EP1161630B1 - Comminuting pump - Google Patents
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- EP1161630B1 EP1161630B1 EP99919083A EP99919083A EP1161630B1 EP 1161630 B1 EP1161630 B1 EP 1161630B1 EP 99919083 A EP99919083 A EP 99919083A EP 99919083 A EP99919083 A EP 99919083A EP 1161630 B1 EP1161630 B1 EP 1161630B1
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- European Patent Office
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- comminuting
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
- F04C2/107—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
- F04C2/1071—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type
- F04C2/1073—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type where one member is stationary while the other member rotates and orbits
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C13/00—Adaptations of machines or pumps for special use, e.g. for extremely high pressures
- F04C13/001—Pumps for particular liquids
Definitions
- Comminution pump for conveying solids containing Wastewater, as a rotating displacement pump, with an electric motor, with a pump housing, a fixed pump stator and an eccentrically mounted or driven one Pump rotor and with a shredding device from at least one fixed and at least one rotating knife, the crushing device over the end remote from the drive shaft of the electric motor of the pump rotor is driven.
- a positive displacement pump with a shredding device is, for example known from DE 44 13 940 A1.
- This publication relates to a slurry pump, which is used as an eccentric screw pump with a submersible electric motor and an upstream Disintegrator or an upstream shredding device is designed to destroy solid parts.
- This eccentric screw pump is a those in which the pump stator is fixed, and the Axis of rotation of the pump rotor with respect to the axis of the pump stator is eccentric.
- DE 44 13 940 A1 therefore proposes the submersible electric motor the pump with a shaft protruding on both sides to execute, on the one hand the single-spindle pump through a Pump is designed with a fixed stator on a Side of the submersible electric motor is mounted and with this means a suction piece is connected, and on the other hand the To arrange a comminution device for the submersible electric motor, via a deflection line with the suction port of the pump is connected, the suction nozzle laterally, d. H. across to Extension of the pump rotor opens into the pump housing.
- An eccentric screw submersible pump is from utility model DE 93 14 746 U1 known of an agitator for homogenization of components sedimented in the pump medium is connected upstream.
- the blades of the agitator are there Pump described attached directly to the pump rotor, wherein an inclination of the agitator blades in connection with an eccentric rotary movement is particularly effective Homogenization of the pump medium should cause.
- the pump described in the utility model DE 93 14 746 U1 is not, however, used to pump waste water with solid components suitable.
- the pump would have to do this be able to shred larger rags or the like. This is only with one or more cutterbars rotating counter-rotating knives.
- a comminution pump according to the preamble of claim 1 known for example from utility model DE-GM 19 23 821.
- a cutting unit in an anteroom on the suction side of the stator which consists of a firmly connected to the pump housing Knife bar and an elastic one, circumferential cutter bar.
- the circumferential knife bar, the symmetrical two-wing with a hole in the middle is with the help of tongue and groove on an axial
- the peg is pushed onto the rotor and is replaced by a package of Disc springs pressed against the fixed cutter bar. Due to the construction of the cutting unit, they are necessary Eccentric screw pump with relatively large passage areas provided for the pumped medium, which creates the risk of clogging should be reduced.
- From DE 44 38 841 C1 is a pump with a cutting device known in which the pump impeller as a centrifugal pump trained pump with several cutting blades is that are moved relative to fixed counter knives.
- the pump impeller has a hollow shape, the inside of which Media flow leading, outwardly projecting, rotatioshaped symmetrical structure on which the rotating cutting knife are arranged, which have the fixed counter knife a corresponding geometric structure. That in the DE 44 38 841 C1 described cutting unit can only with one Centrifugal pump interact and is intended for such a especially since the pump impeller is part of the cutting device is.
- the object of the invention is therefore a comminution pump of the type mentioned in such a way that they largely free of blockages and undisturbed operation the pump even in the presence of long-fiber and guaranteed solid components in the pumped medium.
- the object is achieved in that the knives are superimposed Discs are formed, which in at least an angular position of the rotating knife approximately concentric are arranged to each other that the knife cutting passages have, of which at least two are in at least an angular position of the rotating knife at least partially overlap, and that the cutting passages form arcuate or crescent-shaped cutting edges.
- this is from the electric motor and its drive shaft remote end of the pump housing formed as a suction side, the crushing device in a special suction port or in the pump housing itself can be integrated.
- the knife as one on top of the other and rotating on top of each other Discs with cutting passages, the circular arc or form sickle-shaped cutting edges, the can of material sucked into the pump only through the cutting passages of the fixed knife in the pump housing or in penetrate an intake manifold if they are on top of each other arranged cutting overlaps overlap. Another turn of the rotating knife causes cutting or Shatter the penetrated object.
- the cutting passages are arcuate or crescent-shaped Forming cutting edges becomes a silhouette Infeed of the cutting passes, so that the Solids are cut like scissors.
- the eccentric movement in an advantageous manner of the pump rotor, which uses the silhouette of the work which supports cutting passages.
- the Cutting passages are designed as circular holes. Depending on Arrangement of the holes on the discs will make the cutting passages from a full circular opening over a Deliver elliptical opening, in connection with the eccentric movement of a disk a particularly advantageous Shearing and cutting effect on the material to be shredded is exercised.
- the centers of the holes are expediently at least in an angular position of the rotating knife on a concentric to the center of the disks (imaginary) Arranged circular arc.
- a particularly favorable cutting effect is surprisingly achieved when the number of cutting passes in the standing knife is larger than in the rotating knife.
- a cut passage is preferred in the standing diameter more than provided in the rotating knife, so that only in one angular position of the rotating knife two Cutting passages overlap.
- the rotating knife is preferably in the conveying direction of the medium to be pumped arranged downstream. This takes place besides the rotating a slight radial movement because it is the Traces the movement of the pump rotor.
- the rotating knife also preferably has a smaller diameter than that fixed knife. Due to the radial movement of the rotating Knife is surprisingly an improved size reduction causes, in addition, the gap between the knives cleaned.
- the cutting passages of the fixed knife downstream and form in this direction beveled cutting edges against which the solids like with a pair of scissors. It is particularly beneficial when the cutting passages of the rotating knife expand downstream so that this and the cutting passages of the fixed knife on both sides of the plane between the knives are beveled symmetrically and one in apex located approximately in the plane between the knives form.
- the formation of the knife in the manner described above and Way also has the advantage that this occurs when wear occurs can simply be sanded flat.
- the disks preferably form a gap between them whose depth is adjustable in the axial direction.
- this can be done rotating knives with the interposition of an elastomer body screwed to the pump rotor. That way it is also possible to adjust the gap dimension in the event of wear.
- the knife in a suction side of the Pump provided conical nozzle are arranged.
- a nozzle can simply be attached to one end of the pump housing be flanged. Due to the angle of inclination of the cone the radii of the knives are determined.
- the nozzle can for example be made of polyurethane or a be made of similar material and several stages of inclusion have different knife sizes.
- the pump according to the invention is expediently used as an eccentric screw pump educated.
- the electric motor, drive shaft, coupling rod, joints, Pump housing 1, pump stator 2 and pump rotor 3 existing Pump of conventional design is in the for the sake of simplicity Figures not shown in full.
- the pump rotor 3 is in a manner known per se within the pump stator 2 on the shaft of an electric motor by means of one to two Articulated attached coupling rod driven. Doing this the pump rotor 3 within the pump housing 1 a rotating and slightly radial movement.
- Fig. 1 the suction side of the pump is shown, wherein in a funnel-shaped suction nozzle 4 a fixed knife 5 and a rotating knife 6 are arranged, both as circular discs are formed.
- the suction nozzle 4 and the end of the pump housing 1 remote from the electric motor are coupled to one another via a flange connection 7.
- the fixed knife 5 is via an Allen screw 8 with the interposition of an elastomer body 9 via a transition piece 10 screwed to the end face 11 of the pump rotor 3, the hexagon socket screw 8 through the elastomer body 9 and the transition piece 10 into a not shown Internal thread of the pump rotor 3 engages.
- the elastomer body 9 ensures an elastic gap setting between the fixed knife 5 and the rotating one Knife 6, the rotating knife 6 by adjusting the Allen screw 8 is adjustable.
- the head of the Allen screw 8 protrudes into one central bore 12 of the fixed knife, its diameter is larger than the diameter of the screw head to allow the radial movement of the rotating knife 6.
- the diameter of the rotating knife 6 chosen smaller than the inner diameter of the suction nozzle 4 and the fixed knife 5, which on the rotating Collar 13 of the suction nozzle 4 is screwed.
- the suction nozzle which is preferably made of polyurethane 4 can be used for different knife sizes, for example a circumferential in the area of a smaller diameter Web 14 may be provided when sawing off the suction nozzle 4 below the web 14 the function of the collar 13 takes over.
- the knives 5, 6 provided with cutting passages 15, 16, with 16 the Cutting passages in the rotating knife 6 and with 15 die Cutting passes designated in the fixed knife 5 are.
- the cutting passages 15, 16 are designed as circular holes and in the knives 5, 6 in superimposed ones Half-knife areas arranged so that the cutting passages 15, 16 permeable in certain angular positions of the knives 5, 6 are, d. H. overlap. Due to the geometry of the Holes form the cutting passages 15, 16 each in the shape of a circular arc or sickle-shaped cutting edges.
- the centers of the cutting passages 15, 16 of both fixed knife 5 and the rotating knife 6 are all on a common arc around the center the knife 5, 6 arranged.
- the fixed knife 5 with six cutting passages 15 provided
- the rotating knife 6 is provided with five cutting passages 16 so that, like this 6 can be seen, only in an angular position of the rotating knife 6 there are two cutting passages 15, 16 completely overlap and thus an open passage form for the medium to be pumped.
- the remaining cutting passages 15, 16 form in the angular position shown rotating knife 6 only two more, one pass, whereas the others are arranged side by side and do not create a passage for the medium to be pumped.
Abstract
Description
Zerkleinerungspumpe zur Förderung von Feststoffe enthaltendem Abwasser, als rotierende Verdrängerpumpe, mit einem Elektromotor, mit einem Pumpengehäuse, einem feststehenden Pumpenstator und einem exzentrisch gelagerten oder angetriebenen Pumpenrotor sowie mit einer Zerkleinerungseinrichtung, bestehend aus wenigstens einem feststehenden und wenigstens einem rotierenden Messer, wobei die Zerkleinerungseinrichtung über das von der Antriebswelle des Elektromotors abliegende Ende des Pumpenrotors angetrieben wird.Comminution pump for conveying solids containing Wastewater, as a rotating displacement pump, with an electric motor, with a pump housing, a fixed pump stator and an eccentrically mounted or driven one Pump rotor and with a shredding device from at least one fixed and at least one rotating knife, the crushing device over the end remote from the drive shaft of the electric motor of the pump rotor is driven.
Als konventionelle Abwasserpumpen finden bislang überwiegend Kreiselpumpen Anwendung. Um Feststoffe fördern zu können, müssen Kreiselpumpen mit Laufrädern versehen sein, die verhältnismäßig hohe Schaufeln haben. Mit der Förderbarkeit von Feststoffen geht automatisch aufgrund der Schaufelhöhe eine hohe Fördermenge einher, was eine entsprechende Auslegung der Motoren erfordert. Da Abwasserpumpen hohe Stillstandszeiten haben, ist die Auslegung solcher Pumpen mit großen Motoren verhältnismäßig unwirtschaftlich.So far, conventional sewage pumps have predominantly been used Centrifugal pumps application. In order to be able to convey solids, Centrifugal pumps must be fitted with impellers that are proportional have high blades. With the eligibility of Solids enter automatically due to the bucket height high output, which is a corresponding interpretation of the Engines required. Because sewage pumps have long downtimes have, is the design of such pumps with large motors relatively uneconomical.
Um Pumpen zu schaffen, die nur kleine Mengen fördern, kostengünstig sind und dennoch nicht verstopfen, wurden Zerkleinerungspumpen entwickelt, denen Schneideinrichtungen saugseitig vorgeschaltet sind. Diese Pumpen erlauben die Verwendung von Laufrädern mit niedrigeren Schaufeln und Motoren kleinerer Leistung.To create pumps that only pump small quantities, inexpensively comminution pumps and are not clogged developed which cutting devices on the suction side are upstream. These pumps allow the use of Impellers with lower blades and smaller motors Power.
Oftmals sollen solche Zerkleinerungspumpen jedoch in Rohrleitungen fördern, die aus Kostengründen dünn und lang sind und hohe hydraulische Verluste erzeugen. Aus diesem Grunde ist man oftmals gezwungen, die Pumpe für größere Förderhöhen auszulegen, was nur durch Erhöhung des Durchmessers der Schaufeln und damit durch Erhöhung der benötigten Motorleistung möglich ist, weil es der Funktionsweise der Kreiselpumpe eigen ist, daß das Fördervolumen nahezu in gleichem Maße mit der Förderhöhe zunimmt, die Pumpe also eine relativ flache Kennlinie Förderhöhe über gefördertem Volumenstrom besitzt.Often such crushing pumps are said to be in pipelines promote that are thin and long for cost reasons and generate high hydraulic losses. For this reason you are often forced to design the pump for larger delivery heights, what only by increasing the diameter of the blades and is possible by increasing the required engine power, because it is inherent to the operation of the centrifugal pump that Delivery volume increases almost to the same extent with the delivery head, the pump has a relatively flat characteristic head over the volume flow conveyed.
Einen Ausweg aus dieser Situation bieten Verdrängerpumpen, die neben kleinen Fördermengen und beliebigen Drücken auch den Vorzug eines verhältnismäßig hohen Wirkungsgrades haben.Positive displacement pumps offer a way out of this situation in addition to small flow rates and any pressures also the Have the advantage of a relatively high efficiency.
Eine Verdrängerpumpe mit Zerkleinerungseinrichtung ist beispielsweise aus der DE 44 13 940 A1 bekannt. Diese Druckschrift betrifft eine Schlammpumpe, die als Exzenterschneckenpumpe mit einem Tauchelektromotor und einem vorgeschalteten Desintegrator bzw. einer vorgeschalteten Zerkleinerungseinrichtung zur Zerstörung von Feststoffteilen ausgebildet ist. Bei dieser Exzenterschneckenpumpe handelt es sich um eine solche, bei der der Pumpenstator fest angeordnet ist, und die Drehachse des Pumpenrotors hinsichtlich der Achse des Pumpenstators exzentrisch ist. Bei dieser bewährten Bauart von Einspindelpumpen, die gegenüber Pumpen mit schwingendem Stator konstruktiv verhältnismäßig einfach und robust sind, ist es verhältnismäßig problematisch, den Pumpenrotor auf der gleichen Elektromotorwelle anzuordnen, mit der auch der rotierende Teil der Zerkleinerungseinrichtung angetrieben wird, da es nach herrschender Meinung nicht möglich ist, von dem exzentrisch schwingenden Rotor die rotierende Bewegung auf das entsprechende Element der Zerkleinerungseinrichtung zu übertragen.A positive displacement pump with a shredding device is, for example known from DE 44 13 940 A1. This publication relates to a slurry pump, which is used as an eccentric screw pump with a submersible electric motor and an upstream Disintegrator or an upstream shredding device is designed to destroy solid parts. This eccentric screw pump is a those in which the pump stator is fixed, and the Axis of rotation of the pump rotor with respect to the axis of the pump stator is eccentric. With this proven design of single-spindle pumps, compared to pumps with a vibrating stator are structurally relatively simple and robust, it is relatively problematic, the pump rotor on the same Arrange electric motor shaft, with which the rotating Part of the shredder is driven as it is according to prevailing opinion, is not possible from the eccentric vibrating rotor the rotating motion on the to transfer the corresponding element of the shredding device.
In der DE 44 13 940 A1 wird deshalb vorgeschlagen, den Tauchelektromotor der Pumpe mit einer beiderseits ausragenden Welle auszuführen, wobei einerseits die Einspindelpumpe durch eine Pumpe mit einem festen Stator ausgebildet ist, die auf einer Seite des Tauchelektromotors gelagert ist und mit diesem mittels eines Saugstücks verbunden ist, und andererseits des Tauchelektromotors eine Zerkleinerungseinrichtung anzuordnen, die über eine Umlenkleitung mit dem Saugstutzen der Pumpe verbunden ist, wobei der Saugstutzen seitlich, d. h. quer zur Erstreckung des Pumpenrotors in das Pumpengehäuse einmündet. DE 44 13 940 A1 therefore proposes the submersible electric motor the pump with a shaft protruding on both sides to execute, on the one hand the single-spindle pump through a Pump is designed with a fixed stator on a Side of the submersible electric motor is mounted and with this means a suction piece is connected, and on the other hand the To arrange a comminution device for the submersible electric motor, via a deflection line with the suction port of the pump is connected, the suction nozzle laterally, d. H. across to Extension of the pump rotor opens into the pump housing.
Hierdurch wird die Pumpe konstruktiv sehr aufwendig, der Elektromotor muß an beiden Seiten gegen eindringendes Wasser abgedichtet werden, was verhältnismäßig teuer ist und die gesamte Pumpe wird voluminös und unhandlich.This makes the pump structurally very complex, the electric motor must be sealed on both sides against the ingress of water what is relatively expensive and the whole Pump becomes bulky and unwieldy.
Aus dem Gebrauchsmuster DE 93 14 746 U1 ist eine Exzenterschneckentauchpumpe bekannt, der ein Rührwerk zur Homogenisation von in dem Pumpenmedium sedimentierten Bestandteilen vorgeschaltet ist. Die Flügel des Rührwerks sind bei der dort beschriebenen Pumpe direkt am Pumpenrotor befestigt, wobei eine Schrägstellung der Rührwerksflügel in Verbindung mit einer exzentrischen Drehbewegung eine besonders wirkungsvolle Homogenisation des Pumpenmediums bewirken soll.An eccentric screw submersible pump is from utility model DE 93 14 746 U1 known of an agitator for homogenization of components sedimented in the pump medium is connected upstream. The blades of the agitator are there Pump described attached directly to the pump rotor, wherein an inclination of the agitator blades in connection with an eccentric rotary movement is particularly effective Homogenization of the pump medium should cause.
Die in dem Gebrauchsmuster DE 93 14 746 U1 beschriebene Pumpe ist jedoch nicht zur Förderung von Abwasser mit festen Bestandteilen geeignet. Beispielsweise müßte die Pumpe hierfür in der Lage sein, größere Lappen oder dergleichen zu zerkleinern. Dies ist nur mit Schneidwerken mit einem oder mehreren rotierenden gegenläufigen Messern zu bewerkstelligen.The pump described in the utility model DE 93 14 746 U1 is not, however, used to pump waste water with solid components suitable. For example, the pump would have to do this be able to shred larger rags or the like. This is only with one or more cutterbars rotating counter-rotating knives.
Eine Zerkleinerungspumpe gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 ist
beispielsweise aus dem Gebrauchsmuster DE-GM 19 23 821 bekannt.
Bei der dort beschriebenen Exzenterschneckenpumpe ist
in einem Vorraum auf der Saugseite des Stators ein Schneidwerk
angeordnet, das aus einem mit dem Pumpengehäuse fest verbundenen
Messerbalken und einem elastisch dagegen anliegenden,
umlaufenden Messerbalken besteht. Der umlaufende Messerbalken,
der symmetrisch zweiflügelig mit einem Loch in der Mitte ausgebildet
ist, ist mit Hilfe von Nut und Feder auf einen axialen
Zapfen am Rotor aufgeschoben und wird durch ein Paket von
Tellerfedern gegen den feststehenden Messerbalken gedrückt.
Durch die Konstruktion des Schneidwerks bedingt sind bei dieser
Exzenterschneckenpumpe verhältnismäßig große Durchtrittsflächen
für das Fördermedium vorgesehen, wodurch die Verstopfungsgefahr
vermindert werden soll. Aufgrund der Größe der
Durchtrittsflächen für das Fördermedium können jedoch verhältnismäßig
großvolumige oder dicke strangartige Fremdkörper in
den Pumpenvorraum eindringen, so daß die Pumpe unter Umständen
ein außerordentlich hohes Drehmoment aufbringen muß, um eindringende
Fremdkörper zu zerteilen bzw. zu zerkleinern.
Schlimmstenfalls können solche Feststoffe zur Blockage der
Pumpe führen.A comminution pump according to the preamble of
Aus dem Gebrauchsmuster DE-GM 19 50 502 ist eine ähnliche Exzenterschneckenpumpe bekannt, bei der das Schneidwerk aus einem mit dem Pumpengehäuse fest verbundenen Schneidring, dessen Öffnung eine gezackte oder gewellte Schneidkante aufweist, und einem damit zusammenwirkenden Schneidrad mit einer spiraligen, als Messerschneide ausgebildeten Speiche besteht. Auch diese Konstruktion leidet unter dem vorstehend beschriebenen Nachteil, daß der Durchgangsquerschnitt zwischen Schneidring und Schneidrad an der Einlaufstelle zwischen Rotor und Stator verhältnismäßig groß ist.A similar is from the utility model DE-GM 19 50 502 Eccentric screw pump known, in which the cutting unit a cutting ring firmly connected to the pump housing, the opening of which has a serrated or wavy cutting edge, and a cooperating cutting wheel with a spiral spoke formed as a knife edge. This construction also suffers from that described above Disadvantage that the passage cross section between Cutting ring and cutting wheel at the entry point between the rotor and stator is relatively large.
Aus der DE 44 38 841 C1 ist eine Pumpe mit einer Schneideinrichtung bekannt, bei der das Pumpenlaufrad der als Kreiselpumpe ausgebildeten Pumpe mit mehreren Schneidmessern versehen ist, die relativ zu feststehenden Gegenmessern bewegt werden. Das Pumpenlaufrad hat einen hohl geformten, im Inneren die Medienströmung führende, nach außen vorstehenden, rotatiosförmig symmetrischen Aufbau, an dem die rotierenden Schneidmesser angeordnet sind, das oder die feststehenden Gegenmesser haben einen entsprechenden geometrischen Aufbau. Das in der DE 44 38 841 C1 beschriebene Schneidwerk kann nur mit einer Kreiselpumpe zusammenwirken und ist für eine solche vorgesehen, zumal das Pumpenlaufrad Bestandteil der Schneideinrichtung ist.From DE 44 38 841 C1 is a pump with a cutting device known in which the pump impeller as a centrifugal pump trained pump with several cutting blades is that are moved relative to fixed counter knives. The pump impeller has a hollow shape, the inside of which Media flow leading, outwardly projecting, rotatioshaped symmetrical structure on which the rotating cutting knife are arranged, which have the fixed counter knife a corresponding geometric structure. That in the DE 44 38 841 C1 described cutting unit can only with one Centrifugal pump interact and is intended for such a especially since the pump impeller is part of the cutting device is.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Zerkleinerungspumpe der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß diese weitestgehend Verstopfungsfreiheit und einen ungestörten Betrieb der Pumpe auch bei Anwesenheit von langfaserigen und festen Bestandteilen im Fördermedium gewährleistet.The object of the invention is therefore a comminution pump of the type mentioned in such a way that they largely free of blockages and undisturbed operation the pump even in the presence of long-fiber and guaranteed solid components in the pumped medium.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Messer als übereinanderliegende Scheiben ausgebildet sind, die in wenigstens einer Winkelstellung des rotierenden Messers in etwa konzentrisch zueinander angeordnet sind, daß die Messer Schneiddurchtritte aufweisen, von denen sich wenigstens zwei in wenigstens einer Winkelstellung des rotierenden Messers wenigstens teilweise überlappen, und daß die Schneiddurchtritte kreisbogenförmige oder sichelförmige Schneidkanten bilden.The object is achieved in that the knives are superimposed Discs are formed, which in at least an angular position of the rotating knife approximately concentric are arranged to each other that the knife cutting passages have, of which at least two are in at least an angular position of the rotating knife at least partially overlap, and that the cutting passages form arcuate or crescent-shaped cutting edges.
Bei der erfindungsgemäßen Pumpe ist das von dem Elektromotor und dessen Antriebswelle abliegende Ende des Pumpengehäuses als Saugseite ausgebildet, wobei die Zerkleinerungseinrichtung in einem besonderen Saugstutzen oder in dem Pumpengehäuse selbst integriert sein kann. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Messer als übereinanderliegende und übereinanderrotierende Scheiben mit Schneiddurchtritten, die kreisbogenförmige oder sichelförmige Schneidkanten bilden, kann das von der Pumpe angesaugte Material nur dann durch die Schneiddurchtritte des feststehenden Messers in das Pumpengehäuse oder in einen Ansaugstutzen eindringen, wenn sich die übereinander angeordneten Schneiddurchtritte überlappen. Eine weitere Drehung des rotierenden Messers bewirkt ein Zerschneiden bzw. Zerscheren des eingedrungenen Gegenstandes. Insbesondere dadurch, daß die Schneiddurchtritte kreisbogenförmige oder sichelförmige Schneidkanten bilden, wird eine scherenschnittartige Zustellung der Schneiddurchtritte bewirkt, so daß die Feststoffe so wie in einer Schere geschnitten werden. Dabei wird in vorteilhafter Art und Weise die exzentrische Bewegung des Pumpenrotors genutzt, die die scherenschnittartige Arbeitsweise der Schneiddurchtritte unterstützt.In the pump according to the invention, this is from the electric motor and its drive shaft remote end of the pump housing formed as a suction side, the crushing device in a special suction port or in the pump housing itself can be integrated. Through the training according to the invention the knife as one on top of the other and rotating on top of each other Discs with cutting passages, the circular arc or form sickle-shaped cutting edges, the can of material sucked into the pump only through the cutting passages of the fixed knife in the pump housing or in penetrate an intake manifold if they are on top of each other arranged cutting overlaps overlap. Another turn of the rotating knife causes cutting or Shatter the penetrated object. In particular, that the cutting passages are arcuate or crescent-shaped Forming cutting edges becomes a silhouette Infeed of the cutting passes, so that the Solids are cut like scissors. there is the eccentric movement in an advantageous manner of the pump rotor, which uses the silhouette of the work which supports cutting passages.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Schneiddurchtritte als kreisrunde Löcher ausgebildet. Je nach Anordnung der Löcher auf den Scheiben werden sich die Schneiddurchtritte von einer vollen kreisrunden Öffnung über eine elliptische Öffnung zustellen, wobei in Verbindung mit der exzentrischen Bewegung einer Scheibe eine besonders vorteilhafte Scher- und Schneidwirkung auf das zu zerkleinernde Gut ausgeübt wird. According to a preferred embodiment of the invention, the Cutting passages are designed as circular holes. Depending on Arrangement of the holes on the discs will make the cutting passages from a full circular opening over a Deliver elliptical opening, in connection with the eccentric movement of a disk a particularly advantageous Shearing and cutting effect on the material to be shredded is exercised.
Zweckmäßigerweise sind die Mittelpunkte der Löcher wenigstens in einer Winkelstellung des rotierenden Messers auf einem konzentrisch zum Mittelpunkt der Scheiben verlaufenden (gedachten) Kreisbogen angeordnet.The centers of the holes are expediently at least in an angular position of the rotating knife on a concentric to the center of the disks (imaginary) Arranged circular arc.
Eine besonders günstige Schneidwirkung wird überraschenderweise erzielt, wenn die Anzahl der Schneiddurchtritte in dem stehenden Messer größer ist als in dem rotierenden Messer. Bevorzugt ist in dem stehenden Durchmesser ein Schneiddurchtritt mehr als in dem rotierenden Messer vorgesehen, so daß sich nur in einer Winkelstellung des rotierenden Messers zwei Schneiddurchtritte überlappen.A particularly favorable cutting effect is surprisingly achieved when the number of cutting passes in the standing knife is larger than in the rotating knife. A cut passage is preferred in the standing diameter more than provided in the rotating knife, so that only in one angular position of the rotating knife two Cutting passages overlap.
Vorzugsweise ist das rotierende Messer in Förderrichtung des zu pumpenden Mediums stromabwärts angeordnet. Dieses vollzieht außer der drehenden eine leichte radiale Bewegung, weil es die Bewegung des Pumpenrotors nachvollzieht. Das rotierende Messer hat zudem vorzugsweise einen kleineren Durchmesser als das feststehende Messer. Durch die Radialbewegung des rotierenden Messers wird überraschenderweise eine verbesserte Zerkleinerung bewirkt, außerdem wird der Spalt zwischen den Messern gesäubert.The rotating knife is preferably in the conveying direction of the medium to be pumped arranged downstream. This takes place besides the rotating a slight radial movement because it is the Traces the movement of the pump rotor. The rotating knife also preferably has a smaller diameter than that fixed knife. Due to the radial movement of the rotating Knife is surprisingly an improved size reduction causes, in addition, the gap between the knives cleaned.
Zweckmäßigerweise verjüngen sich die Schneiddurchtritte des feststehenden Messers stromabwärts und bilden in diese Richtung abgeschrägte Schneidkanten, gegen die die Feststoffe wie bei einer Schere gedrückt werden. Es ist besonders vorteilhaft, wenn sich die Schneiddurchtritte des rotierenden Messers stromabwärts erweitern, so daß diese und die Schneiddurchtritte des feststehenden Messers beiderseits der Ebene zwischen den Messern symmetrisch abgeschrägt sind und einen in etwa in der Ebene zwischen den Messern befindlichen Scheitel bilden.The cutting passages of the fixed knife downstream and form in this direction beveled cutting edges against which the solids like with a pair of scissors. It is particularly beneficial when the cutting passages of the rotating knife expand downstream so that this and the cutting passages of the fixed knife on both sides of the plane between the knives are beveled symmetrically and one in apex located approximately in the plane between the knives form.
Die Ausbildung der Messer in der vorbeschriebenen Art und Weise hat auch den Vorzug, daß diese bei auftretendem Verschleiß einfach plan abgeschliffen werden können. The formation of the knife in the manner described above and Way also has the advantage that this occurs when wear occurs can simply be sanded flat.
Vorzugsweise bilden die Scheiben zwischen sich einen Spalt dessen Tiefe in axialer Richtung einstellbar ist.The disks preferably form a gap between them whose depth is adjustable in the axial direction.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn das rotierende Messer über ein Übergangsstück mit der Stirnseite des Pumpenrotors verbunden, vorzugsweise verschraubt ist.It is particularly useful if the rotating knife over a transition piece connected to the front of the pump rotor, is preferably screwed.
Um eine optimale Einstellung des Spaltmaßes zwischen den Messern ohne teure Justierschrauben zu gewährleisten, kann das rotierende Messer unter Zwischenlage eines Elastomerkörpers mit dem Pumpenrotor verschraubt sein. Auf diese Art und Weise ist auch eine Nachstellung des Spaltmaßes bei Verschleiß möglich.For an optimal adjustment of the gap between the knives without guaranteeing expensive adjustment screws, this can be done rotating knives with the interposition of an elastomer body screwed to the pump rotor. That way it is also possible to adjust the gap dimension in the event of wear.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe ist vorgesehen, daß die Messer in einem saugseitig der Pumpe vorgesehenen konischen Stutzen angeordnet sind. Dieser Stutzen kann beispielsweise einfach an ein Ende des Pumpengehäuses angeflanscht sein. Durch den Neigungswinkel des Konus werden die Radien der Messer bestimmt.In the preferred embodiment of the invention It is provided that the knife in a suction side of the Pump provided conical nozzle are arranged. This For example, a nozzle can simply be attached to one end of the pump housing be flanged. Due to the angle of inclination of the cone the radii of the knives are determined.
Der Stutzen kann beispielsweise aus Polyurethan oder einem ähnlichen Material gefertigt sein und mehrere Stufen zur Aufnahme verschiedener Messergrößen aufweisen.The nozzle can for example be made of polyurethane or a be made of similar material and several stages of inclusion have different knife sizes.
Zweckmäßigerweise ist die erfindungsgemäße Pumpe als Exzenterschneckenpumpe ausgebildet.The pump according to the invention is expediently used as an eccentric screw pump educated.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.The invention is described below with reference to one of the drawings illustrated embodiment explained.
Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Teilansicht des Pumpengehäuses im Bereich der Saugseite mit darin angeordneter Zerkleinerungseinrichtung im Schnitt,
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf das feststehende Messer, von außen,
- Fig. 3
- einen Schnitt durch das feststehende Messer,
- Fig. 4
- eine Draufsicht auf das rotierende Messer, von innen,
- Fig. 5
- einen Schnitt durch das in Fig. 4 gezeigte rotierende Messer und
- Fig. 6
- eine schematische Ansicht, aus welcher die Übereinanderanordnung von feststehendem und rotierendem Messer ersichtlich ist, gegen den Förderstrom des zu pumpenden Mediums betrachtet.
- Fig. 1
- 2 shows a partial view of the pump housing in the area of the suction side with a comminution device arranged therein,
- Fig. 2
- a top view of the fixed knife, from the outside,
- Fig. 3
- a cut through the fixed knife,
- Fig. 4
- a top view of the rotating knife, from the inside,
- Fig. 5
- a section through the rotating knife shown in Fig. 4 and
- Fig. 6
- is a schematic view, from which the superimposition of fixed and rotating knife can be seen, viewed against the flow of the medium to be pumped.
Die aus Elektromotor, Antriebswelle, Kuppelstange, Gelenken,
Pumpengehäuse 1, Pumenstator 2 und Pumpenrotor 3 bestehende
Pumpe herkömmlicher Bauart ist der Einfachheit halber in den
Figuren nicht vollständig dargestellt. Der Pumpenrotor 3 wird
auf an sich bekannte Art und Weise innerhalb des Pumpenstators
2 über die Welle eines Elektromotors mittels einer an zwei
Gelenken befestigten Kuppelstange angetrieben. Hierdurch vollzieht
der Pumpenrotor 3 innerhalb des Pumpengehäuses 1 eine
drehende und leicht radiale Bewegung.The electric motor, drive shaft, coupling rod, joints,
In Fig. 1 ist die Saugseite der Pumpe dargestellt, wobei in
einem trichterförmigen Saugstutzen 4 ein feststehendes Messer
5 und ein rotierendes Messer 6 angeordnet sind, die beide als
kreisrunde Scheiben ausgebildet sind. Der Saugstutzen 4 und
das von dem Elektromotor abliegende Ende des Pumpengehäuses 1
sind über eine Flanschverbindung 7 aneinandergekoppelt.In Fig. 1 the suction side of the pump is shown, wherein in
a funnel-shaped suction nozzle 4 a fixed
Das feststehende Messer 5 ist über eine Innensechskantschraube
8 unter Zwischenlage eines Elastomerkörpers 9 über ein Übergangsstück
10 mit der Stirnseite 11 des Pumpenrotors 3 verschraubt,
wobei die Innensechskantschraube 8 durch den Elastomerkörper
9 und das Übergangsstück 10 in ein nicht dargestelltes
Innengewinde des Pumpenrotors 3 eingreift. The fixed
Der Elastomerkörper 9 gewährleistet eine elastische Spalteinstellung
zwischen dem feststehenden Messer 5 und dem rotierenden
Messer 6, wobei das rotierende Messer 6 durch Nachstellen
der Innensechskantschraube 8 verstellbar ist.The elastomer body 9 ensures an elastic gap setting
between the fixed
Der Kopf der Innensechskantschraube 8 ragt hierzu in eine
zentrale Bohrung 12 des feststehenden Messers, deren Durchmesser
größer ist als der Durchmesser des Schraubenkopfs, um
die Radialbewegung des rotierenden Messers 6 zuzulassen.The head of the
Aus diesem Grund ist der Durchmesser des rotierenden Messers
6 kleiner gewählt als der Innendurchmesser des Saugstutzens 4
und des feststehenden Messers 5, welches an dem umlaufenden
Kragen 13 des Saugstutzens 4 verschraubt ist.For this reason, the diameter of the
Damit der vorzugsweise aus Polyurethan bestehende Saugstutzen
4 für verschiedene Messergrößen verwendbar ist, kann beispielsweise
im Bereich eines geringeren Durchmessers ein umlaufender
Steg 14 vorgesehen sein, der bei Absägen des Saugstutzens
4 unterhalb des Steges 14 die Funktion des Kragens 13
übernimmt.So that the suction nozzle, which is preferably made of
Wie dies den Fig. 2 bis 6 zu entnehmen ist, sind die Messer 5,
6 mit Schneiddurchtritten 15, 16 versehen, wobei mit 16 die
Schneiddurchtritte in dem rotierenden Messer 6 und mit 15 die
Schneiddurchtritte in dem feststehenden Messer 5 bezeichnet
sind.As can be seen in FIGS. 2 to 6, the
Die Schneiddurchtritte 15, 16 sind als kreisrunde Löcher ausgebildet
und in den Messern 5, 6 in übereinanderliegenden
Halbmesser-Bereichen angeordnet, so daß die Schneiddurchtritte
15, 16 in bestimmten Winkelstellungen der Messer 5, 6 durchlässig
sind, d. h. sich überlappen. Aufgrund der Geometrie der
Löcher bilden die Schneiddurchtritte 15, 16 jeweils kreisbogenförmige
bzw. sichelförmige Schneidkanten aus.The cutting
Die Mittelpunkte der Schneiddurchtritte 15, 16 sowohl des
feststehenden Messers 5 als auch des rotierenden Messers 6
sind alle auf einem gemeinsamen Kreisbogen um den Mittelpunkt
der Messer 5, 6 angeordnet. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen
ist das feststehende Messer 5 mit sechs Schneiddurchtritten
15 versehen, wohingegen das rotierende Messer 6
mit fünf Schneiddurchtritten 16 versehen ist, so daß, wie dies
aus Fig. 6 ersichtlich ist, nur in einer Winkelstellung des
rotierenden Messers 6 sich zwei Schneiddurchtritte 15, 16
vollständig überlappen und damit einen geöffneten Durchgang
für das zu pumpende Medium bilden. Von den übrigen Schneiddurchtritten
15, 16 bilden in der gezeigten Winkelstellung des
rotierenden Messers 6 nur zwei weitere, einen Durchgang, wohingegen
die übrigen jeweils nebeneinander angeordnet sind und
keinen Durchgang für das zu pumpende Medium bilden.The centers of the cutting
Es wäre selbstverständlich auch möglich, die Anordnung und
Anzahl der Schneiddurchtritte 15, 16 auf den Messern 5, 6
identisch zu wählen, so daß sich in einer Winkelstellung des
rotierenden Messers 6 alle Schneiddurchtritte 15, 16 überlappen
würden.It would of course also be possible to arrange and
Number of cutting passes 15, 16 on the
Die gewählte Anordnung hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen,
auf diese Art und Weise rotiert der von den Schneiddurchtritten
15, 16 gebildete Durchgang in Richtung des Drehsinns
des rotierenden Messers 6.However, the chosen arrangement has proven to be advantageous
in this way, the one from the cutting passages rotates
15, 16 formed passage in the direction of rotation
of the
Wie dies den Schnittansichten zu entnehmen ist, verjüngen sich
die Schneiddurchtritte 15 des feststehenden Messers 5 in Förderrichtung
des zu pumpenden Mediums, wohingegen sich die
Schneiddurchtritte 16 des rotierenden Messers 6 in Förderrichtung
des zu pumpenden Mediums tricherförmig erweitern, so
daß diese und die Schneiddurchtritte 15 des feststehenden
Messers 5 in die Richtung der sich zwischen den Messern 5, 6
erstreckenden Ebene aufeinanderzulaufende Schneidkanten bilden,
die zu zertrennendes Material in die eine oder andere
Richtung abgleiten lassen. As can be seen in the sectional views, taper
the
- 11
- Pumpengehäusepump housing
- 22
- Pumpenstatorpump stator
- 33
- Pumpenrotorpump rotor
- 44
- Saugstutzensuction
- 55
- feststehendes Messerfixed knife
- 66
- rotierendes Messerrotating knife
- 77
- Flanschverbindungflange
- 88th
- InnensechskantschraubeAllen screw
- 99
- Elastomerkörperelastomer body
- 1010
- ÜbergangsstückTransition piece
- 1111
- Stirnseite des PumpenrotorsFront of the pump rotor
- 1212
- zentrale Bohrungcentral hole
- 1313
- Kragencollar
- 1414
- umlaufender Stegall-round bridge
- 15, 1615, 16
- SchneiddurchtritteCutting passages
Claims (12)
- Comminuting pump for conveying waste water containing solids, in the form of a rotating positive displacement pump, having an electric motor, having a pump casing, having a fixed pump stator and an eccentrically mounted rotor and also having a comminuting device comprising at least one fixed and at least one rotating blade, wherein the comminuting device is driven via the end of the pump rotor remote from the drive shaft of the electric motor, characterised in that the blades (5, 6) are configured as superimposed discs, which, in at least one angular position of the rotating blade (6), are arranged approximately concentrically with respect to one another, in that the blades (5, 6) have cut-through passages (15, 16) of which at least two overlap at least partially in at least one angular position of the rotating blade (6), and in that the cut-through passages (15, 16) form circular arc-shaped or sickle-shaped cutting edges.
- Comminuting pump according to claim 1, characterised in that the cut-through passages (15,16) are in the form of circular holes.
- Comminuting pump according to one of claims 1 and 2, characterised in that the midpoints of the holes, at least in one angular position of the rotating blade (6), are arranged on a circular arc running concentrically with respect to the midpoint of the discs.
- Comminuting pump according to any one of claims 1 to 3, characterised in that the number of cut-through passages (15) in the fixed blade (5) is larger than in the rotating blade (6).
- Comminuting pump according to any one of claims 1 to 4, characterised in that the rotating blade (6) is arranged downstream in the conveying direction of the medium to be pumped.
- Comminuting pump according to any one of claims 1 to 5, characterised in that the cut-through passages (15) of the fixed blade (5) taper in a downstream direction and form chamfered cutting edges.
- Comminuting pump according to any one of claims 1 to 6, characterised in that the cut-through passages (16) of the rotating blade (6) widen in a downstream direction.
- Comminuting pump according to any one of claims 1 to 7, characterised in that the blades (5, 6) form between them a gap, the depth of which is axially adjustable.
- Comminuting pump according to any one of claims 1 to 8, characterised in that the rotating blade (6) is connected, preferably screwed, by way of a transition piece (11) to the end face of the pump rotor (3).
- Comminuting pump according to any one of claims 1 to 9, characterised in that the rotating blade (6) is screwed to the pump rotor (3) via the intermediary of a resilient member (9).
- Comminuting pump according to any one of claims 1 to 10, characterised in that the blades (5, 6) are arranged in a conical connection piece provided on the suction side of the pump.
- Comminuting pump according to any one of claims 1 to 11, characterised in that it is in the form of an eccentric spiral pump.
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