EP4108934A1

EP4108934A1 - Arrangement comprising an impeller and a cutting head for liquid of a pump containing solid matter

Info

Publication number: EP4108934A1
Application number: EP22175435.1A
Authority: EP
Inventors: Johannes REUSCHEL; Benjamin Wegner; Andreas Zeiss; Thomas Keil
Original assignee: Wilo SE
Current assignee: Wilo SE
Priority date: 2021-06-24
Filing date: 2022-05-25
Publication date: 2022-12-28
Also published as: CN115523153A; LU102841B1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung umfassend ein Laufrad (3) und einen Schneidkopf (1) für mit Feststoff belastete Flüssigkeit einer Pumpe, wobei
der Schneidkopf (1) mit dem Laufrad (3) ortsfest in axialer Verlängerung desselben zum Zusammenwirken mit einem Schneidring (3) verbunden ist und einen Schneidkopfgrundkörper (8) mit einer Mehrzahl Schneidsegmente (11) mit Schneidkopfschneidkanten (13) zum Zerkleinern des Feststoffes aufweist, welche Schneidkopfschneidkanten (13) sich von dem Schneidkopfgrundkörper (8) radial weg erstrecken,
das Laufrad (3) eine Mehrzahl Schaufeln (23) mit beabstandet zu den Schneidkopfschneidkanten (13) angeordneten und sich im Wesentlichen parallel zu den Schneidkopfschneidkanten (13) erstreckenden Eintrittskanten (24) aufweist, und
die Schneidkopfschneidkanten (13) in Drehrichtung des Laufrades (3) radial vorauseilend zu den Eintrittskanten (24) angeordnet sind.

The subject matter of the invention is an arrangement comprising an impeller (3) and a cutting head (1) for liquid loaded with solids of a pump, wherein
the cutter head (1) is connected to the impeller (3) in a stationary manner in the axial extension of the same for interaction with a cutting ring (3) and has a cutter head base body (8) with a plurality of cutting segments (11) with cutter head cutting edges (13) for comminuting the solid matter, which cutter head cutting edges (13) extend radially away from the cutter head body (8),
the impeller (3) has a plurality of blades (23) with leading edges (24) arranged at a distance from the cutter head cutting edges (13) and extending essentially parallel to the cutter head cutting edges (13), and
the cutting head cutting edges (13) are arranged radially ahead of the leading edges (24) in the direction of rotation of the impeller (3).

Description

technical field

Die Erfindung betrifft eine Anordnung umfassend ein Laufrad und einen Schneidkopf für mit Feststoff belastete Flüssigkeit einer Pumpe, wobei der Schneidkopf mit dem Laufrad ortsfest in axialer Verlängerung desselben zum Zusammenwirken mit einem Schneidring verbunden ist und einen Schneidkopfgrundkörper mit einer Mehrzahl Schneidsegmente mit Schneidkopfschneidkanten zum Zerkleinern des Feststoffes aufweist, welche Schneidkopfschneidkanten sich von dem Schneidkopfgrundkörper radial weg erstrecken.The invention relates to an arrangement comprising an impeller and a cutting head for solid-loaded liquid of a pump, the cutting head being stationarily connected to the impeller in an axial extension thereof for interaction with a cutting ring, and a cutting head base body having a plurality of cutting segments with cutting head cutting edges for comminuting the solid which cutter head cutting edges extend radially away from the cutter head body.

Background of the Invention

Beimengungen von Feststoffen in Flüssigkeiten wie Abwasser können Pumpen oder Rohrleitungen verstopfen. Um solche Verstopfungen zu verhindern, werden sogenannte Schneidwerke eingesetzt, welche sich vor einem Ansaugbereich der Pumpen befinden, um die in der Flüssigkeit enthaltenen Feststoffe zu zerkleinern.Admixtures of solids in liquids such as waste water can clog pumps or pipes. In order to prevent such blockages, so-called cutters are used, which are located in front of a suction area of the pump, in order to comminute the solids contained in the liquid.

Aus dem Stand der Technik bekannte Schneidwerke weisen oftmals einen feststehenden Teil, Schneidfläche oder Schneidelement genannt, und einem rotierenden Teil auf, Schneidkopf genannt. Je nach Einsatzgebiet des Schneidwerks können kreisförmige, kegelförmige oder zylindrische Schneidflächen eingesetzt werden. Die Schneidflächen, auch Schneidsieb genannt, weisen Öffnungen auf, durch die die Flüssigkeit hin zu einem Laufrad der Pumpe strömt. Bei ebener oder kegelförmiger Ausprägung der Schneidfläche spricht man von einer Schneidplatte. Eine zylindrische Ausprägung der Schneidfläche wird als Schneidring bezeichnet.Cutting units known from the prior art often have a fixed part, called the cutting surface or cutting element, and a rotating part, called the cutting head. Depending on the area of application of the cutter, circular, conical or cylindrical cutting surfaces can be used. The cutting surfaces, also known as the cutting sieve, have openings through which the liquid flows to an impeller of the pump. If the cutting surface is flat or conical, it is referred to as a cutting insert. A cylindrical shape of the cutting surface is called a cutting ring.

Während die Schneidwirkung solche Schneidwerke jedenfalls im Neuzustand gut ist, können die Schneidwerke selbst verstopfen, durch die Feststoffe blockiert werden oder es können sich Feststoffe vor dem Ansaugbereich der Pumpe festsetzen und dadurch den Ansaugbereich verschließen. Zudem wirkt sich ein der Pumpe vorgeschaltete Schneidwerk aufgrund der Beeinflussung der Zuströmung in die Pumpe in der Regel negativ auf den Wirkungsgrad und die Kennlinie der Pumpe aus.While the cutting action of such headers is good, at least when new, the headers themselves can become clogged, blocked by the solids, or it Solids can get stuck in front of the suction area of the pump and thus block the suction area. In addition, a cutting system upstream of the pump usually has a negative effect on the efficiency and the characteristic curve of the pump due to the influence on the inflow into the pump.

Description of the invention

Ausgehend von dieser Situation ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung umfassend ein Laufrad und einen Schneidkopf für mit Feststoff belastete Flüssigkeit einer Pumpe bereitzustellen, welche gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen betriebssicherer ist, einen Wartungs- und/oder Montageaufwand reduziert und zugleich einen hohen hydraulischen Wirkungsgrad der Pumpe ermöglicht.Based on this situation, it is an object of the present invention to provide an arrangement comprising an impeller and a cutting head for solid-loaded liquid of a pump, which is more operationally reliable than the solutions known from the prior art and reduces maintenance and/or assembly costs and at the same time enables a high hydraulic efficiency of the pump.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The object of the invention is solved by the features of the independent claims. Advantageous configurations are specified in the dependent claims.

Demnach wird die Aufgabe gelöst durch eine Anordnung umfassend ein Laufrad und einen Schneidkopf für mit Feststoff belastete Flüssigkeit einer Pumpe, wobei

der Schneidkopf mit dem Laufrad ortsfest in axialer Verlängerung desselben zum Zusammenwirken mit einem Schneidring verbunden ist und einen Schneidkopfgrundkörper mit einer Mehrzahl Schneidsegmente mit Schneidkopfschneidkanten zum Zerkleinern des Feststoffes aufweist, welche Schneidkopfschneidkanten sich von dem Schneidkopfgrundkörper radial weg erstrecken,
das Laufrad eine Mehrzahl Schaufeln mit beabstandet zu den Schneidkopfschneidkanten angeordneten und sich im Wesentlichen parallel zu den Schneidkopfschneidkanten erstreckenden Eintrittskanten aufweist und
die Schneidkopfschneidkanten in Drehrichtung des Laufrades radial vorauseilend und insbesondere radial überlappend zu den Eintrittskanten angeordnet sind.

Accordingly, the object is achieved by an arrangement comprising an impeller and a cutting head for liquid loaded with solids of a pump, wherein

the cutter head is stationarily connected to the impeller in an axial extension of the same for interaction with a cutting ring and has a cutter head body with a plurality of cutting segments with cutter head cutting edges for comminuting the solid, which cutter head cutting edges extend radially away from the cutter head body,
the impeller has a plurality of blades with leading edges spaced from the cutter cutting edges and extending substantially parallel to the cutter cutting edges, and
the cutting head cutting edges are arranged radially leading in the direction of rotation of the impeller and in particular radially overlapping the leading edges.

Ein wesentlicher Punkt der vorgeschlagenen Lösung liegt in den vorauseilenden Schneidkopfschneidkanten, wodurch eine bessere Anströmung im Laufradbereich und derart eine höhere Pumpenkennlinie erreicht wird. Feststoffe, welche das aus Schneidring und Schneidkopf gebildete Schneidwerk passiert haben, treffen nicht direkt auf die Eintrittskanten. Derart wird verhindert, dass sich fasrige Bestandteile um die Eintrittskanten legen und die Pumpe verstopfen. Im Wesentlichen parallel zu den Schneidkopfschneidkanten erstreckende Eintrittskanten bedeutet insbesondere, dass die Schneidkopfschneidkanten und die Eintrittskanten parallel oder um einen Winkel von ≤ 2°, 5° oder 10° gegenüber verschwenkt erstrecken.An essential point of the proposed solution lies in the leading cutting head cutting edges, which means a better flow in the impeller area and such a higher pump characteristic is achieved. Solids that have passed the cutting unit formed by the cutting ring and cutting head do not hit the leading edges directly. This prevents fibrous components from getting around the leading edges and clogging the pump. Leading edges extending essentially parallel to the cutting head cutting edges means in particular that the cutting head cutting edges and the leading edges extend parallel or pivoted by an angle of ≦2°, 5° or 10° with respect to one another.

Als Pumpe wird im Allgemeinen eine Strömungsmaschine bezeichnet, die eine Drehbewegung und dynamische Kräfte zur Förderung überwiegend von Flüssigkeiten als Medium nutzt. Bevorzugt ist die Pumpe als Kreiselpumpe ausgestaltet. Bei einer Kreiselpumpe wird neben einer tangentialen Beschleunigung der Flüssigkeit, des Mediums, in radialer Strömung auftretende Fliehkraft zur Förderung genutzt, so dass solche Pumpen ebenso als Zentrifugalpumpen bezeichnet werden. Bevorzugt lässt sich die Pumpe für eine hydraulische Anlage eines Gebäudes verwenden, beispielsweise als Abwasserpumpe.A pump is generally referred to as a fluid machine that uses a rotary movement and dynamic forces to convey liquids as the medium. The pump is preferably designed as a centrifugal pump. In a centrifugal pump, in addition to a tangential acceleration of the liquid, the medium, centrifugal force occurring in radial flow is used for delivery, so that such pumps are also referred to as centrifugal pumps. The pump can preferably be used for a hydraulic system in a building, for example as a waste water pump.

Im regulären Betrieb der Pumpe kann ein Gehäuse eines Motors der Pumpe oberhalb eines Pumpengehäuses angeordnet, in welchem das von dem Motor über die Motorwelle angetriebenes Laufrad zum Fördern des Fluid vorgesehen ist, wobei das Gehäuse des Motors mit dem Pumpengehäuse ortsfest verbunden und/oder einteilig gestaltet sein kann. Bevorzugt ragt die Motorwelle an einer Antriebsseite aus dem Gehäuse des Motors in das Pumpengehäuse hinein und/oder ist an der Antriebsseite das Laufrad ortsfest mit der Motorwelle verbunden.During regular operation of the pump, a housing of a motor of the pump can be arranged above a pump housing, in which the impeller driven by the motor via the motor shaft is provided for pumping the fluid, the housing of the motor being connected to the pump housing in a stationary manner and/or being designed in one piece can be. The motor shaft preferably protrudes from the housing of the motor into the pump housing on a drive side and/or the impeller is connected in a stationary manner to the motor shaft on the drive side.

Die Flüssigkeit umfasst bevorzugt Wasser oder ein sonstiges flüssiges Medium wie beispielsweise Abwasser. Das Fluid kann Feststoffe wie beispielsweise Verunreinigungen jeglicher Art, insbesondere Fäkalien, Sedimente, Dreck, Sand, oder auch kleinere Holz-, Gestrüpp-, Textilien- oder Lappenteile oder dergleichen umfassen. Bevorzugt ist das Gehäuse des Motors und/oder das Pumpengehäuse aus Metall, insbesondere aus Gusseisen oder Edelstahl, und/oder aus Kunststoff gestaltet.The liquid preferably comprises water or another liquid medium such as waste water. The fluid can include solids such as impurities of any kind, in particular faeces, sediments, dirt, sand, or also smaller pieces of wood, undergrowth, textiles or rags or the like. The housing of the motor and/or the pump housing is preferably made of metal, in particular cast iron or stainless steel, and/or plastic.

Bevorzugt sind die Schneidkopfschneidkanten radial überlappend zu den Eintrittskanten angeordnet. Das bedeutet insbesondere, dass die Eintrittskanten zumindest teilweise auf gleicher axialer Höhe und/oder zumindest teilweise in einer gemeinsamen radialen Ebene wie die Schneidkopfschneidkanten angeordnet sind. Bevorzugt ist die axiale Erstreckung der Schneidkopfschneidkanten größer als die axiale Erstreckung der Eintrittskanten.The cutting head cutting edges are preferably arranged so that they overlap radially with respect to the leading edges. This means in particular that the leading edges are at least partially arranged at the same axial height and/or at least partially in a common radial plane as the cutter head cutting edges. The axial extension of the cutting head cutting edges is preferably greater than the axial extension of the leading edges.

Bevorzugt ist der Schneidkopf beispielsweise mit dem Laufrad verschraubbar und derart an diesem fixierbar gestaltet, also Schneidkopf und Laufrad zweiteilig gestaltet. Ebenso kann der Schneidkopf mit dem Laufrad einstückig ausgeführt sein, beispielsweise aus einem Metall oder einem Kunststoff. In Drehrichtung des Laufrades radial vorauseilend zu den Eintrittskanten bedeutet insbesondere, dass die Eintrittskanten und die Schneidkopfschneidkanten nicht auf einer radialen Linie liegen, sondern in Drehrichtung davor fixiert angeordnet sind, beispielsweise um einige Grad bzw. mm.Preferably, the cutting head can be screwed to the impeller, for example, and can be fixed to it in this way, ie the cutting head and impeller are designed in two parts. Likewise, the cutting head can be made in one piece with the impeller, for example made of a metal or a plastic. In the direction of rotation of the impeller, radially leading ahead of the leading edges means in particular that the leading edges and the cutter head cutting edges do not lie on a radial line, but are arranged fixed in front of them in the direction of rotation, for example by a few degrees or mm.

Die Schneidsegmente erstrecken sich bevorzugt radial von dem Schneidkopfgrundkörper weg und/oder sind in regelmäßigen Abständen angeordnet und/oder einstückig mit dem Schneidkopfgrundkörper ausgestaltet. Bevorzugt radial außen an den Schneidsegmenten sind die sich axial erstreckenden Schneidkopfschneidkanten vorgesehen, die zum Zerkleinern des Feststoffes bevorzugt mit Schneidzähnen des Schneidrings zusammenwirken. Durch eine Rotationsbewegung der Motorwelle kann beispielsweise ein von der Schneidkopfschneidkanten des Schneidkörpers erfasstes Textil als Feststoff in Eingriff mit den Schneidzähnen gelangen, so dass das Textil zerkleinert wird und in der Folge die Pumpe nicht verstopfen kann.The cutting segments preferably extend radially away from the main body of the cutter head and/or are arranged at regular intervals and/or are designed in one piece with the main body of the cutter head. The axially extending cutting head cutting edges are preferably provided radially on the outside of the cutting segments and preferably interact with cutting teeth of the cutting ring for comminuting the solid. A rotational movement of the motor shaft can, for example, cause a textile caught by the cutting head cutting edges of the cutting body to come into engagement with the cutting teeth as a solid, so that the textile is shredded and as a result cannot clog the pump.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung erstrecken sich die Schneidkopfschneidkanten jeweils im Wesentlichen axial. Im Wesentlichen axial bedeutet insbesondere, dass beispielsweise eine Ausformschräge umfasst sein kann und/oder sich die Schneidkopfschneidkanten um ≤ 3%, 5% oder 10% von der Axialen verschwenkt erstrecken können. Ferner kann die Schneidkopfschneidkante in Form eines Wellenschliffs gestaltet sein.According to a preferred development, the cutting head cutting edges each extend essentially axially. Substantially axially means in particular that, for example, a draft bevel can be included and/or the cutting head cutting edges can extend pivoted by ≦3%, 5% or 10% from the axial line. Furthermore, the cutting head cutting edge can be designed in the form of a serrated edge.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung sind die Schneidkopfschneidkanten um den Winkel α ≥ 1,5°, 2,5°, 5° oder 10° und insbesondere α ≤ 2,5°, 5°, 10°, 15°, 20°, 30° oder 45° vorauseilend zu den Eintrittskanten angeordnet. Darüber hinaus sind auch Winkel von beispielsweise α ≥ 15° oder 20° und insbesondere α ≤ 60°, 75° oder 90° denkbar. Wie zuvor ausgeführt wird durch eine derartige Ausgestaltung eine bessere Anströmung im Laufradbereich und eine verbesserte Pumpenkennlinie erreicht. Ferner treffen Feststoffe, die das aus Schneidring und Schneidkopf gebildete Schneidwerk passiert haben, nicht direkt auf die Eintrittskanten, sodass verhindert werden kann, dass sich fasrige Bestandteile der Feststoffe um die Eintrittskanten legen und die Pumpe verstopfen.According to a preferred development, the cutting head cutting edges are at an angle α≧1.5°, 2.5°, 5° or 10° and in particular α≦2.5°, 5°, 10°, 15°, 20°, 30° or 45° leading arranged towards the leading edges. In addition, angles of, for example, α≧15° or 20° and in particular α≦60°, 75° or 90° are also conceivable. As explained above, a better inflow in the impeller area and an improved pump characteristic are achieved with such a configuration. Furthermore, solids that have passed the cutting mechanism formed by the cutting ring and the cutting head do not hit the leading edges directly, so that fibrous components of the solids can be prevented from laying around the leading edges and clogging the pump.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das Laufrad eine Öffnung auf, innert welcher der Schneidkopf angeordnet ist, und die Eintrittskanten von dem Rand der Öffnung radial nach außen beabstandet angeordnet sind. Bevorzugt beträgt der Abstand ≥ 2, 5, 10, 15 oder 20 mm. Eine derartige Beabstandung trägt ebenso zu einer besseren Anströmung im Laufradbereich und verbesserter Pumpenkennlinie bei.According to a further preferred embodiment, the impeller has an opening, within which the cutting head is arranged, and the leading edges are arranged spaced radially outwards from the edge of the opening. The distance is preferably ≧2, 5, 10, 15 or 20 mm. Such a spacing also contributes to a better flow in the impeller area and an improved pump characteristic.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist die Anzahl Schneidkopfschneidkanten gleich, ungleich oder doppelt der Anzahl der Schaufeln und/oder der Eintrittskanten. Mit anderen Worten ist bevorzugt jedoch Eintrittskante eine Schneidkopfschneidkante zugeordnet. Sofern der Schneidkopf sich axial unterschiedlich lang erschreckende Schneidkopfschneidkanten aufweist, korrespondieren bevorzugt die längeren Schneidkopfschneidkanten mit der Anzahl der Schaufeln, während die kürzeren Schneidkopfschneidkanten, axial betrachtet, nicht an die Schaufeln heranreichen. In einem solchen Fall ist bevorzugt die Anzahl der längeren Schneidkopfschneidkanten gleich der Anzahl der Schaufeln und/oder der Eintrittskanten. Die Eintrittskanten erstrecken sich bevorzugt in axialer Richtung.According to a preferred development, the number of cutter head cutting edges is equal, unequal or twice the number of blades and/or leading edges. In other words, however, a cutting head cutting edge is preferably assigned to the leading edge. If the cutter head has cutter head cutting edges of different axial lengths, the longer cutter head cutting edges preferably correspond to the number of blades, while the shorter cutter head cutting edges, viewed axially, do not reach the blades. In such a case, the number of longer cutter head cutting edges is preferably equal to the number of blades and/or leading edges. The leading edges preferably extend in the axial direction.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das Laufrad motorseitig eine Tragscheibe mit einer Nabe zur Aufnahme einer Motorwelle der Pumpe und saugseitig eine Deckscheibe mit Saugseite auf, wobei die Schaufeln zwischen der Tragscheibe und der Deckscheibe vorgesehen sind. Derart ist das Laufrad bevorzugt als geschlossenes zweikanaliges Laufrad gestaltet. Darüber hinaus kann das Laufrad auch als offenes Laufrad wie aus dem Stand der Technik bekannt gestaltet sein. Das Laufrad ist bevorzugt ortsfest kraft- und/oder formschlüssig mit der Motorwelle verbunden. Tragscheibe und/oder Deckscheibe sind bevorzugt kreisrund gestaltet und parallel zueinander angeordnet, während sich die Schaufeln axial und zwischen der Öffnung und einem äußeren Rand des Laufrades schneckenartig radial nach außen erstrecken. Sofern der Schneidkopf außenliegend vier Schneidsegmente mit Schneidkopfschneidkanten aufweist, wobei gegenüberliegende Segmente zurückgesetzt sind, ist die radiale Position des Schneidkopfes auf der Nabe bevorzugt derart gewählt, dass die durchgängigen Schneidsegmente im Bereich der beiden Eintrittskanten des Laufrades liegen.According to a further preferred embodiment, the impeller has a support disk on the motor side with a hub for receiving a motor shaft of the pump and a cover disk with a suction side on the suction side, the blades being provided between the support disk and the cover disk. In this way, the impeller is preferably designed as a closed two-channel impeller. In addition, the impeller can also be designed as an open impeller, as is known from the prior art. The impeller is preferably stationarily connected to the motor shaft in a non-positive and/or positive manner. Carrier disc and / or cover disc are preferably designed circular and arranged parallel to each other, while the Blades extend axially and helically radially outward between the opening and an outer edge of the impeller. If the cutting head has four cutting segments with cutting head cutting edges on the outside, with opposite segments set back, the radial position of the cutting head on the hub is preferably chosen such that the continuous cutting segments lie in the area of the two leading edges of the impeller.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung weisen wenigstens zwei der Schneidkopfschneidkanten unterschiedlich lange axiale Erstreckungen auf und die Schneidkopfschneidkante mit der längeren axialen Erstreckung ist beabstandet zu der Eintrittskante angeordnet. Durch die unterschiedlich langen Schneidkopfschneidkanten wird eine höhere und derart bessere Pumpenkennlinie erreicht. Während die längere Schneidkopfschneidkante mit Schaufeln des Laufrades zusammenwirken kann, wirkt die kürzere Schneidkopfschneidkante zusätzlich auf den Feststoff ein, wodurch ein besseres Schneidergebnis und eine geringere Verstopfung der Pumpe erreicht wird. Ein noch besseres Schneidergebnis lässt sich erreichen, wenn beispielsweise ein Drittel der Schneidkopfschneidkanten länger zum Zusammenwirken mit den Schaufeln des Laufrades ausgeführt sind und zwei Drittel der Schneidkopfschneidkanten kürzer ausgeführt sind. Bevorzugt sind zur Ausbildung einer wenigstens zwei Schneidkopfschneidkanten kürzer ausgeführt und ein Vielfaches davon länger ausgeführt. Weiter bevorzugt ist der Schneidkopf rotationssymmetrisch gestaltet. Ferner kann die Schneidkopfschneidkante in Form eines Wellenschliffs gestaltet sein. Bevorzugt ist eine kürzere Schneidkopfschneidkante zwischen zwei längeren Schneidkopfschneidkanten vorgesehen.According to a preferred development, at least two of the cutting head cutting edges have axial extensions of different lengths and the cutting head cutting edge with the longer axial extension is arranged at a distance from the leading edge. Due to the different lengths of cutting head cutting edges, a higher and thus better pump characteristic is achieved. While the longer cutting head cutting edge can interact with impeller blades, the shorter cutting head cutting edge acts additionally on the solids, resulting in a better cutting result and less clogging of the pump. An even better cutting result can be achieved if, for example, one third of the cutting head cutting edges are made longer for interaction with the blades of the impeller and two thirds of the cutting head cutting edges are made shorter. In order to form at least two cutting head cutting edges, it is preferred to have a shorter design and a multiple thereof to be longer. More preferably, the cutting head is designed to be rotationally symmetrical. Furthermore, the cutting head cutting edge can be designed in the form of a serrated edge. A shorter cutter head cutting edge is preferably provided between two longer cutter head cutting edges.

Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin gelöst durch eine Pumpe mit einer Pumpengehäuse und einer in dem Pumpengehäuse angeordneten Anordnung wie zuvor beschrieben, wobei zur radialen Abdichtung des Laufrades zwischen einer Saugseite des Laufrades und dem Pumpengehäuse ein zylindrischer Dichtspalt vorgesehen ist. Nach einer bevorzugten Weiterbildung weist die Pumpe einen ortsfest an der Pumpe vorgesehenen Schneidring oder den Schneidring und eine Anordnung wie zuvor beschrieben auf, wobei zur radialen Abdichtung der Schneidring das Laufrad zur Ausbildung eines konischer Dichtspalt wenigstens teilweise umschließt. Durch die vorgeschlagenen Dichtspalten wird eine zuverlässige Abdichtung der Pumpe erreicht. In dem Dichtspalt kann einen Wellendichtring und/oder einen Spaltring vorgesehen sein. Der Wellendichtring weist bevorzugt eine Dichtlippe auf, welche auf dem Laufrad aufliegt und vorzugsweise von einer Schlauchfeder und/oder Wurmfeder radial auf das Laufrad gedrückt wird. Der Wellendichtring kann mit festem Sitz in dem Pumpengehäuse eingebracht sein und/oder ist bevorzugt als radialer Wellendichtring ausgeführt. Ebenso kann eine V-Ring-Dichtung bevorzugt aus Nitrilkautschuk vorgesehen sein.The object of the invention is further achieved by a pump with a pump housing and an arrangement arranged in the pump housing as described above, a cylindrical sealing gap being provided for radial sealing of the impeller between a suction side of the impeller and the pump housing. According to a preferred development, the pump has a stationary cutting ring provided on the pump or the cutting ring and an arrangement as described above, the cutting ring at least partially enclosing the impeller to form a conical sealing gap for radial sealing. The proposed sealing gaps is a reliable Sealing of the pump achieved. A shaft sealing ring and/or a split ring can be provided in the sealing gap. The shaft sealing ring preferably has a sealing lip which rests on the impeller and is preferably pressed radially onto the impeller by a tubular spring and/or garter spring. The shaft sealing ring can be introduced with a firm seat in the pump housing and/or is preferably designed as a radial shaft sealing ring. A V-ring seal, preferably made of nitrile rubber, can also be provided.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung der vorbeschriebenen Pumpe und/oder des orstfest an der Pumpe vorgesehenen Schneidring und der zuvor beschriebenen Anordnung weist der Schneidring eine Mehrzahl mit den Schneidkopfschneidkanten zusammenwirkenden Schneidzähne zum Zerkleinern des erfassten Feststoffes auf. Eine solche Pumpe ermöglicht eine bessere Anströmung im Eintrittsbereich des Laufrades, woraus eine höhere Pumpenkennlinie resultiert, da gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Ausgestaltungen eine Störung der Anströmung zwischen den Schaufeln bzw. den durch diesen gebildeten Schaufelkanälen reduziert wird. Durch die zuvor beschriebenen unterschiedlich langen Schneidkopfschneidkanten werden Feststoffe größeren Durchmessers besser zurückgehalten, bis dass diese von dem außen liegenden Schneidring ausreichend zerkleinert sind, so dass ein besseres Schneidergebnis und eine geringere Verstopfungsgefahr erreicht wird.According to a preferred development of the pump described above and/or the cutting ring provided stationary on the pump and the arrangement described above, the cutting ring has a plurality of cutting teeth cooperating with the cutting edges of the cutting head for comminuting the solid matter collected. Such a pump enables a better inflow in the inlet area of the impeller, which results in a higher pump characteristic curve, since interference with the inflow between the blades or the blade channels formed by them is reduced compared to designs known from the prior art. Due to the cutting head cutting edges of different lengths described above, solids with larger diameters are held back better until they are sufficiently comminuted by the cutting ring on the outside, so that a better cutting result and a lower risk of blockages are achieved.

Brief description of the drawings

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings using preferred exemplary embodiments.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1: eine Pumpe in einer Teilschnittansicht gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2: einen Schneidkopf der Pumpe in zwei perspektivischen Ansichten gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 3: einen Schneidring der Pumpe in zwei perspektivischen Ansichten (oben) sowie in einer Schnittansicht (unten) gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
Fig. 4: ein Laufrad und den Schneidkopf der Pumpe in einer perspektivischen Ansicht (links) und in einer Draufsicht (rechts) gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Show in the drawings

1: a pump in a partial sectional view according to a preferred embodiment of the invention,
2: a cutting head of the pump in two perspective views according to the preferred embodiment of the invention,
3: a cutting ring of the pump in two perspective views (above) and in a sectional view (below) according to the preferred embodiment of the invention, and
4: an impeller and the cutting head of the pump in a perspective view (left) and in a plan view (right) according to the preferred embodiment of the invention.

Detailed description of the exemplary embodiments

Fig. 1 zeigt eine Pumpe in einer Teilschnittansicht gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Pumpe, ausgeführt als Abwasser-Tauchmotorpumpe, weist ein einem Laufrad 3 vorgeschaltetes Schneidwerk umfassend einen Schneidkopf 1 und einen Schneidring 2 auf, die in Figs. 2 bis 4 gezeigt sind. Schneidkopf 1, Schneidring 2 und Laufrad 3 der Pumpe müssen nicht notwendigerweise wie nachfolgend beschrieben gestaltet sein. Das bedeutet, dass die Pumpe beispielsweise den nachfolgend beschriebenen Schneidkopf 1 aufweisen kann, jedoch Schneidring 2 und Laufrad 3 anders als nachfolgend beschrieben gestaltet sein können. Analoges gilt für den Schneidring 2 und das Laufrad 3. Insofern muss bei Ausgestaltung beispielsweise des Schneidrings 2 wie nachfolgend beschrieben der Schneidkopf 1 nicht wie nachfolgend beschrieben gestaltet sein, was jedoch durchaus möglich ist. 1 shows a pump in a partial sectional view according to a preferred embodiment of the invention. The pump, designed as a submersible sewage motor pump, has a cutting mechanism upstream of an impeller 3, comprising a cutting head 1 and a cutting ring 2, which in figs 2 to 4 are shown. Cutting head 1, cutting ring 2 and impeller 3 of the pump do not necessarily have to be designed as described below. This means that the pump can have, for example, the cutting head 1 described below, but the cutting ring 2 and impeller 3 can be designed differently than described below. The same applies to the cutting ring 2 and the impeller 3. In this respect, when the cutting ring 2 is designed as described below, for example, the cutting head 1 does not have to be designed as described below, which is, however, entirely possible.

Die Teilschnittansicht der Fig. 1 zeigt einen Teil eines Pumpengehäuses 4 der Pumpe, oberhalb welchem im regulären Betrieb der Pumpe ein nicht gezeigtes Gehäuse für einen Motor der Pumpe vorsehen ist. Der Motor treibt über eine nicht gezeigte Motorwelle das Laufrad 3 an, durch welches mit Feststoff belastete Flüssigkeit von einen unterhalb des Pumpengehäuses 4 ausgebildeten Saugseite 5 ansaugbar ist. Insofern sind die nachfolgend verwendeten Begriffe axial und radial jeweils auf die axiale Erstreckung der Motorwelle bezogen.The partial sectional view of 1 shows part of a pump housing 4 of the pump, above which a housing (not shown) for a motor of the pump is provided during regular operation of the pump. The motor drives the impeller 3 via a motor shaft (not shown), through which liquid loaded with solids can be sucked in from a suction side 5 formed below the pump housing 4 . In this respect, the following terms used axially and radially based on the axial extent of the motor shaft.

Der Schneidkopf 1 ist ortsfest insbesondere kraft- und/oder formschlüssig mittels einer Schneidkopfschraube 6 mit dem Laufrad 3 verbunden, und dreht sich während des Betriebs der Pumpe entsprechend mit dem Laufrad 3 mit. Der zylinderartige, den Schneidkopf 1 einfassenden Schneidring 2 ist demgegenüber ortsfest mit dem Pumpengehäuse 4 mittels einer Mehrzahl Schneidringschrauben 7 verbunden. Zwischen Schneidring 2 und Laufrad 3 ist eine radiale Abdichtung vorgesehen. Der Schneidkopf 1 ragt in die Saugseite 5 hinein, so dass angesaugte Flüssigkeit von der Saugseite 5 zunächst durch einen zwischen Schneidkopf 1 und Schneidring 2 vorgesehen Spalt strömt, um danach durch das Laufrad 3 gefördert zu werden. Durch die Drehbewegung des Schneidkopfes 1 relativ zu dem Schneidring 2 werden in der Flüssigkeit enthaltene Feststoffe zerkleinert werden, bevor diese das Laufrad 3 erreichen.The cutting head 1 is stationary, in particular non-positively and/or positively connected to the impeller 3 by means of a cutting head screw 6 and rotates accordingly with the impeller 3 during operation of the pump. In contrast, the cylindrical cutting ring 2 enclosing the cutting head 1 is connected in a stationary manner to the pump housing 4 by means of a plurality of cutting ring screws 7 . A radial seal is provided between the cutting ring 2 and the impeller 3 . The cutting head 1 protrudes into the suction side 5 so that liquid drawn in from the suction side 5 first flows through a gap provided between the cutting head 1 and the cutting ring 2 in order to then be conveyed through the impeller 3 . The rotary movement of the cutting head 1 relative to the cutting ring 2 causes solids contained in the liquid to be crushed before they reach the impeller 3 .

Fig. 2 zeigt den Schneidkopf 1 der Pumpe in zwei perspektivischen Ansichten gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Links ist der Schneidkopf 1 in perspektivischer Draufsicht von der der Saugseite 5 gezeigt, während rechts der Schneidkopf 1 in perspektivischer Draufsicht von der dem Laufrad 3 zugeordneter Seite gezeigt ist. Der Schneidkopf 1 weist einen zylinderartigen, rotationssymmetrischen Schneidkopfgrundkörper 8 aus Metall auf, durch den sich axial eine Bohrung 9 zur Aufnahme der Schneidkopfschraube 6 zur Befestigung an dem Laufrad 3 erstreckt. 2 shows the cutting head 1 of the pump in two perspective views according to the preferred embodiment of the invention. On the left, the cutting head 1 is shown in a perspective top view from the suction side 5, while on the right the cutting head 1 is shown in a perspective top view from the side associated with the impeller 3. The cutting head 1 has a cylindrical, rotationally symmetrical cutting head base body 8 made of metal, through which a bore 9 for receiving the cutting head screw 6 for attachment to the impeller 3 extends axially.

An der Umfangsfläche 10 des Schneidkopfgrundkörpers 8 sind vier in regelmäßigen Abständen angeordnete Schneidsegmente 11 vorgesehen, die einstückig mit dem Schneidkopfgrundkörper 8 gestaltet sind. Die Schneidsegmente 11 erstrecken sich jeweils radial von dem Schneidkopfgrundkörper 8 weg. Ferner erstrecken sich alle Schneidkopfgrundkörper 8 von einer dem Laufrad 3 gegenüberliegenden der Saugseite 5 zugewandten Flüssigkeitseintrittsseite 12 des Schneidkopfes 1 axial in Richtung des Laufrades 3 und bilden derart axial verlaufende Schneidkopfschneidkanten 13 aus.Four cutting segments 11 arranged at regular intervals are provided on the peripheral surface 10 of the basic cutter head body 8 and are designed in one piece with the basic cutter head body 8 . The cutting segments 11 each extend radially away from the main body 8 of the cutting head. Furthermore, all cutter head base bodies 8 extend axially from a liquid inlet side 12 of cutter head 1 opposite impeller 3 and facing suction side 5 in the direction of impeller 3 and thus form axially running cutter head cutting edges 13 .

Während sich die in der linken Figur links und rechts um 180° gegenüberliegend angeordneten Schneidsegmente 11 bzw. deren Schneidkopfschneidkanten 13 axial gleich lang erstrecken, nämlich von der der Saugseite 5 zugewandten Flüssigkeitseintrittsseite 12 des Schneidkopfes 1 bis im Wesentlichen hin zu der gegenüberliegenden dem Laufrad 3 zugewandten Seite 14, erstrecken sich die beiden im Abstand von 90° dazwischen angeordneten Schneidsegmente 11 bzw. deren Schneidkopfschneidkanten 13 axial von der Flüssigkeitseintrittsseite 12 nicht bis hin zu der Seite 14. Mit anderen Worten weisen jeweils zwei Schneidkopfschneidkanten 13 gegenüber den beiden anderen Schneidkopfschneidkanten 13 eine unterschiedlich lange axiale Erstreckung auf, da sich ein erster Teil der Schneidkopfschneidkanten 13 von der Flüssigkeitseintrittsseite 14 im Wesentlichen oder über die gesamte axiale Erstreckung des Schneidkopfes 1 erstreckt und sich ein zweiter Teil der Schneidkopfschneidkanten 13 von der Flüssigkeitseintrittsseite14 nur über einen Teil der gesamten axialen Erstreckung des Schneidkopfes 1 erstreckt.While the cutting segments 11, which are arranged 180° opposite one another on the left and right in the left-hand figure, or their cutting head cutting edges 13, extend axially with the same length, namely from the liquid inlet side 12 of the cutting head 1 facing the suction side 5 to essentially the opposite side facing the impeller 3 Page 14, the two cutting segments 11 arranged at a distance of 90° between them, or their cutting head cutting edges 13, do not extend axially from the liquid inlet side 12 to side 14. In other words, two cutting head cutting edges 13 each have a different angle than the other two cutting head cutting edges 13 long axial extent, since a first part of the cutter head cutting edges 13 extends from the liquid entry side 14 substantially or over the entire axial extent of the cutter head 1 and a second part of the cutter head cutting edges 13 extends from the liquid Trittsseite14 only extends over part of the entire axial extent of the cutting head 1.

Mit noch anderen Worten ist der zweite Teil der Schneidsegmente 11 gegenüber dem ersten Teil etwa um die Hälfte eingekürzt, wobei die sich gegenliegend angeordneten Schneidsegmente 11 jeweils identisch ausgeführt sind. Der eingekürzte Teil der Schneidsegmente 11 der axialen Erstreckung ist frei von Schneidkopfschneidkanten 13 ausgeführt. Die eingekürzten Schneidsegmente 11 weisen bis etwas zur Hälfte der axialen Erstreckung des Schneidkopfes 1 einen gleichbleibenden radialen Durchmesser auf und verjüngen sich dann hin zu der dem Laufrad 3 zugewandten Seite 14 in ihrem Durchmesser tropfenförmig. An seiner axial dem Laufrad 3 zugewandten Seite 14 weist der Schneidkopf 1 einen umlaufenden zylinderartigen Bund 15 auf, der einteilig mit dem Schneidkopfgrundkörper 8 ausgeführt ist und hinsichtlich seines radialen Außendurchmessers bündig mit den Schneidkopfschneidkanten 13 abschließt. Der Bund 15 verjüngt sich in seinem Durchmesser von der Seite 14 in Richtung Flüssigkeitseintrittsseite 12 in den Schneidkopfgrundkörper 8 gleichmäßig übergehend.In other words, the second part of the cutting segments 11 is shortened by about half compared to the first part, with the cutting segments 11 arranged opposite one another being identical in design. The shortened part of the cutting segments 11 of the axial extent is designed without cutting edges 13 of the cutting head. The shortened cutting segments 11 have a constant radial diameter up to about half of the axial extent of the cutting head 1 and then taper in diameter towards the side 14 facing the impeller 3 in the form of a drop. On its side 14 axially facing the impeller 3 , the cutting head 1 has a circumferential, cylindrical collar 15 which is designed in one piece with the cutting head body 8 and is flush with the cutting head cutting edges 13 in terms of its radial outer diameter. The collar 15 tapers in its diameter from the side 14 in the direction of the liquid inlet side 12 in the cutting head body 8 evenly.

Der Drehrichtung des Schneidkopf 1 zugewandt erstrecken sich die Schneidsegmente 11 von dem Schneidkopfgrundkörper 8 konkav radial weg hin zu der jeweiligen Schneidkopfschneidkante 13. Demgegenüber in Drehrichtung des Schneidkopfes 1 abgewandt erstrecken sich die Schneidsegmente 11 linear radial von dem Schneidkopfgrundkörper 8 weg zu der Schneidkopfschneidkante 13. Analoges gilt für die tropfenförmig Verjüngung der eingekürzten Schneidsegmente 11.Facing the direction of rotation of the cutting head 1, the cutting segments 11 extend concavely radially away from the main body 8 of the cutting head towards the respective cutting head cutting edge 13. In contrast, facing away from the direction of rotation of the cutting head 1, the cutting segments 11 extend linearly radially away from the main body 8 of the cutting head the cutting head cutting edge 13. The same applies to the drop-shaped taper of the shortened cutting segments 11.

Zur weiteren Strömungsoptimierung sind die Schneidsegmente 11 und die Schneidkopfschneidkanten 13 an der dem Laufrad 3 gegenüberliegenden Flüssigkeitseintrittsseite 12 des Schneidkopfes 1 abgeschrägt, wie aus Fig. 2 zu erkennen ist. Zum Zerkleinern des erfassten Feststoffes kann der vorbeschriebene Schneidkopf 1 mit seinen Schneidkopfschneidkanten 13 mit dem ortsfest an der Pumpe vorgesehenen Schneidring 2 aufweisend eine Mehrzahl Schneidzähne 16 wie nachfolgend beschrieben zusammenwirken.For further flow optimization, the cutting segments 11 and the cutting head cutting edges 13 are beveled on the liquid inlet side 12 of the cutting head 1 opposite the impeller 3, as shown in FIG 2 can be seen. In order to comminute the collected solid, the cutting head 1 described above can interact with its cutting head cutting edges 13 with the stationary cutting ring 2 provided on the pump, having a plurality of cutting teeth 16 as described below.

Fig. 3 zeigt einen Schneidring 2 der Pumpe in zwei perspektivischen Ansichten (oben) sowie in einer Schnittansicht (unten) gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Schneidring 2 weist einen eine Öffnung 17 ausbildenden ringartigen Schneidringgrundkörper 18 auf. Im in Fig. 1 gezeigten eingebauten Zustand ist Schneidkopf 1 durch die Öffnung 17 hindurch geführt. Wie zuvor beschrieben, ist der Schneidring 2 mittels drei um die Öffnung 17 herum gruppierter Schneidringschrauben 7 in axialer Verlängerung des Laufrades 3 mit dem Pumpengehäuse 4 der Pumpe ortsfest fixiert. 3 shows a cutting ring 2 of the pump in two perspective views (top) and in a sectional view (bottom) according to the preferred embodiment of the invention. The cutting ring 2 has a ring-like cutting ring base body 18 forming an opening 17 . in 1 When installed, the cutting head 1 shown is guided through the opening 17 . As previously described, the cutting ring 2 is fixed in place in an axial extension of the impeller 3 to the pump housing 4 of the pump by means of three cutting ring screws 7 grouped around the opening 17 .

In regelmäßigen Abständen sind an dem rotationssymmetrischen Schneidringgrundkörper 18 um die Öffnung 17 herum eine Mehrzahl Schneidzähne 16 mit jeweiligen inneren axial in Richtung des Laufrades 3 und äußeren in Richtung der Saugseite 5 der Pumpe weg von dem Laufrad 3 orientierten Schneidkanten 19 vorgesehen, wobei die Schneidkanten 19 beim Drehen des Schneidkopfes 1 mit den Schneidkopfschneidkanten 13 desselben zusammenwirken.A plurality of cutting teeth 16 with inner cutting edges 19 oriented axially in the direction of the impeller 3 and outer in the direction of the suction side 5 of the pump away from the impeller 3 are provided at regular intervals on the rotationally symmetrical cutting ring base body 18 around the opening 17, the cutting edges 19 when turning the cutting head 1 with the cutting head cutting edges 13 of the same.

Jeweils drei Schneidzähne 16 erstrecken sich von dem Schneidringgrundkörper 18 axial weg in Richtung des Laufrades 3 nach innen in das Pumpengehäuse 4 hinein und jeweils drei Schneidzähne 16 erstrecken sich in Richtung der Saugseite 5 nach außen aus dem Pumpengehäuse 4 heraus, wie auch in Fig. 1 angedeutet. Ebenso können vier, acht, zwölf oder mehr Schneidzähne 16 vorgesehen sind, die abwechselnd nach außen und innen orientiert sind. In axialer Erstreckung ist zwischen einer Spitze eines äußeren Schneidzahns 16 und einer Spitze eines inneren Schneidzahns 16 um die Öffnung 17 herum jeweils eine innere Schneidkante 19 und eine äußere Schneidkante 17 ausgebildet.Three cutting teeth 16 each extend axially away from the cutting ring base body 18 in the direction of the impeller 3 inward into the pump housing 4 and three cutting teeth 16 each extend outward in the direction of the suction side 5 out of the pump housing 4, as also in FIG 1 implied. Likewise, four, eight, twelve or more cutting teeth 16 can be provided, which are oriented alternately outwards and inwards. In axial extension is between a tip of an external cutting tooth 16 and a tip of an inner cutting tooth 16 around the opening 17 around an inner cutting edge 19 and an outer cutting edge 17, respectively.

Die sich nach außen erstreckenden Schneidzähne 16 sind in der Schnittansicht unten in der Fig. 3 unterhalb des scheibenartigen Schneidringgrundkörpers 18 dargestellt, während die sich nach innen erstreckenden Schneidzähne 16 in der Schnittansicht oberhalb des Schneidringgrundkörpers 18 dargestellt sind. Die perspektivische Abbildung oben rechts in Fig. 3 korrespondiert zu dieser Darstellung und zeigt die Ansicht auf den Schneidring 2 von der Saugseite 5 aus gesehen, während die perspektivische Abbildung oben links die Ansicht auf den Schneidring 2 vom Pumpengehäuse 4 aus gesehen zeigt.The outwardly extending cutting teeth 16 are shown in the sectional view at the bottom of FIG 3 shown below the disc-like cutting ring body 18, while the inwardly extending cutting teeth 16 are shown in the sectional view above the cutting ring body 18. The perspective figure above right in 3 corresponds to this representation and shows the view of the cutting ring 2 seen from the suction side 5 , while the perspective illustration at the top left shows the view of the cutting ring 2 seen from the pump housing 4 .

Wenigstens in den sich nach außen erstreckenden Schneidzähnen 16 ist jeweils eine sich radial nach außen erstreckende Materialaussparung 20 in Drehrichtung des Laufrades 4 hinter der Schneidkante 19 eingebracht. Eine solche Materialaussparung 20 ist ebenso in den sich nach innen erstreckenden Schneidzähnen 16 eingebracht. Das bedeutet, dass der Außendurchmesser der sich in Draufsicht ringförmig um die Öffnung 17 wellenartig bzw. sinusartig um die Öffnung herum erstrecken erstreckenden Schneidzähne 16 gleich ist, während der Innendurchmesser im Bereich der Materialaussparung 20 gegenüber einem Bereich der Schneidzähne 16 ohne Materialaussparung vergrößert ist.At least in the outwardly extending cutting teeth 16 a radially outwardly extending material recess 20 is introduced behind the cutting edge 19 in the direction of rotation of the impeller 4 . Such a material recess 20 is also made in the inwardly extending cutting teeth 16 . This means that the outer diameter of the cutting teeth 16, which extend annularly around the opening 17 in a wave-like or sinusoidal manner around the opening in a plan view, is the same, while the inner diameter in the area of the material recess 20 is larger than in the area of the cutting teeth 16 without a material recess.

Alternativ oder zusätzlich ist in einem Tal 21 zwischen wenigstens zwei sich nach außen erstreckenden Schneidzähnen 16 eine sich radial nach außen erstreckende taschenartige axiale Vertiefung 22 in den Schneidringgrundkörper 18 eingebracht. Vorliegend sind taschenartige axiale Vertiefungen 22 sowohl in den Tälern 21 zwischen den nach außen als auch den nach innen erstreckenden Schneidzähnen 16 eingebracht. Die Vertiefungen 22 erstrecken sich von der Talsohle radial nach außen vertiefend, so dass der Schneidringgrundkörper 18 in dem Tal 21 radial nach außen abgeflacht ist. Die Materialaussparungen 20 und Täler 21 sind an allen Schneidzähnen 16 bzw. zwischen diesen vorgesehen und können durch Fräsen oder durch eine entsprechende Gussform eines metallenen Schneidrings 2 hergestellt werden.Alternatively or additionally, a radially outwardly extending pocket-like axial recess 22 is introduced into the cutting ring base body 18 in a valley 21 between at least two outwardly extending cutting teeth 16 . In the present case, pocket-like axial indentations 22 are introduced both in the valleys 21 between the cutting teeth 16 extending outwards and inwards. The indentations 22 extend radially outwards from the bottom of the valley, deepening so that the cutting ring base body 18 is flattened radially outwards in the valley 21 . The material recesses 20 and valleys 21 are provided on all cutting teeth 16 or between them and can be produced by milling or by a corresponding casting of a metal cutting ring 2 .

Wie insbesondere aus der Abbildung unten in Fig. 3 zu erkennen, überlappen sich die äußere Schneidkante 19 eines Tals 21 zwischen zwei sich nach außen erstreckenden Schneidzähnen 16 und die innere Schneidkante 19 eines Tals 21 zwischen zwei sich nach innen erstreckenden Schneidzähnen 16 in axialer Richtung. Derart ist an einer durch die Schneidkanten 19 ausgebildeten Schneidfläche des Schneidrings 2 kein radial umlaufender Bund vorhanden, der nicht von einer Schneidkante 19 unterbrochen ist. In Drehrichtung des Laufrades 3 flacht ein Schnittwinkel der Schneidkante 19 von dem Schneidringgrundkörper 18 nach außen hin zu einer Spitze des Schneidzahns 16 ab.As shown in particular in the figure below in 3 As can be seen, the outer cutting edge 19 of a valley 21 between two outwardly extending cutting teeth 16 and the inner cutting edge 19 of a valley 21 between two inwardly extending cutting teeth 16 overlap in the axial direction. In this way, on a cutting surface of the cutting ring 2 formed by the cutting edges 19 , there is no radially circumferential collar that is not interrupted by a cutting edge 19 . In the direction of rotation of the impeller 3 , a cutting angle of the cutting edge 19 flattens out from the cutting ring base body 18 outwards towards a tip of the cutting tooth 16 .

Ein Schnittwinkel der äußeren Schneidzähne 16 bzw. der äußeren Schneidkanten 19, den Schneidkopfschneidkanten 13 zugewandt, beträgt 55°, wobei der Schnittwinkel der inneren Schneidzähne 16 demgegenüber 52,5° beträgt. In Drehrichtung des Laufrades 3 ist der Schnittwinkel flacher und beträgt außen 20° und innen 10°. Jeder Schneidzahn 16 ragt von dem Schneidringgrundkörper 18 wenigstens 17 mm nach außen, wobei sich die inneren Schneidzähne 16 weiter als die äußeren Schneidzähne 16 axial von dem Schneidringgrundkörper 16 weg erstrecken. Die Schneidzähne 16 sind ferner radial ,angeschärft', nämlich außen mit 37° und innen mit 33° gegenüber dem scheibenartigen Schneidringgrundkörper 16 zur Öffnung 17 hin abgeflacht. Daneben sind andere Schneidwinkel und Dimensionen denkbar.A cutting angle of the outer cutting teeth 16 or the outer cutting edges 19 facing the cutting head cutting edges 13 is 55°, the cutting angle of the inner cutting teeth 16 being 52.5° in comparison. In the direction of rotation of the impeller 3, the cutting angle is flatter and is 20° on the outside and 10° on the inside. Each cutting tooth 16 projects outwardly from the cutter ring body 18 at least 17 mm, with the inner cutting teeth 16 extending further axially away from the cutter ring body 16 than do the outer cutting teeth 16 . The cutting teeth 16 are also radially 'sharpened', namely flattened at 37° on the outside and 33° on the inside in relation to the disk-like cutting ring base body 16 towards the opening 17 . In addition, other cutting angles and dimensions are conceivable.

Fig. 4 zeigt ein geschlossenes zwei-Kanal Laufrad 3 und den Schneidkopf 1 der Pumpe in einer perspektivischen halbgeöffneten Ansicht links und in einer halbgeöffneten Draufsicht rechts gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Schneidkopf 1 ist weiterhin mit dem in Fig. 4 nicht gezeigten Laufrad 3 ortsfest in axialer Verlängerung desselben zum Zusammenwirken mit dem ebenso in Fig. 4 nicht gezeigten Schneidring 2 verbunden. Der Schneidkopf 1 ist wie zuvor beschrieben mit Schneidkopfgrundkörper 8 mit der Mehrzahl Schneidsegmente 11 mit jeweils insbesondere axial verlaufenden Schneidkopfschneidkanten 13 zum Zerkleinern des Feststoffes gestaltet, wobei sich Schneidkopfschneidkanten 13 von dem Schneidkopfgrundkörper 8 radial weg erstrecken. 4 shows a closed two-channel impeller 3 and the cutting head 1 of the pump in a perspective half-open view on the left and in a half-open top view on the right according to the preferred embodiment of the invention. The cutting head 1 is still with the in 4 Impeller 3, not shown, stationary in an axial extension of the same for cooperation with the also in 4 Not shown cutting ring 2 connected. As previously described, the cutter head 1 is designed with a cutter head base body 8 with the plurality of cutting segments 11 each with cutter head cutting edges 13 running in particular axially for comminuting the solid, the cutter head cutting edges 13 extending radially away from the cutter head base body 8 .

Das scheibenartige Laufrad 3 weist nach gängiger Art zwei schneckenartig verlaufende Schaufeln 23 auf, die sich jeweils von einer dem Schneidkopf 1 an einer zentralen Laufradöffnung 25 zugewandten Eintrittskante 24 bis hin zum äußeren radialen Rand des Laufrades erstrecken, wie in Fig. 4 insbesondere rechts zu erkennen ist. Die Schaufeln 23 sind axial einerseits durch eine motorseitige sich radial erstreckende Tragscheibe 26 mit einer nicht gezeigten Nabe zum Aufnehmen der Motorwelle der Pumpe sowie andererseits saugseitig durch sich radial erstreckende Deckscheibe 27 eingefasst, so dass die sich axial erstreckenden Schaufeln 23 zwischen den parallel zueinander angeordneten Tragscheibe 26 und Deckscheibe 27 vorgesehen sind. An dem radial äußeren Rand ist das Laufrad 3 radial zwischen Tragscheibe 26, Deckscheibe 27 und zwei benachbarten Schaufeln 23 in seitlicher Draufsicht rechteckartig geöffnet.The disc-like impeller 3 has, in the usual manner, two snail-like running blades 23, each of which extends from one of the cutting head 1 to a central impeller opening 25 facing leading edge 24 extend to the outer radial edge of the impeller, as in 4 can be seen in particular on the right. The blades 23 are axially bordered on the one hand by a radially extending support disk 26 on the motor side with a hub (not shown) for receiving the motor shaft of the pump and on the other hand on the suction side by a radially extending cover disk 27, so that the axially extending blades 23 between the support disks arranged parallel to one another 26 and cover plate 27 are provided. On the radially outer edge, the impeller 3 is open radially between the support disk 26, the cover disk 27 and two adjacent blades 23 in the form of a rectangle in a lateral plan view.

Wie insbesondere aus Fig. 4 links zu erkennen, sind die Schneidkopfschneidkanten 13 beanstandet zu den Eintrittskanten 24 angeordnet. Ferner sind die Eintrittskanten 24 von dem inneren Rand der Laufradöffnung 25 radial nach außen beabstandet vorgesehen. Zudem sind die Schneidkopfschneidkanten 13 in Drehrichtung des Laufrades 3 radial vorauseilend zu den Eintrittskanten 24 angeordnet, wie durch den Winkel α in Fig. 4 rechts angedeutet. Mit anderen Worten liegen die Eintrittskanten 24 des Laufrades 3 und Schneidkopfschneidkanten 13 nicht auf einer radialen Linie. Der Winkel α beträgt beispielsweise ≤ 2,5°, 5° oder 10°. Die Schneidkopfschneidkanten 13 und die Eintrittskanten 24 erstrecken sich parallel zueinander.Like in particular 4 can be seen on the left, the cutting head cutting edges 13 are arranged at a distance from the leading edges 24 . Furthermore, the leading edges 24 are spaced radially outwards from the inner edge of the impeller opening 25 . In addition, the cutting head cutting edges 13 are arranged radially ahead of the leading edges 24 in the direction of rotation of the impeller 3, as indicated by the angle α in 4 indicated on the right. In other words, the leading edges 24 of the impeller 3 and the cutting head cutting edges 13 do not lie on a radial line. The angle α is, for example, ≦2.5°, 5° or 10°. The cutting head cutting edges 13 and the leading edges 24 extend parallel to one another.

Vorliegend sind wie zuvor ausgeführt zwei Schaufeln 23 vorgesehen, während der durch die Laufradöffnung 25 hin durchgeführte Schneidkopf 1 vier Schneidkopfschneidkanten 13 aufweist. Von den vier Schneidkopfschneidkanten 13 wirken jedoch nur die Schneidkopfschneidkanten 13 der nicht verkürzten Schneidsegmente 11 mit den Schaufeln 23 zusammen. In axialer Richtung sind die verkürzten Schneidsegmente 11 saugseitig vor den Schaufeln 23 vorgesehen, so dass keine Übertragung der Schneidkopfschneidkanten 13 der verkürzten Schneidsegmente 11 mit den Schaufeln 23 gegeben ist. Sofern in alternativer Ausgestaltung beispielsweise acht Schneidsegmente 11 vorgesehen sind, weißt das Laufrad 3 zweckmäßigerweise vier Schaufeln 23 auf. Zur radialen Abdichtung des Laufrades 3 ist zwischen der Saugseite 5 des Laufrades 3 und dem Pumpengehäuse 4 ein nicht gezeigter zylindrischer Dichtspalt vorgesehen. Eine weitere Abdichtung wird ausgebildet, in dem der Schneidring 2 das Laufrad 2 zur Ausbildung eines konischer Dichtspalt wenigstens teilweise umschließt.As previously explained, two blades 23 are provided here, while the cutting head 1 passed through the impeller opening 25 has four cutting head cutting edges 13 . Of the four cutter head cutting edges 13 , however, only the cutter head cutting edges 13 of the non-shortened cutting segments 11 interact with the blades 23 . In the axial direction, the shortened cutting segments 11 are provided in front of the blades 23 on the suction side, so that the cutting head cutting edges 13 of the shortened cutting segments 11 are not transferred to the blades 23 . If, for example, eight cutting segments 11 are provided in an alternative embodiment, the impeller 3 expediently has four blades 23 . A cylindrical sealing gap (not shown) is provided between the suction side 5 of the impeller 3 and the pump housing 4 for the radial sealing of the impeller 3 . Another seal is formed in which the Cutting ring 2, the impeller 2 to form a conical sealing gap at least partially encloses.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiels sind lediglich Beispiele, die im Rahmen der Ansprüche auf vielfältige Weise modifiziert und/oder ergänzt werden können. Jedes Merkmal, das für ein bestimmtes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, kann eigenständig oder in Kombination mit anderen Merkmalen in einem beliebigen anderen Ausführungsbeispiel genutzt werden. Jedes Merkmal, dass für ein Ausführungsbeispiel einer bestimmten Kategorie beschrieben wurde, kann auch in entsprechender Weise in einem Ausführungsbeispiel einer anderen Kategorie eingesetzt werden. Bezugszeichenliste Schneidkopf 1 Schneidring 2 Laufrad 3 Pumpengehäuse 4 Saugseite 5 Schneidkopfschraube 6 Schneidringschraube 7 Schneidkopfgrundkörper 8 Bohrung 9 Umfangsfläche 10 Schneidsegment 11 Flüssigkeitseintrittsseite 12 Schneidkopfschneidkante 13 Seite 14 Bund 15 Schneidzahn 16 Öffnung 17 Schneidringgrundkörper 18 Schneidkante 19 Materialaussparung 20 Tal 21 Vertiefung 22 Schaufel 23 Eintrittskante 24 Laufradöffnung 25 Tragscheibe 26 Deckscheibe 27 The exemplary embodiments described are merely examples that can be modified and/or supplemented in many ways within the scope of the claims. Each feature described for a particular embodiment can be used on its own or in combination with other features in any other embodiment. Each feature described for an embodiment of a particular category can also be used in a corresponding manner in an embodiment of another category. Reference List cutting head 1 cutting ring 2 Wheel 3 pump housing 4 suction side 5 cutting head screw 6 cutting ring screw 7 cutting head body 8th drilling 9 peripheral surface 10 cutting segment 11 liquid inlet side 12 cutting head cutting edge 13 side 14 Federation 15 cutting tooth 16 opening 17 cutting ring body 18 cutting edge 19 material recess 20 valley 21 deepening 22 shovel 23 leading edge 24 impeller opening 25 carrier disc 26 cover disk 27

Claims

Arrangement comprising an impeller (3) and a cutting head (1) for solid-loaded liquid of a pump, wherein the cutter head (1) is connected to the impeller (3) in a stationary manner in the axial extension of the same for interaction with a cutting ring (3) and has a cutter head base body (8) with a plurality of cutting segments (11) with cutter head cutting edges (13) for comminuting the solid matter, which cutter head cutting edges (13) extend radially away from the cutter head body (8),

the impeller (3) has a plurality of blades (23) with leading edges (24) arranged at a distance from the cutter head cutting edges (13) and extending essentially parallel to the cutter head cutting edges (13), and

the cutting head cutting edges (13) are arranged radially ahead of the leading edges (24) in the direction of rotation of the impeller (3).

Arrangement according to the preceding claim, wherein the cutting head cutting edges (13) are arranged in advance of the leading edges (24) by the angle α ≥ 1.5°, 2.5°, 5° or 10°.

An arrangement according to any one of the preceding claims, wherein the cutter head cutting edges (13) each extend substantially axially.

Arrangement according to one of the preceding claims, in which the impeller (3) has an impeller opening (25) within which the cutting head (1) is arranged, and the leading edges (24) are arranged radially outwardly from the edge of the impeller opening (25). .

Arrangement according to one of the preceding claims, in which the number of cutter head cutting edges (13) is equal to, unequal to or twice the number of blades (23) and/or leading edges (24).

Arrangement according to one of the preceding claims, in which the impeller (3) has a support disk (26) on the motor side with a hub for receiving a motor shaft of the pump and has a cover disk (27) on the suction side, and the blades (23) are provided between the support disk (26) and the cover disk (27).

Arrangement according to one of the preceding claims, wherein at least two of the cutter head cutting edges (13) have different long axial extents and the cutter head cutting edge (13) with the longer axial extent is arranged at a distance from the leading edge (24).

Pump with a pump housing (4) and an arrangement arranged in the pump housing (4) according to one of the preceding claims, wherein a cylindrical sealing gap is provided for radial sealing of the impeller (3) between a suction side (5) of the pump and the pump housing (4). is.

Pump according to the preceding claim and with a stationary cutting ring (3) provided on the pump or with the cutting ring (3) and an arrangement according to one of the preceding claims, wherein for the radial sealing of the cutting ring (3) the impeller (3) to form a conical sealing gap at least partially encloses.

Pump according to one of the two preceding claims and/or with the cutting ring (3) provided stationarily on the pump and an arrangement according to one of the preceding claims, wherein the cutting ring (3) has a plurality of cutting teeth cooperating with the cutting head cutting edges (13) for comminuting the captured has solid.