EP3559362A1 - Abwasserhebeanlage mit schneidwerk - Google Patents

Abwasserhebeanlage mit schneidwerk

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Publication number
EP3559362A1
EP3559362A1 EP17822614.8A EP17822614A EP3559362A1 EP 3559362 A1 EP3559362 A1 EP 3559362A1 EP 17822614 A EP17822614 A EP 17822614A EP 3559362 A1 EP3559362 A1 EP 3559362A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
housing part
centrifugal pump
fixed element
impeller
Prior art date
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Granted
Application number
EP17822614.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3559362B1 (de
Inventor
Patrick Jung
Axel Schunk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KSB SE and Co KGaA
Original Assignee
KSB SE and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KSB SE and Co KGaA filed Critical KSB SE and Co KGaA
Publication of EP3559362A1 publication Critical patent/EP3559362A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3559362B1 publication Critical patent/EP3559362B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E03F5/22—Adaptations of pumping plants for lifting sewage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D7/00—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04D7/02—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type

Definitions

  • the invention relates to a device comprising a container for collecting a medium and at least one centrifugal pump for conveying the medium from the container and a crushing arrangement which is upstream of an impeller, wherein the crumbling arrangement comprises a rotating element which is connected to a stationary element for comminution of solid admixtures in the medium interacts.
  • Such a device may be, for example, a sewage lifting plant.
  • Sewage lifting plants discharge water that accumulates below a backflow level in a backflow-proof manner. They are used to extract sewage-free and faecal wastewater, which accumulates in basements of residential buildings.
  • the wastewater In a container, the wastewater is collected. The level is detected by a level sensor. If a certain limit is reached, a centrifugal pump turns on, which promotes the wastewater from the plastic container.
  • a sewage lifting plant which has the largest possible switching volume. Since the base of the waste water tank and the highest possible switch-on level are generally predetermined or limited by the dimensions of the device, a very low switch-off level is provided structurally.
  • a flexible bendable pipe section is sealed with its first end attached to the suction port of a centrifugal pump and the second and free end is closer to the bottom of the container than the suction port.
  • the flexibly bendable material of the pipe section has the disadvantage that, when pumping liquids mixed with solid admixtures, it collapses during the pumping down process due to the negative pressure or a bending over by solids, and the suction opening can become clogged.
  • the centrifugal pump has a housing part in which an impeller is arranged.
  • the housing part is positively connected to the container.
  • a typical crushing arrangement which is connected upstream of the impeller of the centrifugal pump in such wastewater lifting systems, shows the DE 37 03 647 C2.
  • the shredding device comprises a rotating element which cooperates with a stationary element. In conventional wastewater lifting systems, the fixed element is mounted in front of the housing part of the centrifugal pump on the outside of the housing part.
  • EP 1 344 944 B1 shows a centrifugal pump with a comminution device upstream of the impeller for fibrous or particulate admixtures in the medium.
  • the comminution device has a rotating element revolving around the pump impeller.
  • this is a cutting head.
  • the cutting head cooperates with a cutting insert which is fixedly disposed on the housing of the centrifugal pump.
  • the object of the invention is to provide a device that conveys collected wastewater in a container without causing blockage. Furthermore, a reliable seal against the collected wastewater and against odors should be ensured.
  • the device should be characterized by a simple installation and reliable operation. Furthermore, the device should be easy to maintain and have a long service life. This object is achieved by a device having the features of claim 1. Preferred variants can be found in the subclaims, the description and the drawings.
  • the device has a comminution arrangement with a stationary element, which is arranged on the inside of a housing part of the centrifugal pump.
  • the construction according to the invention makes it possible for assembly and maintenance of the comminution device to take place from above, without the housing part of the centrifugal pump having to be disassembled. This is particularly important in constructions in which the housing of the centrifugal pump is integrated into the container of the wastewater treatment plant.
  • the fixed element of the crushing device is mounted on the inside of the housing part of the centrifugal pump. It proves to be advantageous if the fixed element has a larger dimension, preferably a larger diameter, than the narrowest point of the suction mouth of the centrifugal pump.
  • the housing of the centrifugal pump forms a suction mouth, which preferably has a smaller diameter at its narrowest point than the stationary element of the comminuting device.
  • the fixed element is an annular structure.
  • the fixed element rests on a support of the housing part.
  • the housing part of the centrifugal pump which is preferably designed as a spiral housing, positively connected to the container.
  • the housing part can be positively connected by rotational sintering with the plastic container formed.
  • the housing part of the centrifugal pump is arranged in a mold for this purpose.
  • the mold is mounted on a mold carrier.
  • a preheating of the rotational mold and the housing part takes place.
  • Plastic particles are introduced into the mold. This may be, for example, a plastic granulate and / or a plastic powder.
  • the plastic particles are applied by rotation to the mold and the housing. During the rotation process, a temperature is maintained, which leads to the melting of the plastic particles.
  • the plastic particles are pressed by the rotational forces to the mold and the housing, where they melt and solidify. As a result, a unitary structure is created from a container and an integrated housing part of the centrifugal pump.
  • the housing part of the centrifugal pump consists of a metallic material.
  • the housing part of the centrifugal pump may be a cast material.
  • the metallic housing part is embedded in such a way in the plastic walls of the container by the rotational sintering process, that additional sealing elements between the outer wall of the metallic housing and the walls of the container are dispensable.
  • the walls of the container sealingly against the housing, so that no medium or odors can escape.
  • the fixed element of the comminution arrangement has an outer part which at least partially surrounds an inner part.
  • the division of the fixed element into an outer part and an inner part brings with it considerable advantages.
  • the two parts can be made of different materials.
  • the outer part is made of a plastic.
  • the inner part is preferably made of a metal. It proves to be particularly favorable when the fixed element is designed as a metal-plastic composite part.
  • a hard cast part is preferably provided structurally with an outer surface which has projections.
  • FIG. 1 shows an exploded view of a wastewater lifting plant with a centrifugal pump, which has a comminution arrangement
  • Crushing arrangement 3 shows a perspective view of the fixed element shown in FIG. 2
  • FIG. 4 shows the assembled variant of the sewage lifting device illustrated in FIG.
  • Figure 1 shows in the form of an exploded view of a device with a centrifugal pump, which is integrated into a wastewater lifting plant.
  • the wastewater lifting plant comprises a container 1.
  • the container 1 consists of a plastic. This is designed as a sump for non-pressure operation. Wastewater is cached and then transported to a sewer. It proves to be particularly favorable if the nominal volume of the container 1 is less than 500 l, preferably less than 300 l, in particular less than 100 l. In the exemplary embodiment, the nominal volume of the container 1 is about 50 I.
  • the container 1 has a higher in its height trained area with at least one inlet 2 and a lower trained by the height range in which the designed as an aggregate centrifugal pump is arranged. Furthermore, the container 1 has an emptying port 3.
  • the container 1 is provided on its upper side with a hand hole which is closed by a cover 4.
  • a sensor for detecting the level is arranged.
  • a float switch is used.
  • the container 1 has a vent connection 5. About a arranged on the container 1 drain the collected water in the container 1 is conveyed out.
  • a housing part 6 of the centrifugal pump is positively integrated.
  • the housing part 6 in the exemplary embodiment is a spiral housing of the centrifugal pump. It consists of a cast iron Material.
  • the housing part 6 is enclosed by walls 7 of the container made of plastic 1 positively.
  • the walls 7, which enclose the housing part 6, are integrally formed with the rest of the container 1.
  • the housing part 6 is embedded in the container 1. In the exemplary embodiment, this is achieved by rotation sintering. This procedure performs the following steps:
  • the housing part 6 For rotating the housing part 6, this is first attached by means of a suitable connection to the rotational mold.
  • the housing part 6 and the mold are preheated and controlled temperature controlled throughout the rotation process by means of a heater.
  • the temperature is adapted to the plastic used.
  • thermoplastic is used as plastic granules. It is preferably a polyethylene (PE-LLD).
  • PE-LLD polyethylene
  • the container 1 forms with the desired wall 7. Through the use of rotational sintering, the wall 7 of the container 1 surrounds the housing part 6 so that no additional sealing is required.
  • the centrifugal pump comprises in addition to the formed as a spiral housing housing part 6, an impeller 8 which is rotatably connected to a shaft 9 which is driven by a motor 10.
  • the motor 10 includes a rotor 1 1 and a stator 12.
  • the motor unit protrudes vertically out of the container 1.
  • the arrangement is preferably arranged below a backflow level.
  • the wastewater is pumped by the centrifugal pump through a drain in a sewer.
  • the impeller 8 of the centrifugal pump is preferably an open radial wheel which has no suction-side cover disk.
  • the impeller 8 is designed as a freewheel.
  • the impeller 8 has blades between which channels are formed. The blades are arranged on a pressure-side support disk of the impeller 8.
  • a rotating element 13 of a crushing arrangement On the suction side in front of the impeller 8, a rotating element 13 of a crushing arrangement is arranged, which is rotatably connected in the embodiment with the shaft 9.
  • the rotating element 13 has radial openings 14.
  • the comminution arrangement has a fixed element 15.
  • the fixed element 15 is annular and encloses the rotating element 1 3 at least partially during operation.
  • the established Element 15 is provided with a plurality of teeth 16.
  • the teeth 1 6 project on the suction side into the suction mouth 17 of the housing part 6 of the centrifugal pump.
  • the teeth 1 6 are arranged in a swept by the openings 14 of the rotating member 13 area.
  • the fixed element 15 is arranged according to the invention on the inside of the housing part 6.
  • the fixed element 15 has larger dimensions than the narrowest point of the suction mouth 1 7.
  • the fixed element 15 rests on a support 18 of the housing part 6.
  • the support 18 is formed in the embodiment as a circumferential paragraph.
  • the fixed element 15 is mounted on the inside 19 of the housing part 6.
  • the fixed element 15 of the comminution arrangement is inserted from above into the housing part 6 of the centrifugal pump, so that maintenance of the comminution device can take place from above.
  • This is indispensable in the exemplary embodiment, since the housing part 6 is integrated in a form-fitting manner in the container 1 and thus the comminution device is not accessible from below.
  • FIG. 2 shows a preferred design of the fixed element 15 of the crushing arrangement.
  • the fixed member 15 has an outer part 20 and an inner part 21 made of different materials.
  • the outer part 20 is annular and surrounds the inner part 21 completely.
  • the inner part 21 consists of a metallic material, which in the exemplary embodiment is a Hartgussteil acts.
  • the inner part 21 is formed as a ring and has teeth 16 which are provided with cutting edges 22.
  • the fixed element 15 has at its outer radius a support surface 21 with which the fixed element 15 rests on the support 18 of the housing part 6.
  • FIG. 3 shows a perspective view of the fixed element 15 of the comminution arrangement.
  • the inner part 21 of the fixed element 15 has at its outer radius projections 24 which serve a positive connection between the outer part 20 and the inner part 21.
  • the fixed element 15 in the exemplary embodiment is a metal-plastic composite part, wherein the inner part is made of metal and the outer part is made of a plastic.
  • the preparation of the fixed element 15 is effected by pouring the metallic see inner part in the outer plastic part. A pressure-free plastic casting process is used.
  • the outer part 20 consists of a thermoset, preferably PUR199 is used. This material has sufficient stability and high wear resistance and a high chemical resistance to the substances present in the wastewater.
  • the fixed element 1 5 rests on a support 18 of the housing part 6 on the inside of the housing part 6 and is thus arranged within the housing part 6.
  • the fixed element 15 has a larger diameter than the narrowest point of the suction mouth 1 7, which is formed by the housing part 6.
  • the liquid flows from below through the openings 15 to the impeller 8 and is then conveyed by the impeller 8 radially outwardly and enters the spiral channel 26, which is enclosed by the housing part 6.
  • the centrifugal pump then conveys the medium through a nozzle out of the container 1.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Behälter (1) zum Sammeln eines Mediums. Die Vorrichtung weist eine Kreiselpumpe zum Fördern des Mediums aus dem Behälter (1) und eine Zerkleinerungsanordnung auf. Die Zerkleinerungsanordnung ist einem Laufrad (8) vorgeschaltet. Die Zerkleinerungsanordnung weist ein rotierendes Element (13) auf, dass mit einem feststehenden Element (15) zur Zerkleinerung von festen Beimengungen in dem Medium zusammenwirkt. Das feststehende Element (15) ist auf der Innenseite eines Gehäuseteils (6) der Kreiselpumpe angeordnet.

Description

Beschreibung
Abwasserhebeanlage mit Schneidwerk
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Behälter zum Sammeln eines Mediums und mindestens einer Kreiselpumpe zum Fördern des Mediums aus dem Behälter und einer Zerkleinerungsanordnung, die einem Laufrad vorgeschaltet ist, wobei die Zerklei- nerungsanordnung ein rotierendes Element aufweist, das mit einem feststehenden Element zur Zerkleinerung von festen Beimengungen in dem Medium zusammenwirkt.
Bei einer solchen Vorrichtung kann es sich beispielsweise um eine Abwasserhebeanlage handeln. Abwasserhebeanlagen leiten Wasser, das unter einer Rückstauebene an- fällt, rückstausicher ab. Sie werden zur Förderung von fäkalienfreiem und fäkalienhalti- gem Abwasser eingesetzt, das in Kellern von Wohngebäuden anfällt. In einem Behälter wird das anfallende Abwasser gesammelt. Der Füllstand wird über einen Niveausensor erfasst. Wird ein bestimmter Grenzwert erreicht, so schaltet sich eine Kreiselpumpe ein, welche das Abwasser aus dem Kunststoffbehälter fördert.
In der DE 10 2007 008 692 A1 wird eine Vorrichtung mit einem Behälter beschrieben, in dem sich Abwasser sammelt. An der Oberseite des Behälters ist eine Öffnung für ein Kreiselpumpenaggregat vorgesehen. Das Gehäuse mit dem Laufrad ragt in das Abwasser hinein. Über einen Saugstutzen wird das Abwasser angesaugt und von der Kreisel- pumpe aus dem Behälter herausgefördert. Der Motor des Pumpenaggregats ist mit dem Laufrad über eine Welle verbunden. Das Kreiselpumpenaggregat, bestehend aus dem Pumpengehäuse mit dem Laufrad und dem über eine Welle verbundenen Motor, bildet eine Einheit. Der Motorteil der Kreiselpumpe ragt aus dem Behälter heraus. Die Kreiselpumpe wird von Flanschringen bzw. Platten getragen, die zwischen dem Teil angeordnet sind, der in den Behälter ragt und dem Teil oberhalb des Behälters. Zwischen den Flanschringen bzw. Platten und dem Behälter sind Dichtungsvorrichtungen angeordnet, sodass weder Abwasser noch unangenehme Gerüche aus dem Behälter nach draußen dringen.
Aus der DE 101 32 084 A1 ist eine Abwasserhebeanlage bekannt, die ein möglichst großes Schaltvolumen besitzt. Da die Grundfläche des Abwasserbehälters und das höchstmögliche Einschaltniveau allgemein durch die Abmessungen der Vorrichtung vorgegeben bzw. begrenzt sind, wird konstruktiv ein sehr niedriges Ausschaltniveau vorgesehen. Dazu ist ein flexibles biegbares Rohrstück mit dessen erstem Ende abgedichtet an der Saugöffnung einer Kreiselpumpe befestigt und dessen zweites bzw. freies Ende befindet sich näher an dem Boden des Behälters als die Saugöffnung. Das flexibel bieg- bare Material des Rohrstückes hat den Nachteil, dass es bei einer Förderung von mit festen Beimengungen versetzten Flüssigkeiten beim Abpumpvorgang aufgrund des Unterdrucks oder eines Umbiegens durch Feststoffe einklappt und es zu einer Verstopfung der Saugöffnung kommen kann. In der DE 10 2015 204 075 A1 wird eine Vorrichtung mit einem Behälter zum Sammeln eines Mediums und einer Kreiselpumpe zum Fördern des Mediums aus dem Behälter beschrieben. Die Kreiselpumpe weist ein Gehäuseteil auf, in dem ein Laufrad angeordnet ist. Das Gehäuseteil ist formschlüssig mit dem Behälter verbunden. Eine typische Zerkleinerungsanordnung, die dem Laufrad der Kreiselpumpe bei solchen Abwasserhebeanlagen vorgeschaltet ist, zeigt die DE 37 03 647 C2. Die Zerkleinerungseinrichtung umfasst ein rotierendes Element, das mit einem feststehenden Element zusammenwirkt. Bei herkömmlichen Abwasserhebeanlagen wird das feststehende Element vor dem Gehäuseteil der Kreiselpumpe an der Außenseite des Gehäuseteils montiert. Die EP 1 344 944 B1 zeigt eine Kreiselpumpe mit einer dem Laufrad vorgeschalteten Zerkleinerungseinrichtung fur fasrige oder stückige Beimengungen in dem Medium. Die Zerkleinerungseinrichtung weist ein mit dem Pumpenlaufrad umlaufendes rotierendes Element auf. Bei der in der EP 1 344 944 B1 handelt es sich dabei um einen Schneid- köpf. Der Schneidkopf wirkt mit einem Schneideinsatz zusammen, der am Gehäuse der Kreiselpumpe feststehend angeordnet ist.
Bei herkömmlichen Abwasserhebeanlagen ist eine Wartung der Zerkleinerungsanordnung häufig sehr aufwendig. Insbesondere bei einer Integration von Gehäuseteilen der Kreiselpumpe in den Behälter der Abwasserhebeanlage treten dabei Schwierigkeiten auf.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, die in einem Behälter gesammeltes Abwasser herausbefördert, ohne dass es zu Verstopfungen kommt. Weiter- hin soll eine zuverlässige Abdichtung gegenüber dem gesammelten Abwasser und gegenüber Gerüchen gewährleistet sein. Die Vorrichtung soll sich durch eine einfache Montage und eine zuverlässige Betriebsweise auszeichnen. Weiterhin soll die Vorrichtung leicht zu warten sein und eine hohe Lebensdauer aufweisen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Varianten sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine Zerkleinerungsanordnung mit einem fest- stehenden Element auf, das auf der Innenseite eines Gehäuseteils der Kreiselpumpe angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Konstruktion ermöglicht es, dass eine Montage und Wartung der Zerkleinerungseinrichtung von oben erfolgen kann, ohne dass das Gehäuseteil der Kreiselpumpe demontiert werden muss. Dies ist insbesondere bei Konstruktionen von großer Bedeutung, bei denen das Gehäuse der Kreiselpumpe in den Behälter der Abwasseranlage integriert ist. Bei der vorliegenden Erfindung wird das feststehende Element der Zerkleinerungseinrichtung innenseitig am Gehäuseteil der Kreiselpumpe montiert. Dabei erweist es sich als günstig, wenn das feststehende Element eine größere Abmessung, vorzugsweise einen größeren Durchmesser, als die schmälste Stelle des Saugmundes der Kreisel- pumpe aufweist. Das Gehäuse der Kreiselpumpe bildet einen Saugmund, der vorzugsweise an seiner schmälsten Stelle einen kleineren Durchmesser hat als das feststehende Element der Zerkleinerungseinrichtung. Vorzugsweise handelt es sich bei dem feststehenden Element um eine ringförmige Konstruktion. Bei einer bevorzugten Variante der Erfindung liegt das feststehende Element auf einer Auflage des Gehäuseteils auf. Bei der Montage der Kreiselpumpe wird somit zuerst das Gehäuseteil der Kreiselpumpe im Behälter angeordnet und dann wird von oben das feststehende Element auf der Innenseite des Gehäuseteils platziert. Bei einer Variante der Erfindung ist das Gehäuseteil der Kreiselpumpe, das vorzugsweise als Spiralgehäuse ausgebildet ist, formschlüssig mit dem Behälter verbunden. Beispielsweise kann das Gehäuseteil durch Rotationssintern mit dem aus Kunststoff ausgebildeten Behälter formschlüssig verbunden werden. Zur Herstellung der Vorrichtung wird dazu das Gehäuseteil der Kreiselpumpe in einer Form angeordnet. Die Form wird auf einem Formträger montiert. In einem nächsten Schritt erfolgt ein Vorheizen der Rotationsform und des Gehäuseteils. In die Form werden Kunststoffpartikel eingebracht. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Kunststoffgranulat und/oder ein Kunststoffpulver handeln. Es erfolgt ein Anlegen von Kunst- stoff Partikeln durch Rotation an die Form und das Gehäuse. Während des Rotationsvorganges wird eine Temperatur aufrechterhalten, die zum Schmelzen der Kunststoffpartikel führt. Die Kunststoffpartikel werden durch die Rotationskräfte an die Form und das Gehäuse gepresst, wo sie schmelzen und erstarren. Dadurch wird ein einheitliches Gebilde aus einem Behälter und einem darin integrierten Gehäuseteil der Kreiselpumpe geschaffen. Es bilden sich Wandungen aus, die einstückig mit dem Behälter ausgebildet sind und die das Gehäuseteil formschlüssig umschließen. Die Anwendung eines Rotationsinterverfahrens erzeugt eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Gehäuseteil und dem Behälter, die eine hohe Stabilität und eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet. Vorzugsweise besteht das Gehäuseteil der Kreiselpumpe aus einem metallischen Werkstoff. Beispielsweise kann es sich dabei um einen Gusswerkstoff handeln. Das metallische Gehäuseteil ist dabei derart in die Kunststoffwandungen des Behälters durch das Rotationssinterverfahren eingebettet, dass zusätzliche Dichtelemente zwischen der Außenwand des metallischen Gehäuses und den Wandungen des Behälters entbehrlich sind. Erfindungsgemäß liegen die Wandungen des Behälters dichtend an dem Gehäuse an, sodass kein Medium bzw. Gerüche austreten können.
Bei einer besonderes günstigen Variante der Erfindung weist das feststehende Element der Zerkleinerungsanordnung einen äußeren Teil auf, der einen inneren Teil zumindest teilweise umgibt. Die Aufteilung des feststehenden Elements in einen äußeren Teil und einen inneren Teil bringt erhebliche Vorteile mit sich. So können die beiden Teile aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein. Vorzugsweise besteht der äußere Teil aus einem Kunststoff. Der innere Teil ist vorzugsweise aus einem Metall gefertigt. Als besonders günstig erweist es sich dabei, wenn das feststehende Element als Metall- Kunststoff- Verbundteil ausgeführt ist. Vorzugsweise wird hierzu ein Hartgussteil konstruktiv mit einer Außenfläche versehen, die Vorsprünge aufweist.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand von Zeichnungen und aus den Zeichnungen selbst.
Dabei zeigt:
Figur 1 eine Explosionszeichnung einer Abwasserhebeanlage mit einer Kreiselpumpe, die eine Zerkleinerungsanordnung aufweist,
Figur 2 einen Schnitt durch ein feststehendes Element der in Figur 1 dargestellten
Zerkleinerungsanordnung, Figur 3 eine perspektivische Darstellung des in Figur 2 dargestellten feststehenden Elementes, Figur 4 die zusammengebaute Variante der in Figur 1 dargestellten Abwasserhebe.
Figur 1 zeigt in Form einer Explosionszeichnung einer Vorrichtung mit einer Kreiselpumpe, die in eine Abwasserhebeanlage integriert wird. Die Abwasserhebeanlage um- fasst einen Behälter 1 . Im Ausführungsbeispiel besteht der Behälter 1 aus einem Kunst- stoff. Dieser ist als Sammelbehälter für einen drucklosen Betrieb ausgelegt. Abwasser wird zwischengespeichert und anschließend in einen Abwasserkanal gefördert. Als besonders günstig erweist es sich, wenn das Nennvolumen des Behälters 1 weniger als 500 I, vorzugsweise weniger als 300 I, insbesondere weniger als 100 I beträgt. Im Ausführungsbeispiel beträgt das Nennvolumen des Behälters 1 ca. 50 I.
Der Behälter 1 weist einen in seiner Bauhöhe höher ausgebildeten Bereich mit mindestens einem Zulauf 2 auf und einen von der Bauhöhe niedriger ausgebildeten Bereich, in dem die als Aggregat ausgeführte Kreiselpumpe angeordnet ist. Weiterhin weist der Behälter 1 einen Entleerungsanschluss 3 auf.
Der Behälter 1 ist an seiner Oberseite mit einem Handloch versehen, das von einem Deckel 4 verschlossen ist. Im Behälter 1 ist ein Sensor zur Erfassung des Füllstandes angeordnet. Beispielsweise kommt dabei ein Schwimmerschalter zum Einsatz. Weiter- hin weist der Behälter 1 einen Entlüftungsanschluss 5 auf. Über einen am Behälter 1 angeordneten Ablauf wird das im Behälter 1 gesammelte Ablaufwasser herausgefördert.
In dem von seiner Bauhöhe niedrigeren Teil des Behälters 1 ist ein Gehäuseteil 6 der Kreiselpumpe formschlüssig integriert. Bei dem Gehäuseteil 6 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein Spiralgehäuse der Kreiselpumpe. Es besteht aus einem Guss- Werkstoff. Das Gehäuseteil 6 wird von Wandungen 7 des aus Kunststoff gefertigten Behälters 1 formschlüssig umschlossen. Die Wandungen 7, welche das Gehäuseteil 6 umschließen, sind einstückig mit dem übrigen Behälter 1 ausgebildet. Das Gehäuseteil 6 ist in den Behälter 1 eingebettet. Im Ausführungsbeispiel wird dies durch Rotationssin- tern erreicht. Bei diesem Verfahren werden folgende Schritte durchgeführt:
- Befestigung des Gehäuseteils 6 in einer Rotationsform,
- Vorheizen der Rotationsform und des Gehäuseteils 6 mithilfe eines geeigneten Heizgebläses,
- Einfüllung von Kunststoffpartikeln und Verschließen der Form,
- Durchführung eines Rotationsvorgangs unter Aufrechterhaltung der Temperatur,
- leichtes Abkühlen und frühzeitiges Endformen des Kunst-Metall-Verbundteils,
- Abstützen des Gehäuseteils durch eine geeignete Vorrichtung,
- vollständiges Abkühlen der Anordnung,
- mechanische Nachbearbeitung.
Zum Einrotieren des Gehäuseteils 6 wird dieses zunächst mittels einer geeigneten Verbindung an der Rotationsform befestigt. Das Gehäuseteil 6 und die Form werden vorgeheizt und während des gesamten Rotationsprozesses mittels einer Heizvorrichtung kontrolliert temperiert. Die Temperatur wird hierbei an den verwendeten Kunststoff angepasst.
Im Ausführungsbeispiel wird als Kunststoffgranulat ein Thermoplast eingesetzt. Es han- delt sich dabei vorzugsweise um ein Polyethylen (PE-LLD). Durch den Rotationspro- zess und ein Aufschmelzen und Erstarren bildet sich der Behälter 1 mit der gewünschten Wandung 7 aus. Durch die Anwendung des Rotationssinterns umschließt die Wandung 7 des Behälters 1 das Gehäuseteil 6 so, dass keine zusätzliche Abdichtung erforderlich ist.
Durch das Aufschmelzen, Anliegen und Erstarren der Kunststoffpartikel mittels Rotationsbewegung wird eine Einheit des Gehäuseteils 6 und Behälters 1 geschaffen, bei der das Gehäuseteil 6 zumindest teilweise von einer Wandung 7 des Behälters 1 umschlossen ist, wobei eine formschlüssige Verbindung geschaffen wird, sodass das Gehäuseteil 6 mit dem Behälter 1 eine Baueinheit bildet. Die Kreiselpumpe umfasst neben dem als Spiralgehäuse ausgebildeten Gehäuseteil 6 ein Laufrad 8, das drehfest mit einer Welle 9 verbunden ist, die von einem Motor 10 angetrieben wird. Der Motor 10 umfasst einen Rotor 1 1 und einen Stator 12. Das Motoraggregat ragt senkrecht aus dem Behälter 1 heraus. Bei einem Betrieb fließt durch den Zulauf 2 Flüssigkeit in den Behälter 1 . Bei einem oberen Grenzwert des Füllstands löst ein Schaltsignal den Befehl "Pumpe einschalten" aus. Die Pumpe wird dann durch eine Steuereinrichtung geschaltet. Infolgedessen sinkt der Flüssigkeitsstand im Behälter 1 . Sobald ein unterer Grenzwert des Füllstands erreicht ist, wird die Kreiselpumpe wieder ausgeschaltet.
Die Anordnung ist vorzugsweise unterhalb einer Rückstauebene angeordnet. Das Abwasser wird von der Kreiselpumpe durch einen Ablauf in einen Abwasserkanal gefördert. Bei dem Laufrad 8 der Kreiselpumpe handelt es sich vorzugsweise um ein offenes Radialrad, das keine saugseitige Deckscheibe aufweist. Im Ausführungsbeispiel ist das Laufrad 8 als Freistromrad ausgebildet. Das Laufrad 8 besitzt Schaufeln, zwischen denen Kanäle gebildet werden. Die Schaufeln sind auf einer druckseitigen Tragscheibe des Laufrades 8 angeordnet.
Saugseitig vor dem Laufrad 8 ist ein rotierendes Element 13 einer Zerkleinerungsanordnung angeordnet, das im Ausführungsbeispiel drehfest mit der Welle 9 verbunden ist. Das rotierende Element 13 weist radiale Öffnungen 14 auf. Neben dem rotierenden Element 13 weist die Zerkleinerungsanordnung ein feststehendes Element 15 auf. Das feststehende Element 15 ist ringförmig ausgebildet und umschließt im Betrieb das rotierende Element 1 3 zumindest teilweise. Das feststehende Element 15 ist mit mehreren Zähnen 16 versehen. Die Zähne 1 6 ragen saugseitig in den Saugmund 17 des Gehäuseteils 6 der Kreiselpumpe. Die Zähne 1 6 sind dabei in einem von den Öffnungen 14 des rotierenden Elements 13 überstrichenen Bereich angeordnet.
Beim Betrieb der Kreiselpumpe werden im Medium befindliche Feststoffpartikel vom Sog des Laufrades 8 angezogen und gelangen somit in den Bereich, der von dem feststehenden Element 1 5 und dem rotierenden Element 13 gebildeten Zerkleinerungseinrichtung. Die Feststoffpartikel werden zunächst von dem feststehenden Element 15 ge- halten und durch ein Zusammenwirken von Kanten der Öffnungen 14 und der Zähne 16 in kleine Stücke zerlegt. Dies geschieht dadurch, dass die in die Öffnungen 14 gelangenden Teile des Feststoffs erfasst und mit einem ziehenden Schnitt abgetrennt werden. Die Öffnungen 14 sind im Ausführungsbeispiel rund ausgebildet. Das feststehende Element 15 ist erfindungsgemäß auf der Innenseite des Gehäuseteils 6 angeordnet. Das feststehende Element 15 weist größere Abmessungen als die schmälste Stelle des Saugmunds 1 7 auf. Das feststehende Element 15 liegt auf einer Auflage 18 des Gehäuseteils 6 auf. Die Auflage 18 ist im Ausführungsbeispiel als umlaufender Absatz ausgebildet. Das feststehende Element 15 wird auf der Innenseite 19 des Gehäuseteils 6 montiert.
Erfindungsgemäß wird das feststehende Element 15 der Zerkleinerungsanordnung von oben in das Gehäuseteil 6 der Kreiselpumpe eingesetzt, sodass eine Wartung der Zerkleinerungseinrichtung von oben erfolgen kann. Dies ist im Ausführungsbeispiel uner- lässlich, da das Gehäuseteil 6 formschlüssig in den Behälter 1 integriert ist und somit die Zerkleinerungseinrichtung nicht von unten zugängig ist.
Figur 2 zeigt eine bevorzugte Gestaltung des feststehenden Elements 15 der Zerkleinerungsanordnung. Das feststehende Element 15 weist einen äußeren Teil 20 und einen inneren Teil 21 auf, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Der äußere Teil 20 ist ringförmig ausgebildet und umgibt den inneren Teil 21 vollständig. Der innere Teil 21 besteht aus einem metallischen Werkstoff, wobei es sich im Ausführungsbeispiel um ein Hartgussteil handelt. Der innere Teil 21 ist als Ring ausgebildet und weist Zähne 16 auf, die mit Schneidkanten 22 versehen sind.
Das feststehende Element 15 weist an seinem äußeren Radius eine Auflagefläche 21 auf mit denen das feststehende Element 15 auf der Auflage 18 des Gehäuseteils 6 aufliegt.
Figur 3 zeigt eine perspektivische Darstellung des feststehenden Elements 15 der Zerkleinerungsanordnung. Der innere Teil 21 des feststehenden Elements 15 weist an sei- nem äußeren Radius Vorsprünge 24 auf, die einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem äußeren Teil 20 und dem inneren Teil 21 dienen. Bei dem feststehenden Element 15 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein Metall-Kunststoffverbundteil, wobei der innere Teil aus Metall und der äußere Teil aus einem Kunststoff gefertigt ist. Die Herstellung des feststehenden Elements 15 erfolgt durch Eingießen des metalli- sehen inneren Teils in den äußeren Kunststoffteil. Dabei wird ein druckloses Kunststoffgussverfahren angewendet. Im Ausführungsbeispiel besteht der äußere Teil 20 aus einem Duroplast, wobei vorzugsweise PUR199 verwendet wird. Dieser Werkstoff weist eine ausreichende Stabilität und eine hohe Verschleißfestigkeit sowie eine hohe chemische Beständigkeit gegen die im Abwasser befindlichen Stoffe auf.
Durch die Vorsprünge 24 des inneren Teils 21 wird nach dem Erstarren des Kunststoffgusses des äußeren Teils 20 eine formschlüssige Verbindung zwischen dem inneren Teil 21 und dem äußeren Teil 20 geschaffen. Vor der Einbringung des feststehenden Elements 1 5 in das Gehäuseteil 6 der Kreiselpumpe muss bei der erfindungsgemäßen Ausführung mit einem harten inneren Teil 21 aus einem Metall und einem weichen äußeren Teil 20 aus einem Kunststoff nun nur noch das wesentlich weichere äußere Teil 20 bearbeitet werden. In das äußere Teil 20 des feststehenden Elements 15 werden beispielsweise Bohrungen 25 zur Befestigung des feststehenden Elements 15 am Gehäuseteil 6 mittels Verbindungselementen eingebracht. Weiterhin wird bei der Bearbeitung eine Passung zur Aufnahme des feststehenden Elements 15 auf dem Gehäuseteil 6 vorgesehen. Figur 4 zeigt die in Figur 1 in Form einer Explosionszeichnung dargestellte Vorrichtung im zusammengebauten Zustand. Man erkennt, dass das feststehende Element 1 5 auf einer Auflage 18 des Gehäuseteils 6 an der Innenseite des Gehäuseteils 6 aufliegt und somit innerhalb des Gehäuseteils 6 angeordnet ist. Das feststehende Element 15 weist einen größeren Durchmesser auf als die schmälste Stelle des Saugmundes 1 7, der vom Gehäuseteil 6 gebildet wird. Die Flüssigkeit strömt von unten durch die Öffnungen 15 dem Laufrad 8 zu und wird vom Laufrad 8 dann radial nach außen gefördert und tritt in den Spiralkanal 26, der vom Gehäuseteil 6 umschlossen wird. Die Kreiselpumpe fördert dann das Medium über einen Stutzen aus dem Behälter 1 heraus.

Claims

Patentansprüche
1 . Vorrichtung mit einem Behälter (1 ) zum Sammeln eines Mediums und mindestens einer Kreiselpumpe zum Fördern des Mediums aus dem Behälter (1 ) und einer
Zerkleinerungsanordnung, die einem Laufrad (8) vorgeschaltet ist, wobei die Zerkleinerungsanordnung ein rotierendes Element (13) aufweist, das mit einem feststehenden Element (15) zur Zerkleinerung von festen Beimengungen in dem Medium zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Element (15) auf der Innenseite eines Gehäuseteils (6) der Kreiselpumpe angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Element (15) eine größere Abmessung aufweist, als die schmälste Stelle einer Saugöffnung (17) der Kreiselpumpe.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Element (15) auf einer Auflage (18) des Gehäuseteils (6) aufliegt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Element (15) innenseitig an dem Gehäuseteil (6) montiert ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (6) formschlüssig mit dem Behälter (1 ) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (6) aus einem metallischen Werkstoff besteht und der Behälter (1 ) aus einem Kunststoff.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (6) zumindest teilweise von einer Wandung (7) des Behälters (1 ) umschlossen ist, wobei die Wandung (7) einstückig mit dem Behälter (1 ) ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (6) in eine Wandung (7) des Behälters (1 ) eingebettet ist, wobei das Gehäuseteil (6) vorzugsweise tragend eingebettet ist, insbesondere tragend für ein Antriebsaggregat der Kreiselpumpe.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuseteil (6) ein Laufrad (8) der Kreiselpumpe angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Element (15) einen äußeren ringförmigen Teil (20) aus einem Kunststoff aufweist, der ein inneres ringförmiges Teil (21 ) aus einem Metall umgibt.
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