LU102842B1

LU102842B1 - cutting head of a pump

Info

Publication number: LU102842B1
Application number: LU102842A
Authority: LU
Inventors: Johannes Reuschel; Thomas Keil; Andreas Zeiss; Benjamin Wegner
Original assignee: Wilo Se
Priority date: 2021-06-24
Filing date: 2021-06-24
Publication date: 2022-12-29
Also published as: CN115523152A; EP4108927A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Schneidkopf (1) einer Pumpe für mit Feststoff belastete Flüssigkeit zum Zusammenwirken mit einem Schneidring (2), mit einem einem Laufrad (3) der Pumpe zugeordneten Schneidkopfgrundkörper (8), an dessen Umfangsfläche (10) eine Mehrzahl Schneidsegmente (11) vorgesehen sind, die jeweils axial verlaufende Schneidkopfschneidkanten (13) zum Zerkleinern des Feststoffes aufweisen, die sich jeweils radial weg von dem Schneidkopfgrundkörper (8) und sich jeweils von einer dem Laufrad (3) gegenüberliegenden Flüssigkeitseintrittsseite (12) des Schneidkopfes (1) im Wesentlichen axial in Richtung Laufrad (3) erstrecken, wobei wenigstens zwei der Schneidkopfschneidkanten (13) unterschiedlich lange axiale Erstreckungen aufweisen.The subject matter of the invention is a cutting head (1) of a pump for liquid loaded with solids for cooperation with a cutting ring (2), with a cutting head base body (8) assigned to an impeller (3) of the pump, on whose peripheral surface (10) a plurality of cutting segments ( 11) are provided, which each have axially running cutting head cutting edges (13) for comminuting the solid, which each extend radially away from the main body (8) of the cutting head and from a liquid inlet side (12) of the cutting head (1) opposite the impeller (3). extending essentially axially in the direction of the impeller (3), at least two of the cutting head cutting edges (13) having axial extensions of different lengths.

Description

Schneidkopf einer Pumpe Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft einen Schneidkopf einer Pumpe für mit Feststoff belastete Flüs- sigkeit zum Zusammenwirken mit einem Schneidring, mit einem einem Laufrad der Pumpe zugeordneten Schneidkopfgrundkörper, an dessen Umfangsfläche eine Mehrzahl Schneidsegmente vorgesehen sind, die jeweils axial verlaufende Schneidkopfschneidkan- ten zum Zerkleinern des Feststoffes aufweisen, die sich jeweils radial weg von dem | Schneidkopfgrundkorper erstrecken. Hintergrund der Erfindung 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 Fliissigkeit enthaltenen Feststoffe zu zerkleinern.Cutting head of a pump Technical field The invention relates to a cutting head of a pump for liquids laden with solids for interaction with a cutting ring, with a cutting head base body assigned to an impeller of the pump, on the peripheral surface of which a plurality of cutting segments are provided, each of which has axially running cutting head cutting edges have for crushing the solid, each radially away from the | Extend cutting head body. Background of the invention Admixtures of solids in liquids such as sewage can clog pumps or pipelines. In order to prevent such blockages, so-called cutters are used, which are located in front of an intake 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 kreisformige, ke- gelformige oder zylindrische Schneidflächen eingesetzt werden. Die Schneidflächen, auch Schneidsieb genannt, weisen Offnungen auf, durch die die Flüssigkeit hin zu einem Laufrad der Pumpe strömt. Bei ebener oder kegelformiger Ausprägung der Schneidfläche spricht man von einer Schneidplatte. Fine zylindrische Ausprägung der Schneidfläche wird als Schneidring bezeichnet. Während die Schneidwirkung solche Schneidwerke jedenfalls im Neuzustand gut ist, kônnen 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 Schneid-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. When the cutting surface is flat or conical, it is referred to as a cutting plate. Fine cylindrical expression of the cutting surface is referred to as a cutting ring. While the cutting action of such cutters is good when new, the cutters themselves can become clogged, which can cause solids to become blocked, or solids can become lodged in front of the suction area of the pump, thereby blocking the suction area. In addition, a cutting

| 2 LU102842 werk aufgrund der Beeinflussung der Zuströmung in die Pumpe in der Regel negativ auf den Wirkungsgrad und die Kennlinie der Pumpe aus. Beschreibung der Erfindung Ausgehend von dieser Situation ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schneidkopf für mit Feststoff belastete Flüssigkeit einer Pumpe bereitzustellen, welcher gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen betriebssicherer ist, ei- nen Wartungsaufwand reduziert und zugleich einen hohen hydraulischen Wirkungsgrad der Pumpe ermöglicht. Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche ge- löst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.| 2 LU102842 generally has a negative effect on the efficiency and the characteristic curve of the pump due to the influencing of the inflow into the pump. Description of the invention Based on this situation, it is an object of the present invention to provide a cutting head for pump liquids loaded with solids, which is more reliable than the solutions known from the prior art, reduces the maintenance effort and at the same time has a high hydraulic efficiency the pump allows. The object of the invention is achieved by the features of the independent claims. Advantageous configurations are specified in the dependent claims.

Demnach wird die Aufgabe gelöst durch einen Schneidkopf einer Pumpe für mit Fest- stoff belastete Flüssigkeit zum Zusammenwirken mit einem Schneidring, mit einem ei- nem Laufrad der Pumpe zugeordneten Schneidkopfgrundkörper, an dessen Umfangsflä- che eine Mehrzahl Schneidsegmente vorgesehen sind, die jeweils axial verlaufende Schneidkopfschneidkanten zum Zerkleinern des Feststoffes aufweisen, die sich jeweils radial weg von dem Schneidkopfgrundkörper und sich jeweils von einer dem Laufrad gegenüberliegenden Flüssigkeitseintrittsseite des Schneidkopfes im Wesentlichen axial in Richtung Laufrad erstrecken, wobei wenigstens zwei der Schneidkopfschneidkanten unterschiedlich lange axiale Erstreckungen aufweisen.Accordingly, the object is achieved by a cutting head of a pump for liquid containing solids for interaction with a cutting ring, with a cutting head base body assigned to an impeller of the pump, on the peripheral surface of which a plurality of cutting segments are provided, each of which has axially running cutting head cutting edges for comminuting the solid, which each extend radially away from the cutter head body and each extend essentially axially in the direction of the impeller from a liquid inlet side of the cutter head opposite the impeller, wherein at least two of the cutter head cutting edges have axial extensions of different lengths.

Ein wesentlicher Punkt der vorgeschlagenen Lösung liegt darin, dass durch die unter- schiedlich langen Schneidkopfschneidkanten eine höhere und derart bessere Pumpen- kennlinie erreicht wird. 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 Verstop- fung der Pumpe erreicht wird. Ein noch besseres Schneidergebnis lässt sich erreichen, | wenn beispielsweise ein Drittel der Schneidkopfschneidkanten länger zum Zusammen- wirken mit den Schaufeln des Laufrades ausgeführt sind und zwei Drittel der Schneid-An essential point of the proposed solution lies in the fact that the differently long cutting head cutting edges result in a higher and thus better pump characteristic. While the longer cutter head cutting edge can interact with the blades of the impeller, the shorter cutter head cutting edge has an additional effect on the solid, 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 cutter head cutting edges are longer to interact with the blades of the impeller and two thirds of the cutting

; 3 LU102842 kopfschneidkanten kürzer ausgeführt sind. Bevorzugt sind zur Ausbildung einer Rotati- onssymmetrie wenigstens zwei Schneidkopfschneidkanten kürzer ausgeführt und ein Vielfaches davon länger ausgeführt.; 3 LU102842 head cutting edges are made shorter. In order to form rotational symmetry, at least two cutting head cutting edges are preferably made shorter and a multiple of them longer.

Als Pumpe wird im Allgemeinen eine Strömungsmaschine bezeichnet, die eine Drehbe- wegung und dynamische Kräfte zur Förderung überwiegend von Flüssigkeiten als Medi- um nutzt. Bevorzugt ist die Pumpe als Kreiselpumpe ausgestaltet. Bei einer Kreiselpum- pe wird neben einer tangentialen Beschleunigung der Flüssigkeit, des Mediums, in radia- ler Strömung auftretende Fliehkraft zur Förderung genutzt, so dass solche Pumpen eben- so als Zentrifugalpumpen bezeichnet werden. Bevorzugt lässt sich die Pumpe für eine hydraulische Anlage eines Gebäudes verwenden, beispielsweise als Abwasserpumpe. Im regulären Betrieb der Pumpe kann ein Gehäuse eines Motors der Pumpe oberhalb eines Pumpengehäuses angeordnet sein, in welchem das von dem Motor über die Mo- torwelle angetriebenes Laufrad zum Fördern des Fluid vorgesehen ist, wobei das Gehäu- se 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 orts- fest mit der Motorwelle verbunden.A pump is generally referred to as a flow 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. 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 conveying the fluid, the housing of the motor being stationarily connected to the pump housing and/or can be designed in one piece. The motor shaft preferably protrudes from the housing of the motor into the pump housing on a drive side and/or the impeller is stationarily connected to the motor shaft on the drive side.

Die Flüssigkeit umfasst bevorzugt Wasser oder ein sonstiges flüssiges Medium wie bei- spielsweise 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 Ge- häuse des Motors und/oder das Pumpengehäuse aus Metall, insbesondere aus Gusseisen oder Edelstahl, und/oder Kunststoff gestaltet.The liquid preferably includes 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.

Der Schneidring ist bevorzugt mit einem scheibenartigen Schneidkopfgrundkörper mit einer Öffnung gestaltet, durch die der Schneidkopf hindurchgeführt ist. Bevorzugt ist der Schneidkopfgrundkörper mit dem Laufrad der Pumpe verbindbar, beispielsweise ver- schraubbar. Ebenso kann der Schneidkopf einstückig mit dem Laufrad ausgestaltet sein, beispielsweise aus einem Metall oder einem Kunststoff. Die Schneidsegmente erstrecken sich bevorzugt radial von dem Schneidkopfgrundkörper weg und/oder sind in regelmäßi-The cutting ring is preferably designed with a disc-like cutting head body with an opening through which the cutting head is passed. The main body of the cutting head can preferably be connected to the impeller of the pump, for example screwed. Likewise, the cutting head can be designed in one piece with the impeller, for example made of a metal or a plastic. The cutting segments preferably extend radially away from the main body of the cutting head and/or are arranged in regular

; 4 LU102842 gen Abständen angeordnet und/oder einstückig mit dem Schneidkopfgrundkörper ausge- staltet. Bevorzugt radial außen an den Schneidsegmenten sind die sich axial erstrecken- den Schneidkopfschneidkanten vorgesehen, die zum Zerkleinern des Feststoffes bevor- zugt mit Schneidzähnen des Schneidrings zusammenwirken. Durch eine Rotationsbewe- gung 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.; 4 LU102842 spaced apart and/or designed in one piece with the cutting head body. 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 solid piece of textile caught by the cutting head cutting edges of the cutting body to engage the cutting teeth, so that the textile is shredded and consequently cannot clog the pump.

Es ist bevorzugt vorgesehen, dass sich die wenigstens zwei Schneidkopfschneidkanten von der Flüssigkeitseintrittsseite in Richtung Laufrad erstrecken. Bevorzugt erstrecken sich alle Schneidkopfschneidkanten von der Flüssigkeitseintrittsseite in Richtung Lauf- rad. Besonders bevorzugt erstreckt sich wenigstens eine Schneidkopfschneidkante über die gesamte Erstreckung zwischen Flüssigkeitseintrittsseite und der gegenüberliegenden dem Laufrad zugeordneten Seite. Die demgegenüber sich axial unterschiedlich lang er- streckende Schneidkopfschneidkante erstreckt sich bevorzugt nicht bis hin zu der dem Laufrad zugeordneten Seite und ist entsprechend eingekürzt. Die Schneidsegmente er- strecken sich von der insbesondere zylindrischen Umfangsfläche bevorzugt in axialer Draufsicht dreieckartig hin zum radialen Rand des Schneidkopfes. Die unterschiedlich lange axiale Erstreckung beträgt bevorzugt > 30%, 40%, 50%, 60% oder 70%. Im We- sentlichen 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. Bevorzugt ist eine kürzere Schneidkopfschneid- kante zwischen zwei längeren Schneidkopfschneidkanten vorgesehen.Provision is preferably made for the at least two cutting head cutting edges to extend from the liquid inlet side in the direction of the impeller. All cutter head cutting edges preferably extend from the liquid entry side in the direction of the impeller. At least one cutting head cutting edge particularly preferably extends over the entire extent between the liquid inlet side and the opposite side assigned to the impeller. In contrast, the cutting head cutting edge, which extends axially with different lengths, preferably does not extend as far as the side associated with the impeller and is correspondingly shortened. The cutting segments extend from the in particular cylindrical peripheral surface, preferably in a triangular manner in an axial top view, towards the radial edge of the cutting head. The axial extension of different lengths is preferably >30%, 40%, 50%, 60% or 70%. 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. A shorter cutting head cutting edge is preferably provided between two longer cutting head cutting edges.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung erstreckt sich ein erster Teil der Schneidkopf- schneidkanten von der Flüssigkeitseintrittsseite im Wesentlichen über die gesamte axiale Erstreckung des Schneidkopfes und erstreckt sich ein zweiter Teil der Schneidkopf- schneidkanten von der Flüssigkeitseintrittsseite nur über einen Teil der gesamten axialen Erstreckung des Schneidkopfes. Der zweite Teil kann sich beispielsweise nur zur Hälfte des ersten Teils erstrecken. Bevorzugt erstreckt sich der zweite Teil über ein Teil derart, dass der zweite Teil der Schneidkopfschneidkanten nicht mit den Schaufeln des Laufra- des zusammenwirken kann.According to a preferred development, a first part of the cutting head cutting edges extends from the liquid entry side essentially over the entire axial extent of the cutting head and a second part of the cutting head cutting edges extends from the liquid entry side only over part of the entire axial extent of the cutting head. The second part can, for example, only extend halfway through the first part. Preferably, the second part extends over a part such that the second part of the cutter head cutting edges cannot interact with the blades of the impeller.

U. —————————————— "=U. —————————————— "=

; 5 LU102842 Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist der andere Teil des zweiten Teils der axialen Erstreckung Schneidkopfschneidkanten-frei ausgeführt. In dem Schneidkopf- schneidkanten-freien Bereich weist der Schneidkopf bevorzugt einen geringeren radialen Außendurchmesser als in dem Bereich auf, in dem Schneidkopfschneidkanten vorgese- hen sind. Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung verjüngt sich das Schneidsegment in dem anderen Teil des zweiten Teils der axialen Erstreckung hin zu einer dem Laufrad zugewandten Seite des Schneidkopfes insbesondere in Tropfenform. Das Schneidseg- ment verjüngt sich insbesondere in seiner radialen Erstreckung von der Schneidkopf- schneidkante hin zur Umfangsfläche des Schneidkopfgrundkörpers. Bevorzugt geht das Schneidsegment fließend, insbesondere linear, in den Schneidkopfgrundkörper über, wodurch eine Strömungsoptimierung erreicht wird.; 5 LU102842 According to another preferred development, the other part of the second part of the axial extent is designed without a cutting head cutting edge. In the area in which the cutting head has no cutting edges, the cutting head preferably has a smaller radial outer diameter than in the area in which the cutting head cutting edges are provided. According to a further preferred development, the cutting segment tapers in the other part of the second part of the axial extent towards a side of the cutting head facing the impeller, in particular in the form of a drop. The cutting segment tapers particularly in its radial extension from the cutting edge of the cutting head towards the peripheral surface of the main body of the cutting head. The cutting segment preferably transitions smoothly, in particular linearly, into the main body of the cutting head, as a result of which flow optimization is achieved.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung weist der Schneidkopf an seiner axial dem Laufrad zugewandten Seite einen umlaufenden zylinderartigen Bund auf, der hin- sichtlich seines radialen Außendurchmessers bündig mit den Schneidkopfschneidkanten abschließt. Der Bund fällt bevorzugt, in axialer Schnittansicht, kreissegmentartig oder exponentialartig von der dem Laufrad zugewandten Seite hin zum Schneidkopfgrund- körper ab. Besonders bevorzugt verjüngt sich der insbesondere kragenartig ausgestaltete Bund weg von seiner dem Laufrad zugewandten Seite in seinem Durchmesser und geht in den Schneidkopfgrundkörper insbesondere fließend über. Bevorzugt weist der Bund den gleichen radialen Durchmesser wie die Schneidkopfschneidkanten bzw. Schneidsegmente auf und/oder ist mit den sich über die gesamte axiale Erstreckung er- streckenden und/oder längeren Schneidkopfschneidkanten bzw. Schneidsegmenten ein- stückig ausgeführt und/oder geht fließend in diese über. Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist der Schneidkopfgrundkörper zylin- derartig gestaltet, erstrecken sich die Schneidsegmente von der zylinderartigen Umfangs- fläche radial weg und ragen die Schneidkopfschneidkanten bis an den Außendurchmesser des Schneidkopfes, insbesondere des Bundes, heran. Wenn sich der erste Teil der Schneidkopfschneidkanten von der Flüssigkeitseintrittsseite im Wesentlichen über die - = —————According to another preferred development, the cutting head has, on its side axially facing the impeller, a circumferential, cylindrical collar which ends flush with the cutting head cutting edges with regard to its radial outer diameter. In an axial sectional view, the collar preferably falls away in the manner of a segment of a circle or exponentially from the side facing the impeller towards the main body of the cutter head. Particularly preferably, the collar, which is designed in particular in the manner of a collar, tapers in diameter away from its side facing the impeller and merges in particular smoothly into the main body of the cutting head. The collar preferably has the same radial diameter as the cutting head cutting edges or cutting segments and/or is made in one piece with the cutting head cutting edges or cutting segments that extend over the entire axial extent and/or is longer and/or merges smoothly into them . According to another preferred development, the basic body of the cutting head is designed in a cylindrical manner, the cutting segments extend radially away from the cylindrical circumferential surface and the cutting edges of the cutting head project up to the outer diameter of the cutting head, in particular the collar. If the first part of the cutting head cutting edges extends from the liquid entry side essentially over the - = —————

; 6 LU102842 gesamte axiale Erstreckung des Schneidkopfes erstreckt, bedeutet dies bevorzugt, dass sich die Schneidkopfschneidkanten bis zu dem Bund erstrecken. Bevorzugt ist der Schneidkopf kraft- und/oder formschlüssig mit dem Laufrad verbunden.; 6 LU102842 extends the entire axial extent of the cutting head, this preferably means that the cutting head cutting edges extend up to the collar. The cutting head is preferably connected to the impeller in a non-positive and/or positive manner.

Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung erstrecken sich die Schneidsegmente, insbesondere in radialer Draufsicht, in Drehrichtung des Schneidkopf zugewandt nichtli- near, insbesondere konkav und/oder kreissegmentartig, radial von dem Schneidkopf- grundkörper weg zur jeweiligen Schneidkopfschneidkante und/oder in Drehrichtung des Schneidkopf abgewandt linear radial von dem Schneidkopfgrundkôrper weg zu der 19 Schneidkopfschneidkante. Durch die nichtlineare insbesondere konkav und/oder kreis- segmentartige Ausgestaltung in Drehrichtung des Schneidkopfes lässt sich eine Strô- mungsoptimierung und derart Verbesserung des Wirkungsgrades der Pumpe erreichen. Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung sind die Schneidsegmente und/oder die Schneidkopfschneidkanten an der dem Laufrad gegenüberliegenden Flüssigkeitsein- trittsseite des Schneidkopfes abgeschrägt, insbesondere umlaufend um den Schneidkopf herum. Durch die Abschrägung, beispielsweise in einem Winkel von 15°, lässt sich eine weitere Strömungsoptimierung erreichen.According to a further preferred development, the cutting segments, particularly in a radial plan view, extend non-linearly in the direction of rotation of the cutting head, in particular concavely and/or in the manner of a circle segment, radially away from the main body of the cutting head to the respective cutting edge of the cutting head and/or facing away linearly in the direction of rotation of the cutting head radially away from the cutter body to the 19 cutter cutting edge. The non-linear, in particular concave and/or circular segment-like configuration in the direction of rotation of the cutting head allows flow optimization and thus an improvement in the efficiency of the pump to be achieved. According to another preferred development, the cutting segments and/or the cutting head cutting edges are beveled on the liquid inlet side of the cutting head opposite the impeller, in particular circumferentially around the cutting head. A further flow optimization can be achieved by the bevel, for example at an angle of 15°.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Pumpe mit einem Schneidkopf wie zuvor beschrieben und mit einem ortsfest an der Pumpe vorgesehenen Schneidring mit einer Mehrzahl Schneidzähnen, welche mit den Schneidkopfschneidkanten zum Zerkleinern | des erfassten Feststoffes zusammenwirken.The object is also achieved by a pump with a cutting head as described above and with a stationary cutting ring provided on the pump with a plurality of cutting teeth which engage with the cutting head cutting edges for comminution | of the collected solids interact.

Eine solche Pumpe ermöglicht eine bessere Anströmung im Eintrittsbereich des Laufra- des, woraus eine höhere Pumpenkennlinie resultiert, da gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Ausgestaltungen eine Störung der Anströmung zwischen den Schau- feln bzw. den durch diesen gebildeten Schaufelkanälen reduziert wird. Durch die zuvor beschriebenen unterschiedlich langen Schneidkopfschneidkanten werden Feststoffe grö- Beren 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.Such a pump enables a better inflow in the inlet area of the impeller, which results in a higher pump characteristic curve, since interference in 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 outer cutting ring, so that a better cutting result and a lower risk of blockages are achieved.

KK

; 7 LU102842 Kurze Beschreibung der Zeichnungen Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.; 7 LU102842 Brief description of the drawings The invention is explained in more detail below with reference to the attached drawings using preferred exemplary embodiments.

In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 eine Pumpe in einer Teilschnittansicht gemäß einem bevorzugten Ausfüh-In the drawings Fig. 1 shows a pump in a partial sectional view according to a preferred embodiment

rungsbeispiel der Erfindung,example of the invention,

Fig. 2 einen Schneidkopf der Pumpe in zwei perspektivischen Ansichten gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,2 shows a cutting head of the pump in two perspective views according to the preferred embodiment of the invention,

Fig. 3 einen Schneidring der Pumpe in zwei perspektivischen Ansichten (oben) sowie in einer Schnittansicht (unten) gemäß dem bevorzugten Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung, und3 shows a cutting ring of the pump in two perspective views (top) and in a sectional view (bottom) according to the preferred embodiment of the invention, and

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.4 shows 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.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbespieleDetailed description of the exemplary embodiments

Fig. 1 zeigt eine Pumpe in einer Teilschnittansicht gemäß einem bevorzugten Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung.1 shows a pump in a partial sectional view according to a preferred embodiment of the invention.

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.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 are shown in Figs. 2 to 4 are shown.

Schneidkopf 1, Schneidring 2 und Laufrad 3 der Pumpe müssen nicht notwendigerweise wie nachfolgend beschrie- ben gestaltet sein.Cutting head 1, cutting ring 2 and impeller 3 of the pump do not necessarily have to be designed as described below.

Das bedeutet, dass die Pumpe beispielsweise den nachfolgend be- schriebenen Schneidkopf 1 aufweisen kann, jedoch Schneidring 2 und Laufrad 3 anders als nachfolgend beschrieben gestaltet sein können.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.

Insofern muss bei Ausgestaltung bei- Em mIn this respect, when designing at- Em m

; 8 LU102842 spielsweise des Schneidrings 2 wie nachfolgend beschrieben der Schneidkopf 1 nicht wie nachfolgend beschrieben gestaltet sein, was jedoch durchaus möglich ist. Analoges gilt für den Schneidring 2 und das Laufrad 3.; 8 LU102842 example of the cutting ring 2 as described below, the cutting head 1 may not be designed as described below, which is entirely possible. The same applies to the cutting ring 2 and the impeller 3.

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 einer unterhalb des Pumpengehäuses 4 ausgebildeten Saugseite 5 ansaugbar ist. Insofern sind die nachfol- gend verwendeten Begriffe axial und radial jeweils auf die axiale Erstreckung der Mo- torwelle bezogen.The partial sectional view of FIG. 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 terms axial and radial used below are each related to the axial extension 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 Be- triebs der Pumpe entsprechend mit dem Laufrad 3 mit. Der zylinderartige, den Schneid- kopf 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 Saugsei- te 5 hinein, so dass angesaugte Flüssigkeit von der Saugseite 5 zunächst durch einen zwi- schen 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 sucked in flows from the suction side 5 first 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 per- spektivischer Draufsicht von 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 Schneidkopfgrund- körper 8 aus Metall auf, durch den sich axial eine Bohrung 9 zur Aufnahme der Schneid- kopfschraube 6 zur Befestigung an dem Laufrad 3 erstreckt. ZU.Fig. 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. TO.

; 9 LU102842 An der Umfangsfläche 10 des Schneidkopfgrundkörpers 8 sind vier in regelmäßigen Ab- ständen angeordnete Schneidsegmente 11 vorgesehen, die einstückig mit dem Schneid- kopfgrundkörper 8 gestaltet sind. Die Schneidsegmente 11 erstrecken sich jeweils radial von dem Schneidkopfgrundkörper 8 weg. Ferner erstrecken sich alle Schneidkopfgrund- körper 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.; 9 LU102842 Four cutting segments 11 arranged at regular intervals are provided on the peripheral surface 10 of the basic body 8 of the cutting head, which are designed in one piece with the basic body 8 of the cutting head. 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 ange- ordneten Schneidsegmente 11 bzw. deren Schneidkopfschneidkanten 13 axial gleich lang erstrecken, nämlich von der der Saugseite 5 zugewandten Fliissigkeitseintrittsseite 12 des Schneidkopfes 1 bis im Wesentlichen hin zu der gegeniiberliegenden dem Laufrad 3 zu- | gewandten Seite 14, erstrecken sich die beiden im Abstand von 90° dazwischen angeord- neten Schneidsegmente 11 bzw. deren Schneidkopfschneidkanten 13 axial von der Flüs- sigkeitseintrittsseite 12 nicht bis hin zu der Seite 14. Mit anderen Worten weisen jeweils zwei Schneidkopfschneidkanten 13 gegeniiber den beiden anderen Schneidkopfschneid- kanten 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 Flüssigkeitseintrittsseitel4 nur über einen Teil der gesamten axialen Erstreckung des Schneidkopfes 1 erstreckt. 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 axia- len 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 tropfenfôrmig. An seiner axial dem Laufrad 3 zugewandten Seite 14 weist der Schneidkopf 1 einen umlaufenden zylinderatigen Bund 15 auf, der einteilig mit dem Schneidkopfgrundkôrper 8 ausgeführt ist und hinsichtlich seines radialen AuBendurch- | messers 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. Der Drehrichtung des Schneidkopf 1 zugewandt erstrecken sich die Schneidsegmente 11 von dem Schneidkopfgrundkörper 8 konkav radial weg hin zu der jeweiligen Schneid- kopfschneidkante 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.While the cutting segments 11 or their cutting head cutting edges 13 arranged opposite one another by 180° on the left and right in the left figure extend axially of 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 of the impeller 3 to- | facing side 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 face each other other cutter head cutting edges 13 have a different length of axial extent, since a first part of the cutter head cutting edges 13 extends from the liquid inlet side 14 essentially or over the entire axial extent of the cutter head 1 and a second part of the cutter head cutting edges 13 from the liquid inlet side 4 only over one Part of the entire axial extent of the cutting head 1 extends. 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 approximately half of the axial extension of the cutting head 1 and then taper in their diameter in the form of a drop towards the side 14 facing the impeller 3 . On its side 14 axially facing the impeller 3, the cutting head 1 has an encircling cylindrical collar 15 which is made in one piece with the cutting head base body 8 and has a different radial diameter knife is flush with the cutting head cutting edges 13. 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. 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 to 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 from the main body 8 of the cutting head to 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 Schneidkopf- schneidkanten 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 Schneidkopf- schneidkanten 13 mit dem ortsfest an der Pumpe vorgesehenen Schneidring 2 aufweisend eine Mehrzahl Schneidzähne 16 wie nachfolgend beschrieben zusammenwirken. 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 Schneid- kopf 1 durch die Öffnung 17 hindurch geführt. Wie zuvor beschrieben, ist der Schneid- ring 2 mittels drei um die Öffnung 17 herum gruppierter Schneidringschrauben 7 in axia- ler Verlängerung des Laufrades 3 mit dem Pumpengehäuse 4 der Pumpe ortsfest fixiert.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 can be seen from FIG. In order to comminute the collected solid, the cutting head 1 described above can interact with its cutting head cutting edges 13 with the cutting ring 2 provided stationary on the pump, having a plurality of cutting teeth 16 as described below. 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 the installed state shown in FIG. 1, the cutting head 1 is passed 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 Schneidringgrundkör- per 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 Schneid- | 30 kanten 19 beim Drehen des Schneidkopfes 1 mit den Schneidkopfschneidkanten 13 des- / selben zusammenwirken. ee ————————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 | 30 edges 19 interact with the cutting head cutting edges 13 of the same when rotating the cutting head 1 . ee ————————

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.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.

Ebenso können vier, acht, zwölf oder mehr Schneidzähne 16 vorgesehen sind, die abwechselnd nach außen und innen orientiert sind.Likewise, four, eight, twelve or more cutting teeth 16 can be provided, which are oriented alternately outwards and inwards.

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.An inner cutting edge 19 and an outer cutting edge 17 are formed between a tip of an outer cutting tooth 16 and a tip of an inner cutting tooth 16 in the axial extension around the opening 17 .

Die sich nach außen erstreckenden Schneidzähne 16 sind in der Schnittansicht unten in der Fig. 3 unterhalb des scheibenartigen Schneidringgrundkôrpers 18 dargestellt, wäh- rend die sich nach innen erstreckenden Schneidzähne 16 in der Schnittansicht oberhalb des Schneidringgrundkôrpers 18 dargestellt sind.The outwardly extending cutting teeth 16 are shown below the disc-like cutter ring body 18 in the sectional view at the bottom of FIG. 3, while the inwardly extending cutting teeth 16 are shown in the sectional view above the cutter ring body 18.

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 perspective illustration at the top right in FIG. 3 corresponds to this illustration 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.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 .

Eine solche Materialaussparung 20 ist ebenso in den sich nach innen erstreckenden Schneidzähnen 16 eingebracht.Such a material recess 20 is also made in the inwardly extending cutting teeth 16 .

Das bedeutet, dass der AuBendurchmesser der sich in Draufsicht ringférmig um die Öffnung 17 wellenartig bzw. sinusartig um die Offnung herum erstrecken erstreckenden Schneidzähne 16 gleich ist, während der Innendurchmesser im Bereich der Materialaussparung 20 gegenüber einem Bereich der Schneidzähne 16 ohne Materialaussparung vergrôBert ist.This means that the outer diameter of the cutting teeth 16 extending annularly around the opening 17 in a wave-like or sinusoidal manner around the opening in plan view is the same, while the inner diameter in the area of the material recess 20 is increased compared to a region of the cutting teeth 16 without 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 Schneidringgrundkôrper 18 eingebracht.Alternatively or additionally, in a valley 21 between at least two cutting teeth 16 extending outward, there is a pocket-like | axial indentation 22 in the cutting ring base body 18 .

Vorliegend sind taschenartige axiale Vertiefungen 22 sowohl in den Tälern 21 zwischen den nach außen als auch den nach innen erstreckenden Schneidzähnen 16 eingebracht.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.

Die Vertiefungen 22 erstrecken sich von der Talsohle radial nach außen vertiefend, so dass der Schneidringgrundkôrper 18 in dem Tal 21 radial nach außen abgeflacht ist.The indentations 22 extend radially outwardly from the bottom of the valley, so that the cutter ring body 18 is flattened radially outwards in the valley 21 .

Die Material- uThe material and

; 12 LU102842 aussparungen 20 und Täler 21 sind an allen Schneidzähnen 16 bzw. zwischen diesen vorgesehen und können durch Fräsen oder durch eine entsprechende Gussform eines me- tallenen Schneidrings 2 hergestellt werden.; 12 LU102842 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 .

s 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 umlaufen- der Bund vorhanden, der nicht von einer Schneidkante 19 unterbrochen ist. In Drehrich- tung des Laufrades 3 flacht ein Schnittwinkel der Schneidkante 19 von dem Schneidring- grundkôrper 18 nach außen hin zu einer Spitze des Schneidzahns 16 ab.3, 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 inne- ren 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 Schneidringgrundkorper 16 weg erstrecken. Die Schneidzähne 16 sind ferner radial ‚an- geschärft‘, 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 cutting ring body 18 by at least 17 mm, with the inner cutting teeth 16 extending further axially away from the cutting ring body 16 than do the outer cutting teeth 16 . The cutting teeth 16 are also “sharpened” radially, namely flattened at 37° on the outside and 33° on the inside in relation to the disc-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 Schneid- kopfgrundkörper 8 mit der Mehrzahl Schneidsegmente 11 mit jeweils insbesondere axial verlaufenden Schneidkopfschneidkanten 13 zum Zerkleinern des Feststoffes gestaltet,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 plan view on the right according to the preferred exemplary embodiment of the invention. The cutting head 1 is also stationarily connected to the impeller 3, not shown in FIG. 4, in an axial extension of the impeller for interaction with the cutting ring 2, also not shown in FIG. As described above, the cutting head 1 is designed with a cutting head base body 8 with a plurality of cutting segments 11, each with cutting head cutting edges 13 running in particular axially, for comminuting the solid.

; 13 LU102842 wobei sich Schneidkopfschneidkanten 13 von dem Schneidkopfgrundkörper 8 radial weg erstrecken. 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 Lauf- radöffnung 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 anderer- seits saugseitig durch sich radial erstreckende Deckscheibe 27 eingefasst, so dass die sich axial erstreckenden Schaufeln 23 zwischen den parallel zueinander angeordneten Trag- scheibe 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.; 13 LU102842 wherein cutter head cutting edges 13 extend radially away from the cutter head body 8. The disk-like impeller 3 has two snail-like running blades 23, which each extend from a leading edge 24 facing the cutting head 1 at a central impeller opening 25 to the outer radial edge of the impeller, as shown in FIG. 4 in particular on the right can be seen. 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 accommodating 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 parallel arranged support disk 26 and cover disk 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 a 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 a beträgt bei- spielsweise < 2,5°, 5° oder 10°. Die Schneidkopfschneidkanten 13 und die Eintrittskan- ten 24 erstrecken sich parallel zueinander.As can be seen in particular from FIG. 4 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 a in FIG. 4 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 a 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, wihrend der durch die Laufradöffnung 25 hin durchgeführte Schneidkopf 1 vier Schneidkopfschneidkanten 13 aufweist. Von den vier Schneidkopfschneidkanten 13 wirken jedoch nur die Schneid- kopfschneidkanten 13 der nicht verkiirzten 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 alter- nativer Ausgestaltung beispielsweise acht Schneidsegmente 11 vorgesehen sind, weißtAs 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 cutting head cutting edges 13, however, only the cutting 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, you know

DD

; 14 LU102842 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 aus- gebildet, in dem der Schneidring 2 das Laufrad 2 zur Ausbildung eines konischer Dicht- spalt wenigstens teilweise umschließt. 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 eigen- ständig oder in Kombination mit anderen Merkmalen in einem beliebigen anderen Aus- führungsbeispiel 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.; 14 LU102842 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 . A further seal is formed in that the cutting ring 2 at least partially encloses the impeller 2 to form a conical sealing gap. 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.

ME

Bezugszeichenliste Schneidkopf 1 Schneidring 2 Laufrad 3 Pumpengehäuse 4 Saugseite 5 Schneidkopfschraube 6 Schneidringschraube 7 Schneidkopfgrundkérper 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 Laufradôffnung 25 Tragscheibe 26 Deckscheibe 27 nnLIST OF REFERENCE NUMERALS Cutter head 1 cutting ring 2 impeller 3 pump housing 4 suction side 5 cutter head screw 6 cutting ring screw 7 cutter head base body 8 bore 9 peripheral surface 10 cutting segment 11 liquid inlet side 12 cutter head cutting edge 13 page 14 | collar 15 cutting tooth 16 opening 17 cutting ring body 18 cutting edge 19 material recess 20 valley 21 recess 22 blade 23 leading edge 24 impeller opening 25 support disk 26 cover disk 27 nn

Claims

; 16 LU102842 patent claims

1. Cutting head (1) of a pump for solid-loaded liquid for interaction with a cutting ring (2), with a cutting head base body (8) assigned to an impeller (3) of the pump, on whose peripheral surface (10) a plurality of cutting segments (11) are provided, which each have axially running cutting head cutting edges (13) for comminuting the solids, which each extend radially away from the main body of the cutter head (8) and each from a liquid inlet side (12) of the cutter head opposite the impeller (3). (1) extending essentially axially in the direction of the impeller (3), at least two of the cutting head cutting edges (13) having axial extensions of different lengths.

2. Cutting head (1) according to the preceding claim, wherein a first part of the cutting head cutting edges (13) extends from the liquid inlet side (12) essentially over the entire axial extension of the cutting head (1) and a second part of the cutting head cutting edges (13) extends from the liquid inlet side (12) only over part of the entire axial extension of the cutting head (1).

3. Cutting head (1) according to the preceding claim, wherein the other part of the second part of the axial extent is designed without cutting edges (13) of the cutting head.

4. Cutting head (1) according to one of the two preceding claims, wherein the cutting segment tapers in the other part of the second part of the axial extension towards a side (14) of the cutting head (1) facing the impeller (3), in particular in the form of a drop.

5. Cutting head (1) according to one of the preceding claims, wherein the cutting head (1) has a circumferential cylindrical collar (15) on its side axially facing the impeller (3), which ends flush with the cutting head cutting edges (13) with regard to its radial outer diameter .

; 17 LU102842

6. Cutting head (1) according to the preceding claim, wherein the collar (15) tapers away from its side facing the impeller (3) in its diameter and merges into the cutting head body (8).

7. Cutting head (1) according to one of the preceding claims, wherein the cutting head body (8) is designed like a cylinder, the cutting segments (11) extend radially away from the cylindrical peripheral surface (10) and the cutting head cutting edges (13) up to protrude the outer diameter of the cutting head (1).

8. Cutting head (1) according to one of the preceding claims, wherein the cutting segments (11) in the direction of rotation of the cutting head (1) facing non-linearly, in particular concavely, extend radially away from the cutting head body (8) to the respective cutting head (1) cutting edge and/or in the direction of rotation of the cutting head (1) facing away linearly radially from the cutting head body (8) away to the cutting edge of the cutting head (13).

9. Cutting head (1) according to one of the preceding claims, wherein the cutting segments (11) and/or the cutting head cutting edges (13) are bevelled on the liquid inlet side (12) of the cutting head (1) opposite the impeller (3).

10. Pump with a cutter head (1) according to any one of the preceding claims and with a stationary provided on the pump cutting ring (2) with a plurality of cutting teeth (16) which cooperate with the cutter head cutting edges (13) for comminuting the captured solid.