EP3559479A1 - Centrifugal pump comprising a comminuting assembly - Google Patents

Centrifugal pump comprising a comminuting assembly

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Publication number
EP3559479A1
EP3559479A1 EP17818506.2A EP17818506A EP3559479A1 EP 3559479 A1 EP3559479 A1 EP 3559479A1 EP 17818506 A EP17818506 A EP 17818506A EP 3559479 A1 EP3559479 A1 EP 3559479A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
inner part
centrifugal pump
outer part
impeller
fixed element
Prior art date
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Granted
Application number
EP17818506.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3559479B1 (en
EP3559479C0 (en
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
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Filing date
Publication date
Application filed by KSB SE and Co KGaA filed Critical KSB SE and Co KGaA
Publication of EP3559479A1 publication Critical patent/EP3559479A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP3559479B1 publication Critical patent/EP3559479B1/en
Publication of EP3559479C0 publication Critical patent/EP3559479C0/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • 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
    • F04D7/04—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being viscous or non-homogenous
    • F04D7/045—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being viscous or non-homogenous with means for comminuting, mixing stirring or otherwise treating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/02—Selection of particular materials
    • F04D29/026—Selection of particular materials especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/426—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps
    • F04D29/4273—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps suction eyes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/426—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps
    • F04D29/4286—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps inside lining, e.g. rubber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/16—Pumping installations or systems with storage reservoirs

Definitions

  • the invention relates to a device with a centrifugal pump and a crushing arrangement, which is upstream of an impeller, wherein the crushing arrangement comprises a revolving element which cooperates with a stationary element for the comminution of solid admixtures in a conveying medium.
  • centrifugal pumps for the promotion of solids contaminated liquids so that they crush the solids so far that blockages occur neither in the pump itself nor in the downstream lines.
  • the pump wheels are provided with cutting pieces in known embodiments, which cooperate with counterparts mounted on the housing. To compensate for the resulting wear, the wheels are often stored adjustable.
  • the CH 423 489 describes a centrifugal pump, which has a cutting ring in front of an inlet opening of the impeller, which cooperates with a resiliently pressed against him cutting piece.
  • the cutting ring can be as a flat, tapered or too be designed as a cylindrical part. With a cylindrical design of the cutting ring, the cutting piece can be arranged on the inside or outside of the cylinder.
  • DE 37 03 647 C2 describes a pump having a cutting insert provided with a plurality of teeth located in the area swept by the cutting edges of the rotating part.
  • the leading edges of the blade of the impeller located downstream of the comminution device are exposed, as is often the case with circular pumps equipped with such comminution devices.
  • admixtures may adhere to the entry edges which, after passing through the comminuting device, cause a have limited extension, but still large enough to be held by an entry edge.
  • the deposits lead to a deterioration of the conveying properties of the affected centrifugal pump; in extreme cases, they can lead to constipation and thus to serious damage.
  • EP 1 344 944 B1 describes a centrifugal pump with a comminution device upstream of the pump impeller for fibrous or particulate admixtures in the delivery fluid.
  • the comminution device has an element revolving around the impeller, which element is designed as a cutting head with a plurality of cutting edges.
  • the revolving element interacts with a stationary element.
  • the fixed element is a cutting insert arranged in the housing of the centrifugal pump.
  • the object of the invention is to provide a device which avoids the disadvantages outlined above.
  • the device should be characterized by an inexpensive production and ensure reliable operation.
  • the device should reliably crush the solid admixtures in the medium, so that blockages in the centrifugal pump and the downstream piping are effectively prevented.
  • This object is achieved by a centrifugal pump with the features of claim 1.
  • Preferred embodiments can be taken from the subclaims, the description and the drawings.
  • 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.
  • the inner part which preferably consists of a hard cast part, has cutting edges. Before using the fixed element then only the cutting edges of the inner part must be processed.
  • the metallic inner part is preferably enclosed in a plastic casting. The execution of the fixed element as a composite component with an inner part made of metal and an outer part made of plastic makes it possible that when assembling this fixed element of the shredding device only processed the much softer outer plastic part to produce the required fit or attachment of the required fasteners must become. To process this soft outer part, for example, bores are introduced or the fit for receiving is prepared accordingly.
  • the inner part of the stationary element of the comminution device and / or the outer part are ring-shaped. It proves to be beneficial if the outer part forms a ring which completely surrounds the annular inner part.
  • the inner part is preferably a cutting ring, wherein it proves to be advantageous if this cutting ring from a Chilled cast iron is made.
  • the outer part is preferably a plastic ring. According to the invention, the inner part has a greater hardness compared to the outer part.
  • the inner part of the fixed element which may be formed as a chilled casting cutting ring, preferably consists of a cast iron with a high carbon content.
  • the material of the inner part preferably has a density of more than 6 g / cm 3 , preferably more than 7 g / cm 3 .
  • the outer part of the fixed component, which forms a receptacle for the inner part preferably consists of a duroplastic. It has proved to be beneficial when a plastic is used, which can not be deformed after its curing by heating or other measures.
  • a material is used which has hard, amorphous, insoluble polymers.
  • macromolecules of the plastic are covalently crosslinked via covalent bonds, which causes their lack of softening when heated.
  • a preferred material for the outer part is a polyurethane, wherein in particular PUR199 has proved to be advantageous.
  • the inner part has projections which form a positive connection after pouring the inner part in the outer part.
  • the inner part have a toothed outer surface. The outwardly projecting projections of the inner part are enclosed by the plastic casting and thereby form a positive connection.
  • the inner part of the stationary crushing element is preferably provided with a plurality of teeth. These teeth preferably protrude into the suction mouth and have cutting edges. Upon rotation of the rotating element of the comminution device, these cutting edges contribute to a comminution of the solid admixtures in the pumped medium. It proves to be particularly advantageous if the peripheral element of the comminution device has openings for flowing in the medium to the impeller. Preferably, these are radial openings.
  • the peripheral part is enclosed by the fixed part attached to the suction-side housing, which is provided with a plurality of teeth. The teeth are located in the area swept by the openings of the rotating part.
  • the admixtures in the fluid are attracted to the suction of the impeller and reach the area formed by the fixed element and the rotating element of the cutter.
  • the solid admixtures are first held by the stationary member and broken up into small pieces by the cooperating edges of the apertures of the circulating member and the teeth of the fixed member. This is done by detecting the solid particles that have entered the openings of the revolving element and separating them with a pulling cut.
  • the openings of the rotating element are circular. But they can also be oval, diamond-shaped or slit-shaped.
  • the teeth of the fixed element are preferably formed from a chilled cast iron, sintered metal or a hardened tool steel.
  • FIG. 1 shows an exploded view of a wastewater lifting plant with a centrifugal pump, which has a comminution arrangement
  • FIG. 2 shows a section through a stationary element of the comminuting arrangement illustrated in FIG. 1,
  • FIG. 3 is a perspective view of the fixed one shown 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.
  • 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.
  • 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 material.
  • the housing part 6 is enclosed in a form-fitting manner by walls 7 of the container 1 made of plastic.
  • 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 rotational sintering. In this method, the following steps are carried out: - fixing the housing part 6 in a 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.
  • a 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.
  • the wall 7 of the container 1 surrounds the housing part 6 so that no additional sealing is required.
  • a unit of the housing part 6 and container 1 is provided in which the housing part 6 is at least partially enclosed by a wall 7 of the container 1, wherein a positive connection is created so that the housing part. 6 forms a structural unit with the container 1.
  • 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.
  • a switching signal triggers the command "switch on pump”.
  • the pump is then switched by a control device.
  • the liquid level in the container 1 decreases.
  • the centrifugal pump is switched off again.
  • 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 impeller 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.
  • 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 fixed 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.
  • solid particles in the medium are attracted to the suction of the impeller 8 and thus reach the region of the comminuting device formed by the stationary element 15 and the rotating element 13.
  • the solid particles are first held by the fixed member 15 and disassembled into small pieces by an interaction of edges of the openings 14 and the teeth 16. This happens because the reaching into the openings 14 parts of the solid are detected and separated with a pulling section.
  • the openings 14 are formed in the embodiment round.
  • 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 stationary 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.
  • Figure 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 hard cast part.
  • 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.
  • Figure 4 shows the device shown in Figure 1 in the form of an exploded view in the assembled state. It can be seen that 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.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)

Abstract

The invention relates to a device having a centrifugal pump and a comminuting assembly. The comminuting assembly is arranged upstream of an impeller (8). The comminuting assembly comprises a rotating element (13) and a stationary element (15). The comminuting assembly is used for the comminution of solid admixtures present in a conveying medium. The stationary element (15) has an outer part (20) and an inner part (21), the outer part (20) at least partially surrounding the inner part (21).

Description

Beschreibung  description
Kreiselpumpe mit einer Zerkleinerungsanordnung Centrifugal pump with a crushing arrangement
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Kreiselpumpe und einer Zerkleinerungsanordnung, die einem Laufrad vorgeschaltet ist, wobei die Zerkleinerungsanordnung ein umlaufendes Element aufweist, das mit einem feststehenden Element zur Zerkleinerung von festen Beimengungen in einem Fördermedium zusammenwirkt. The invention relates to a device with a centrifugal pump and a crushing arrangement, which is upstream of an impeller, wherein the crushing arrangement comprises a revolving element which cooperates with a stationary element for the comminution of solid admixtures in a conveying medium.
Es ist bekannt, Kreiselpumpen für die Förderung von mit Feststoffen verunreinigten Flüssigkeiten so auszubilden, dass sie die Feststoffe soweit zerkleinern, dass weder in der Pumpe selbst noch in den nachgeschalteten Leitungen Verstopfungen auftreten. Hierzu werden bei bekannten Ausführungen die Pumpenräder mit Schneidstücken versehen, die mit am Gehäuse befestigten Gegenstücken zusammenarbeiten. Zum Ausgleich der entstehenden Abnutzung werden die Laufräder häufig nachstellbar gelagert. It is known to form centrifugal pumps for the promotion of solids contaminated liquids so that they crush the solids so far that blockages occur neither in the pump itself nor in the downstream lines. For this purpose, the pump wheels are provided with cutting pieces in known embodiments, which cooperate with counterparts mounted on the housing. To compensate for the resulting wear, the wheels are often stored adjustable.
Diesen Ausführungen haftet der Nachteil an, dass durch im Abwasser enthaltene harte Stoffe, wie beispielsweise Metallteile, Steine oder dergleichen die Zerkleinerungselemente beschädigt werden und die Pumpen dadurch blockiert werden können. Dadurch kommt es zu Betriebsstörungen. Weiterhin kann ein Ersatz der Zerkleinerungselemente erforderlich sein. Die CH 423 489 beschreibt eine Kreiselpumpe, die vor einer Zulauföffnung des Laufrades einen Schneidring aufweist, welcher mit einem federnd gegen ihn gepressten Schneidstück zusammenwirkt. Der Schneidring kann als ebenes, kegeliges oder auch als zylindrisches Teil ausgebildet sein. Bei zylindrischer Gestaltung des Schneidringes kann das Schneidstück an der Innen- oder Außenseite des Zylinders angeordnet sein. Allen Ausführungen gemeinsam ist die Funktion des Schneidstücks: Vom Sog der Kreiselpumpe gegen die Öffnungen des Schneidringes angelegte Feststoffe werden zu dem Schneidstück geführt und dort zerkleinert. Ist das Feststoffteil jedoch so fest oder so groß, dass es nicht in einem ersten Schneidvorgang zerkleinert werden kann, wird es dem Schneidstück so oft und so lange zugeführt, bis es auf ein die Öffnungsgröße des Schneidringes unterschreitendes Maß reduziert wird. Um das Schneidstück vor Beschädigungen durch feste Stoffe zu schützen, ist es beweglich aufgehängt. So wird es durch alle Beimengungen, die nicht im ersten Durchgang zerkleinert werden können, aus seiner normalen Position herausgehoben. Dies kann dazu führen, dass größere Lappen den Schneidring überdecken und durch einen im Extremfall zu befürchtenden Verschluss sämtlicher Öffnungen den Zulauf zur Kreiselpumpe verstopfen. Es sind auch Zerkleinerungseinrichtungen bekannt, die als dem Laufrad der Kreiselpumpe vorgeschaltete Schneid- bzw. Mahlwerke wirken. Die DE 26 12 91 0 wird hier exemplarisch für eine Vielzahl solcher Einrichtungen genannt. All diesen Einrichtungen gemeinsam ist der Umstand, dass sie den Saugmund des Laufrades einengen. Ihr Betrieb verlangt hohe Drehmomente und damit starke Antriebsmotoren, um das zerklei- nerte Gut durch die Einrichtung zu fördern. Im Übrigen hat sich in der Praxis erwiesen, dass die als Schneid- und Mahlwerke wirkenden Zerkleinerungseinrichtungen dazu neigen, Zöpfe aus den festen Beimengungen der Förderflüssigkeit zu bilden, was wiederum zu einer Verstopfung des Durchflusses führen kann. Die DE 37 03 647 C2 beschreibt eine Pumpe, die einen Schneideinsatz besitzt, der mit einer Mehrzahl von Zähnen versehen ist, welche sich in dem von den Schneidkanten des rotierenden Teils überstrichenen Bereichs befinden. Die Eintrittskanten der stromabwärts von der Zerkleinerungseinrichtung gelegenen Schaufel des Laufrades liegen frei, sowie es häufig bei mit solchen Zerkleinerungseinrichtungen ausgestatteten Krei- seipumpen der Fall ist. Im ungünstigen Fall können sich an den Eintrittskanten Beimengungen anlagern, die nach dem Passieren der Zerkleinerungseinrichtung zwar eine ver- ringerte Erstreckung besitzen, die aber dennoch groß genug sind, um von einer Eintrittskante festgehalten zu werden. Die Anlagerungen führen zu einer Verschlechterung der Fördereigenschaften der betroffenen Kreiselpumpe; im Extremfall können sie zu einer Verstopfung und damit zu ernsthaften Schäden führen. These embodiments have the disadvantage that the crushing elements are damaged by the hard substances contained in the wastewater, such as metal parts, stones or the like, and the pumps can thereby be blocked. This causes malfunctions. Furthermore, a replacement of the crushing elements may be required. The CH 423 489 describes a centrifugal pump, which has a cutting ring in front of an inlet opening of the impeller, which cooperates with a resiliently pressed against him cutting piece. The cutting ring can be as a flat, tapered or too be designed as a cylindrical part. With a cylindrical design of the cutting ring, the cutting piece can be arranged on the inside or outside of the cylinder. Common to all designs is the function of the cutting piece: solids applied by the suction of the centrifugal pump against the openings of the cutting ring are guided to the cutting piece and comminuted there. However, if the solid part is so strong or so large that it can not be comminuted in a first cutting operation, it is fed to the cutting piece as often and until it is reduced to a size below the opening size of the cutting ring. In order to protect the cutting piece from damage caused by solid substances, it is suspended movably. So it is lifted out of its normal position by all admixtures that can not be crushed in the first pass. This can lead to larger lobes covering the cutting ring and clogging the inlet to the centrifugal pump due to an in extreme cases feared closure of all openings. There are also comminution devices are known, which act as the impeller of the centrifugal pump upstream cutting or grinding. DE 26 12 91 0 is here exemplified for a variety of such facilities. Common to all these devices is the fact that they constrict the suction mouth of the impeller. Their operation requires high torques and thus strong drive motors in order to convey the shredded material through the device. Incidentally, it has been found in practice that the crushers acting as cutting and grinding plants tend to form braids from the solid admixtures of the pumped liquid, which in turn can lead to a blockage of the flow. DE 37 03 647 C2 describes a pump having a cutting insert provided with a plurality of teeth located in the area swept by the cutting edges of the rotating part. The leading edges of the blade of the impeller located downstream of the comminution device are exposed, as is often the case with circular pumps equipped with such comminution devices. In the unfavorable case, admixtures may adhere to the entry edges which, after passing through the comminuting device, cause a have limited extension, but still large enough to be held by an entry edge. The deposits lead to a deterioration of the conveying properties of the affected centrifugal pump; in extreme cases, they can lead to constipation and thus to serious damage.
In der EP 1 344 944 B1 wird eine Kreiselpumpe mit einer dem Pumpenlaufrad vorgeschalteten Zerkleinerungseinrichtung für fasrige oder stückige Beimischungen in der Förderflüssigkeit beschrieben. Die Zerkleinerungseinrichtung weist ein mit dem Pumpenrad umlaufendes Element auf, das als Schneidkopf mit mehreren Schneidkanten ausgebildet ist. Das umlaufende Element wirkt mit einem feststehenden Element zusammen. Bei dem feststehenden Element handelt es sich um einen im Gehäuse der Kreiselpumpe angeordneten Schneideinsatz. EP 1 344 944 B1 describes a centrifugal pump with a comminution device upstream of the pump impeller for fibrous or particulate admixtures in the delivery fluid. The comminution device has an element revolving around the impeller, which element is designed as a cutting head with a plurality of cutting edges. The revolving element interacts with a stationary element. The fixed element is a cutting insert arranged in the housing of the centrifugal pump.
Bei herkömmlichen Vorrichtungen nach dem Stand der Technik sind die umlaufenden und feststehenden Elemente solcher Zerkleinerungsanordnungen aus einem Metall ausgebildet. Die Bearbeitung der sehr spröden Hartgussteile ist sehr zeit- und kostenintensiv. Bei einem einfachen Aufschrauben des feststehenden Elements an das Gehäuse der Pumpe ist es daher unerlässlich, entsprechende Montageflächen vorzubereiten. Insbesondere die Bearbeitung der Kontaktflächen des feststehenden Teils ist sehr aufwendig und kostenintensiv. Eine mangelnde Qualität der Kontaktflächen führt zu verschlechterten Zerkleinerungseigenschaften der Anordnung und kann gegebenenfalls auch Undichtigkeiten mit sich bringen. In conventional prior art devices, the rotating and stationary elements of such shredding arrangements are formed of a metal. The processing of the very brittle hard castings is very time consuming and costly. For a simple screwing the fixed element to the housing of the pump, it is therefore essential to prepare appropriate mounting surfaces. In particular, the processing of the contact surfaces of the fixed part is very complicated and expensive. A lack of quality of the contact surfaces leads to deteriorated crushing properties of the arrangement and may possibly also bring leaks.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die zuvor ausge- führten Nachteile vermeidet. Die Vorrichtung soll sich durch eine preiswerte Herstellung auszeichnen und eine zuverlässige Betriebsweise gewährleisten. Zudem soll die Vorrichtung zuverlässig die festen Beimengungen im Medium zerkleinern, sodass Verstopfungen in der Kreiselpumpe und den nachgeschalteten Rohrleitungen wirksam verhindert werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kreiselpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Erfindungsgemäß 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. Zudem erweist es sich als günstig, wenn der innere Teil, der vorzugsweise aus einem Hartgussteil besteht, Schneidkanten aufweist. Vor dem Einsatz des feststehenden Elements müssen dann lediglich die Schneidkanten des inneren Teils bearbeitet werden. Das metallische innere Teil wird vorzugsweise in einen Kunststoffguss eingeschlossen. Die Ausführung des feststehenden Elementes als Kompositbauteil mit einem inneren Teil aus Metall und einem äußeren Teil aus Kunststoff ermöglicht es, dass bei Montage dieses feststehenden Elementes der Zerkleinerungseinrichtung nur noch das wesentlich weichere äußere Kunststoffteil zu Herstellung der erforderlichen Passung bzw. zur Anbringung der erforderlichen Befestigungselemente bearbeitet werden muss. Zur Bear- beitung dieses weichen äußeren Teils werden beispielsweise Bohrungen eingebracht bzw. die Passung zur Aufnahme wird entsprechend vorbereitet. The object of the invention is to provide a device which avoids the disadvantages outlined above. The device should be characterized by an inexpensive production and ensure reliable operation. In addition, the device should reliably crush the solid admixtures in the medium, so that blockages in the centrifugal pump and the downstream piping are effectively prevented. This object is achieved by a centrifugal pump with the features of claim 1. Preferred embodiments can be taken from the subclaims, the description and the drawings. According to the invention, 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. Thus, the two parts can be made of different materials. Preferably, 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. For this purpose, a hard cast part is preferably provided structurally with an outer surface which has projections. In addition, it proves to be advantageous if the inner part, which preferably consists of a hard cast part, has cutting edges. Before using the fixed element then only the cutting edges of the inner part must be processed. The metallic inner part is preferably enclosed in a plastic casting. The execution of the fixed element as a composite component with an inner part made of metal and an outer part made of plastic makes it possible that when assembling this fixed element of the shredding device only processed the much softer outer plastic part to produce the required fit or attachment of the required fasteners must become. To process this soft outer part, for example, bores are introduced or the fit for receiving is prepared accordingly.
Vorzugsweise sind das innere Teil des feststehenden Elements der Zerkleinerungseinrichtung und/oder das äußere Teil ringartig ausgebildet. Dabei erweist es sich als güns- tig, wenn der äußere Teil einen Ring bildet, der den ringförmig ausgebildeten inneren Teil vollständig umgibt. Bei dem inneren Teil handelt es sich vorzugsweise um einen Schneidring, wobei es sich als günstig erweist, wenn dieser Schneidring aus einem Hartguss gefertigt ist. Bei dem äußeren Teil handelt es sich vorzugsweise um einen Kunststoffring. Erfindungsgemäß weist der innere Teil eine größere Härte gegenüber dem äußeren Teil auf. Das innere Teil des feststehenden Elementes, welcher als Hartguss-Schneidring ausgebildet sein kann, besteht vorzugsweise aus einem Gusseisen mit einem hohen Kohlenstoffanteil. Dabei weist der Werkstoff des inneren Teils vorzugsweise eine Dichte von mehr als 6 g/cm3, vorzugsweise mehr als 7 g/cm3 auf. Das äußere Teil des feststehenden Bauteils, welches eine Aufnahme für den inneren Teil bildet, besteht vorzugsweise aus einem Duroplast. Dabei hat es sich als günstig erwiesen, wenn ein Kunststoff zum Einsatz kommt, der nach seiner Aushärtung durch Erwärmung oder andere Maßnahmen nicht mehr verformt werden kann. Vorzugsweise kommt ein Werkstoff zum Einsatz, der harte, amorphe, unlösliche Polymere aufweist. Dabei sind Makromoleküle des Kunststoffs über kovalente Bindungen engmaschig vernetzt, was ihre fehlende Erweichung beim Erhitzen verursacht. Preferably, the inner part of the stationary element of the comminution device and / or the outer part are ring-shaped. It proves to be beneficial if the outer part forms a ring which completely surrounds the annular inner part. The inner part is preferably a cutting ring, wherein it proves to be advantageous if this cutting ring from a Chilled cast iron is made. The outer part is preferably a plastic ring. According to the invention, the inner part has a greater hardness compared to the outer part. The inner part of the fixed element, which may be formed as a chilled casting cutting ring, preferably consists of a cast iron with a high carbon content. In this case, the material of the inner part preferably has a density of more than 6 g / cm 3 , preferably more than 7 g / cm 3 . The outer part of the fixed component, which forms a receptacle for the inner part, preferably consists of a duroplastic. It has proved to be beneficial when a plastic is used, which can not be deformed after its curing by heating or other measures. Preferably, a material is used which has hard, amorphous, insoluble polymers. Here, macromolecules of the plastic are covalently crosslinked via covalent bonds, which causes their lack of softening when heated.
Bei einem bevorzugten Werkstoff für den äußeren Teil handelt es sich um ein Polyurethan, wobei sich insbesondere PUR199 als vorteilhaft erwiesen hat. A preferred material for the outer part is a polyurethane, wherein in particular PUR199 has proved to be advantageous.
Bei einer besonders günstigen Ausführung der Erfindung besteht zwischen dem äußeren Teil des feststehenden Verkleinerungselementes und seinem inneren Teil eine formschlüssige Verbindung. Dabei erweist es sich als günstig, wenn der innere Teil Vorsprünge aufweist, die nach Eingießen des inneren Teils in den äußeren Teil einen Formschluss bilden. Beispielsweise kann dazu der innere Teil eine gezahnte Außenfläche aufweisen. Die nach außen ragenden Vorsprünge des inneren Teils werden vom Kunststoffguss umschlossen und bilden dadurch eine formschlüssige Verbindung. In a particularly advantageous embodiment of the invention, there is a positive connection between the outer part of the fixed reduction element and its inner part. It proves to be advantageous if the inner part has projections which form a positive connection after pouring the inner part in the outer part. For example, for this purpose, the inner part have a toothed outer surface. The outwardly projecting projections of the inner part are enclosed by the plastic casting and thereby form a positive connection.
Der innere Teil des feststehenden Zerkleinerungselements ist vorzugsweise mit einer Mehrzahl von Zähnen versehen. Diese Zähne ragen vorzugsweise in den Saugmund und weisen Schneidkanten auf. Bei Rotation des umlaufenden Elements der Zerkleinerungseinrichtung tragen diese Schneidkanten für eine Zerkleinerung der festen Beimengungen im Fördermedium bei. Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn das umlaufende Element der Zerkleinerungseinrichtung Öffnungen zum Einströmen des Mediums zum Laufrad aufweist. Vorzugsweise handelt es sich dabei um radiale Öffnungen. Das umlaufende Teil wird umschlossen von dem am saugseitigen Gehäuse befestigten feststehenden Teil, das mit mehreren Zähnen versehen ist. Die Zähne befinden sich in dem von den Öffnungen des umlaufenden Teiles überstrichenen Bereichs. Die Beimischungen im Fördermedium werden vom Sog des Laufrades angezogen und gelangen in den Bereich, der durch das feststehende Element und das umlaufende Element der Schneideinrichtung gebildet wird. Hier werden die festen Beimengungen zunächst von dem feststehenden Element gehalten und durch die zusammenwirkenden Kanten der Öffnungen des umlau- fenden Elements und der Zähne des feststehenden Elements in kleine Stücke zerlegt. Dies geschieht dadurch, dass die in die Öffnungen des umlaufenden Elements gelangten Feststoffteile erfasst und mit einem ziehenden Schnitt abgetrennt werden. The inner part of the stationary crushing element is preferably provided with a plurality of teeth. These teeth preferably protrude into the suction mouth and have cutting edges. Upon rotation of the rotating element of the comminution device, these cutting edges contribute to a comminution of the solid admixtures in the pumped medium. It proves to be particularly advantageous if the peripheral element of the comminution device has openings for flowing in the medium to the impeller. Preferably, these are radial openings. The peripheral part is enclosed by the fixed part attached to the suction-side housing, which is provided with a plurality of teeth. The teeth are located in the area swept by the openings of the rotating part. The admixtures in the fluid are attracted to the suction of the impeller and reach the area formed by the fixed element and the rotating element of the cutter. Here, the solid admixtures are first held by the stationary member and broken up into small pieces by the cooperating edges of the apertures of the circulating member and the teeth of the fixed member. This is done by detecting the solid particles that have entered the openings of the revolving element and separating them with a pulling cut.
Vorzugsweise sind die Öffnungen des rotierenden Elements kreisförmig ausgebildet. Sie können aber auch oval, rautenförmig oder schlitzförmig sein. Preferably, the openings of the rotating element are circular. But they can also be oval, diamond-shaped or slit-shaped.
Die Zähne des feststehenden Elements sind vorzugsweise aus einem Hartguss, Sintermetall oder einem gehärteten Werkzeugstahl ausgebildet. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand von Zeichnungen und aus den Zeichnungen selbst. The teeth of the fixed element are preferably formed from a chilled cast iron, sintered metal or a hardened tool steel. Further advantages and features of the invention will become apparent from the description of an embodiment with reference to drawings and from the drawings themselves.
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, 1 shows an exploded view of a wastewater lifting plant with a centrifugal pump, which has a comminution arrangement, FIG. 2 shows a section through a stationary element of the comminuting arrangement illustrated in FIG. 1,
Figur 3 eine perspektivische Darstellung des in Figur 2 dargestellten feststehenden FIG. 3 is a perspective view of the fixed one shown in FIG
Elementes, die zusammengebaute Variante der in Figur 1 dargestellten Abwasserhebe.  Element, the assembled variant of the Abwasserhebe shown in Figure 1.
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 Kunststoff. 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. 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. In the exemplary embodiment, 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.
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. 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.
Weiterhin weist der Behälter 1 einen Entleerungsanschluss 3 auf. Furthermore, the container 1 has an emptying port 3.
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. Weiterhin 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 Gusswerkstoff. Das Gehäuseteil 6 wird von Wandungen 7 des aus Kunststoff gefertigten Be- hälters 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 Rotationssintern erreicht. Bei diesem Verfahren werden folgende Schritte durchgeführt: - Befestigung des Gehäuseteils 6 in einer Rotationsform, The container 1 is provided on its upper side with a hand hole which is closed by a cover 4. In the container 1, a sensor for detecting the level is arranged. For example, a float switch is used. Furthermore, 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. In the lower of its height part of the container 1, 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 material. The housing part 6 is enclosed in a form-fitting manner by walls 7 of the container 1 made of plastic. 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 rotational sintering. In this method, the following steps are carried out: - fixing the housing part 6 in a rotational mold,
- Vorheizen der Rotationsform und des Gehäuseteils 6 mithilfe eines geeigneten Heizgebläses,  Preheating the rotational mold and the housing part 6 by means of a suitable heating fan,
- Einfüllung von Kunststoffpartikeln und Verschließen der Form,  Filling plastic particles and closing the mold,
- Durchführung eines Rotationsvorgangs unter Aufrechterhaltung der Temperatur, - leichtes Abkühlen und frühzeitiges Endformen des Kunst-Metall-Verbundteils, Carrying out a rotation process while maintaining the temperature, easy cooling and early final shaping of the art-metal composite part,
- Abstützen des Gehäuseteils durch eine geeignete Vorrichtung, Supporting the housing part by a suitable device,
- vollständiges Abkühlen der Anordnung,  complete cooling of the arrangement,
- mechanische Nachbearbeitung. Zum Einrotieren des Gehäuseteils 6 wird dieses zunächst mittels einer geeigneten Verbindung an der Rotationsform befestigt.  - mechanical finishing. For rotating the housing part 6, this is first attached by means of a suitable connection to the rotational mold.
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. 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.
Im Ausführungsbeispiel wird als Kunststoffgranulat ein Thermoplast eingesetzt. Es handelt sich dabei vorzugsweise um ein Polyethylen (PE-LLD). Durch den Rotationspro- zess und ein Aufschmelzen und Erstarren bildet sich der Behälter 1 mit der gewünsch- ten 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. In the exemplary embodiment, a thermoplastic is used as plastic granules. It is preferably a polyethylene (PE-LLD). As a result of the rotational process and melting and solidification, 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. By melting, concerns and solidification of the plastic particles by means of rotational movement, a unit of the housing part 6 and container 1 is provided in which the housing part 6 is at least partially enclosed by a wall 7 of the container 1, wherein a positive connection is created so that the housing part. 6 forms a structural unit with the container 1.
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. 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.
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. During operation, liquid flows into the container 1 through the inlet 2. At an upper limit of the level, a switching signal triggers the command "switch on pump". The pump is then switched by a control device. As a result, the liquid level in the container 1 decreases. As soon as a lower limit value of the filling level is reached, the centrifugal pump is switched off again. The arrangement is preferably arranged below a backflow level. The wastewater is pumped by the centrifugal pump through a drain in a sewer.
Bei dem Laufrad 8 der Kreiselpumpe handelt es sich vorzugsweise um ein offenes Ra- dialrad, 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 Feststoff partikel 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 gehalten 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. The impeller 8 of the centrifugal pump is preferably an open radial impeller which has no suction-side cover disk. In the exemplary embodiment, 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. 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. In addition to the rotating element 13, 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 fixed 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. During operation of the centrifugal pump, solid particles in the medium are attracted to the suction of the impeller 8 and thus reach the region of the comminuting device formed by the stationary element 15 and the rotating element 13. The solid particles are first held by the fixed member 15 and disassembled into small pieces by an interaction of edges of the openings 14 and the teeth 16. This happens because the reaching into the openings 14 parts of the solid are detected and separated with a pulling section. The openings 14 are formed in the embodiment round.
Das feststehende Element 15 ist erfindungsgemäß auf der Innenseite des Gehäuse- teils 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. 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.
Im Ausführungsbeispiel 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 unerlässlich, da das Gehäuseteil 6 formschlüssig in den Behälter 1 integriert ist und so- mit 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. In the exemplary embodiment, the stationary 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 essential in the exemplary embodiment, since the housing part 6 is integrated into the container 1 in a form-fitting manner and thus the comminution device is not accessible from below. Figure 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 hard cast part. The inner part 21 is formed as a ring and has teeth 16 which are provided with cutting edges 22.
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. 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.
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. 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. In the exemplary embodiment, 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.
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 feststehen- den Elements 15 auf dem Gehäuseteil 6 vorgesehen. By the projections 24 of the inner part 21, a positive connection between the inner part 21 and the outer part 20 is created after the solidification of the plastic casting of the outer part 20. Before the introduction of the fixed element 1 5 in the housing part 6 of the centrifugal pump must in the embodiment of the invention with a hard inner part 21 of a metal and a soft outer part 20 of a plastic now only even the much softer outer part 20 are processed. In the outer part 20 of the fixed member 15, for example, bores 25 are introduced for fastening the fixed member 15 on the housing part 6 by means of connecting elements. Furthermore, during machining, a fit for receiving the fixed element 15 on the housing part 6 is provided.
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. Figure 4 shows the device shown in Figure 1 in the form of an exploded view in the assembled state. It can be seen that 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.

Claims

Patentansprüche Kreiselpumpe mit einer Zerkleinerungsanordnung Centrifugal pump with a crushing arrangement
1 . Vorrichtung mit einer Kreiselpumpe 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 einem Fördermedium zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Element (15) einen äußeren Teil (20) aufweist, der ein inneres Teil (21 ) zumindest teilweise umgibt. 1 . Device with a centrifugal pump and a crushing arrangement, which is upstream of an impeller (8), wherein the crushing arrangement comprises a rotating element (13) which cooperates with a fixed element (15) for comminuting solid admixtures in a conveying medium, characterized in that the fixed element (15) has an outer part (20) which at least partially surrounds an inner part (21).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Teil (20) aus einem Kunststoff besteht. 2. Device according to claim 1, characterized in that the outer part (20) consists of a plastic.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Teil (21 ) aus einem Metall besteht. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the inner part (21) consists of a metal.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Teil (21 ) ringförmig ausgebildet ist. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the inner part (21) is annular.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Teil (20) ringförmig ausgebildet ist. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the outer part (20) is annular.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Teil (21 ) eine größere Härte gegenüber dem äußeren Teil (20) aufweist. 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the inner part (21) has a greater hardness relative to the outer part (20).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem äußeren Teil (20) und dem inneren Teil (21 ) eine formschlüssige Verbindung besteht. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that between the outer part (20) and the inner part (21) is a positive connection.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Teil (21 ) in den äußeren Teil (20) eingegossen ist. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the inner part (21) is cast in the outer part (20).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Teil (21 ) an seiner radialen Außenseite Vorsprünge (24), zur Bildung einer formschlüssigen Verbindung aufweist. 9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the inner part (21) on its radial outer side projections (24), for forming a positive connection.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Teil (21 ) Zähne (16) besitzt, die vorzugsweise Schneidkanten (22) aufweisen. 10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the inner part (21) has teeth (16) which preferably have cutting edges (22).
1 1 . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das rotierende Element (13) Öffnungen (14) zum Einströmen des Mediums zum Laufrad (8) aufweist. 1 1. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the rotating element (13) has openings (14) for the inflow of the medium to the impeller (8).
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der innere Teil (21 ) Schneidkanten (22) aufweist. 12. Device according to one of claims 1 to 1 1, characterized in that the inner part (21) has cutting edges (22).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Teil (20) und der innere Teil (21 ) aus unterschiedlichen Materialien bestehen. 13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the outer part (20) and the inner part (21) consist of different materials.
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