt werden kann, liegt, von der Materialersparnis abgesehen, darin, daß
auftretende Verstopfungen durch die Möglichkeit, Gegenströmungen in der Rohrleitung
zu erzeugen, leicht behoben werden können.
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Bei dieser Anordnung wird zunächst erreicht, daß die Pumpenantriebswelle
von den Achsen der Umsteuervorrichtung getrennt ist und daß nach Bedarf ein oder
mehrere Zwischenlager normaler Ausführung für die Pumpenwelle angeordnet werden
können. Aus dem gleichen Grunde kann der Antriebsmotor in jeder geeigneten Höhenlage,
z. B. direkt über der Grube, angeordnet werden, ohne daß auf die Höhenlage der Bedienungshebel
Rücksicht genommen werden muß. Die Antriebswelle kann infolgedessen erheblich verkürzt
ausgeführt werden.
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Der Antrieb der Pumpe ist demnach einfach und betriebssicher.
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Vergrößert man die Entfernung zwischen Pumpe und schwenkbarem Umschaltstutzen
bzw. Rohrstück, so entsteht in Verbindung mit der Rühr-Saug-;Leitung und der Steigleitung
ein besonderes Umsteueraggregat, das nur noch über Saug- und Druckleitung mit der
Pumpe in Verbindung steht. Die Pumpe selbst kann somit in der Grube oder auch außerhalb
derselben in einem besonderen Schacht untergebracht werden; im letzteren Falle ist
sie jederzeit zugänglich, kann pfleglich behandelt werden und steht niemand im Wege.
In diesem Falle kann auch der Elektromotor mit im Pumpenschacht sitzen, so daß die
Antriebswelle sich noch weiter verkürzen läßt.
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Das so entstandene Umsteueraggregat kann an beliebiger Stelle, etwa
in Grubenmitte, angeordnet werden, so daß jede Rücksicht auf die Anordnung der Rühr-Saug-Leitung
wie auch der Steigleitung genommen werden kann. Da von diesem Aggregat auch verschiedene
Steigleitungen nach verschiedenen Richtungen abgezweigt werden können, so besteht
z. B. ohne weiteres die Möglichkeit, festverlegte Rohrleitungen zum Besprengen verschiedener
Düngerhaufen usw. zu führen, ohne daß jedesmal entsprechende Vorbereitungen getroffen
werden müssen.
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Für den Fall, daß die Pumpe in einem besonderen Schacht neben der
Grube aufgestellt werden soll, besteht durchaus die Möglichkeit, statt einer Vertikal-
eine Horizontalpumpe, also eine Pumpe mit liegender Achse, zu verwenden. Vertikal-
und auch Horizontalpumpen lassen sich in dem besonderen Schacht fest auf Fundament
montieren, so daß ein ruhiger, vibrationsfreier Betrieb gesichert ist. Zur weiteren
Sicherheit lassen sich noch elastische Zwischenglieder, z. B. armierte Gummi- oder
Metallschläuche, Membranen usw., verwenden, so daß jede Erschütterung ausgeschlossen
ist.
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So wie die Pumpe in besonderem Schacht neben der Grube angeordnet
werden kann und nur das Umsteueraggregat auf dem Grubenboden verbleibt, so kann
bei geeigneter Pumpe diese auch oberhalb der Grube fest montiert oder auch fahrbar
angeordnet werden. Im letzteren Falle wird dann die Verbindung (Saug- und Druckleitung)
zwischen Pumpe und Umsteueraggregat an geeigneter, leicht zugänglicher Stelle unterbrochen
und die Pumpe für anderweitige Verwendung frei.
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Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung folgender
Ausführungsbeispiele. Es zeigt Abb. 1 eine Anordnung in Seitenansicht auf Saugen-Fördern
eingestellt, Abb. 2 eine Einzelheit, Abb. 3 die gleiche Anordnung auf Rühren eingestellt,
Abb. 4 eine Einzelheit, Abb. 5 eine etwas geänderte und auseinandergezogene Anordnung
der Pumpe in Seitenansicht auf Saugen und Rühren eingestellt, Abb. 6 dieselbe Anordnung
wie Abb. 5 in Seitenansicht, jedoch auf Saugen-Fördern eingestellt, Abb. 7 eine
geänderteAnordnung in Seitenansicht auf Saugen-Fördern eingestellt, Abb. 8 eine
Einzelheit, Abb. g eine Einzelheit.
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Abb. I zeigt die Verbindung der Pumpe mit der Rühr-Saug<Leitung
in der Saug-Förder-Stellung. a ist das feststehende Pumpengehäuse mit dem nach oben
gebogenen Druckstutzen a1 und dem Saugstutzen a2 mit der Saugstutzenöffnung G3.
An den Druckstutzen d schließt sich der um 3600 waagerecht schwenkbare Stutzen b
an, der sich mit seiner Austrittsöffnung b1 gegen die Einmündung c1 der Steigleitung
c legt und gegenüber seiner Austrittsöffnung b1, um 1800 versetzt, die Verschlußscheibe
b2 trägt, die sich in dieser Förderstellung gegen die obere (Druck-)Öffnung dt der
Rühr-Saug-Leitung d legt und diese verschließt. Durch Handhebel b3 und Rohrwelle
b4 erfolgt die Verdrehung des Stutzens b.
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Zwischen dem Saugstutzen a2 der Pumpe a und der
unteren
(Saug-)Ciffnung d2 der Rühr-Saug-Leitungd ist ein Rohrstück c mit seinen beiden
Öffnungen e1 und e2 eingeschaltet. Dieses Rohrstück e läßt sich durch Handrad eó
und Welle e4 horizontal schwenken.
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Angetrieben wird die Pumpe a durch den Motor f, der, auf der Konsole
fl oberhalb der Grube sitzend, leicht zugänglich und auswechselbar ist und seine
Kraft durch die Antriebswelle 2, die in dem Schutzrohr (Tragsäule)fs liegt und mit
dem Pumpengehäuse a verbunden ist, überträgt.
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Die Rühr-Saug-Leitung d, die auch Abzweigungen haben kann, trägt
am äußersten Ende einen von oben durch Gestänge d4 schwenkbaren Rührstutzen d3,
der sowohl in der Saugstellung als auch in der Rührstellung der Pumpe verstellbar
ist.
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Die in Abb. I eingezeichneten Pfeillinien deuten den Weg der angesaugten
Jauche an. Die Jauche strömt durch die in diesem Falle als Saugleitung wirkende
Leitung d, tritt durch den Stutzen d2 und das Rohrstück e in den Saugstutzen a2
des Pumpengehäuses a, um von dort über den nach oben gebogenen Druckstutzen ai und
den schwenkbaren Stutzen b zur Steigleitung c zu gelangen.
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Die Wirkungsweise wird auch leicht verständlich, wenn man die Abb.
2 betrachtet, die den Grundriß zur Abb. I gemäß dem Schnitt A-B erkennen läßt.
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Die Rührstellung der Pumpenanordnung ist ersichtlich aus Abb. 3.
Gegenüber der Darstellung in Abb. I ist der Stutzen b um I800 verdreht. Die Austrittsöffnung
bl des Stutzens b steht mit der Drucköffnung dl der Rühr-Saug-Leitung d in Verbindung,
während die Verschlußscheibe b2 die Einmündung c1 der Steigleitung c verschließt.
Das Rohrstück e ist um 90° verdreht und verschließt mit dem hier halbkreisförmig
gestalteten Verschluß es die untere (Saug-)Öffnungd2 der Rühr-Saug-Leitungd. Die
Saugöffnung a3 des Saugstutzens a2 der Pumpe a ist freigegeben. Die Pumpe a saugt
über a3, a2, drückt über a1, bl, dl nach d und rührt bei ds.
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Abb. 4 ist der Grundriß zu Abb. 3 bei Schnitt C-D.
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Auch hier erleichtert die Grundrißdarstellung gemäß Abb. 4, die sich
als Schnitt nach der Linie C-D der Abb. 3 darstellt, das Verständnis.
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In Abb. 5 ist eine etwas geänderte und auseinandergezogene Pumpenanordnung
wiedergegeben.
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Auf der Pumpe a sitzt der Motors, und zwar getragen von derMotorkonsole
fl und -derTragsäulej5.
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Diese Tragsäule 3 enthält das Zwischenlager 4 zur Führung der im Innern
der Tragsäule f3 laufenden Antriebswellef2. Die Tragsäule 3 ist also gleichzeitig
Unfallschutz und verhindert das Anhängen faserartiger Fremdstoffe an der Antriebswelle.
An Stelle des in Abb. I bis 4 gezeigten, in die Saugleitung as eingefügten Rohrstückes
e wird hier in Abb. 5 ein Stutzen e verwendet, der genau wie der Rohrstutzen b in
der Druclrleitungal ausgebildet ist und auch die Verschluß scheibe e3 zum Abschluß
der unteren Saugöffnung d2 der Rühr-Saug-Leitung d trägt. Die Drehung des Stutzens
e erfolgt über Handrad eo und Wellee4, während der Stutzen b durch Handhebel b3
und Rohrwelle b4 gedreht werden kann. Welle e4 und Rohrwelle b4 sind in Abb. 5 in
einer Standsäule g geführt. Bei Anordnung der Steig- und Rühr-Saug-Leitung mit ihren
Uffnungen c1, dl und d" in einer Ebene können die beiden drehbaren Stutzen b und
e miteinander gekuppelt und durch nur ein Gestänge geschwenkt werden.
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Auch in Abb. 5 wird durch die Pfeileintragungen erkennbar, wie der
Jaucheflüssigkeitsweg in der Anordnung verläuft. Die Jauche strömt bei et in den
Stutzen e ein, um dort infolge der Saugwirkung der Pumpe a über die Saugleitung
a3 und den Saugstutzen a2 in die Pumpe zu gelangen. Von dort wird die Jaucheflüssigkeit
über die Druckleitung al und den um 3600 waagerecht schwenkbaren Rührstutzen b zu
oder in diesem Falle als Rührleitung dienenden Leitung d hingeführt. Die Jaucheflüssigkeit
kann dann am Ende der Rührleitung d wiederum zweckmäßig über einen hier nicht dargestellten
schwenkbaren Rührstutzen ds austreten.
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In Abb. 6 ist die gleiche Anordnung wie in Abb. 5 wiedergegeben,
allerdings auf Saugen-Fördern eingestellt. Die Abb. 5 und 6 verdeutlichen, daß die
Enden der Pumpen-Saug- und Druckleitungen a4 bzw. a1 mit den sich daran anschließenden
schwenkbaren Stutzen e und b sowie die Einmündungen c1 der Steigleitung c bzw. dl
und d2 der Rühr-Saug-Leitung d zusammengefaßt ein selbständiges Rühr-Saug-Umsteueraggregat
ergeben, das unabhängig vom Stand der Pumpe, dem Auslauf der Steigleitung und dem
Ende der Rühr-Saug-Leitung ist.
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Die Anzahl der an einem solchen Umsteueraggregat möglichen Anschlüsse
für Rühr-Saug- oder auch Steig- (Förder-) Leitungen ist nur von der Größe des um
den Drehmittelpunkt des Aggregates angenommenen Kreises abhängig, auf den die .Anschluß
mündungen der Leitungen zusammengefaßt werden.
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Die jeweilige Stellung der Stutzen kann durch die Stellung der Bedienungshebel
(Handrad) gegenüber der Standsäule g außerhalb der Grube kenntlich gemacht werden.
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Die Abb. 7 zeigt eine geänderte Anordnung der Pumpe in Seitenansicht
auf Saugen-Fördern eingestellt. Die Pumpe a sitzt hier nicht mehr in der Grube,
sondern in einem besonderen Schacht S seitlich der Grube. Der Antriebsmotor f sitzt
auch hier auf der Motorkonsole 1, die von der Tragsäule f3 getragen wird und in
halber Höhe etwa das Zwischen lagerf4 zur Führung der Antriebswellef2 besitzt.
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Der Antriebsmotor kann auch innerhalb des Schachtes S in jeder Höhe
angeordnet werden, so daß im günstigsten Falle die besondere Antriebswelle zwischen
Motor und Pumpe praktisch fortfällt.
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Saugleitung as und Druckleitung a1 sind nach der Abb. 7 durch eine
Zwischenwand W hindurch zu den entsprechenden Anschlüssen a3 und a1 des Umsteueraggregates
St geleitet. Die beiden drehbaren Stutzen b und e sind so geformt, daß ihre Mündungen
auf einer Höhe liegen. Der Anschluß dt der Rühr-Saug-Leitung d erhält die Form einer
Öffnung einer normalen Rohrleitung. Der mit der Druckleitung verbundene Stutzen
b wird vom Handhebel b3 über Rohrwelle b4, der Stutzen e vom Handrad e5 über Welle
e4 waagerecht verschwenkt. Der am Ende der Rühr-Saug-Leitung d angebrachte schwenkbare!
Rührstutzen d3 wird über Welle d4 von
oben geschwenkt und stellt
sich in seiner Verschlußstellung gegen einen Anschlag k. Die Lage der einzelnen
Elemente zueinander ist nur durch die Verbindungsmöglichkeit mittels Rohrleitungen
bedingt.
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Die Abb. 8 zeigt schematisch die Führung der Rohrleitung zum Umsteueraggregat.
Einzelteile für das Aggregat können normalisiert und nach Bedarf aus vorrätig gehaltenen
Anschlußteilen auf einer Grundplatte den vorliegenden Verhältnissen entsprechend
zusammengesetzt und fertig montiert geliefert werden.
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Die Abb. 9 zeigt die Seitenansicht zu Abb. 7 und 8. Die Pumpe a kann
im Schacht auf dem Fundament fest montiert wenden, so daß bei einem so gesicherten
Antrieb Schläge und Vibrationen kaum auftreten werden. Zur weiteren Sicherung können
in Druck- und Saugleitungen zwischen Pumpe und Zwischenwand elastische Zwischenstücke
41 und 43 eingefügt werden.