Opis wzoruPattern description
Przedmiotem wzoru użytkowego jest urządzenie rozdrabniające elementy stałe w ściekach zanieczyszczonych, umieszczone w części ssącej pompy do ścieków, przeznaczone zwłaszcza do wykorzystania w kanalizacji ciśnieniowej.The subject of the utility model is a device grinding solid elements in polluted sewage, placed in the suction part of a sewage pump, intended especially for use in pressure sewage systems.
Do pompowania cieczy zanieczyszczonej w kanalizacji ciśnieniowej są często stosowane pompy zatapialne składające się z części hydraulicznej w postaci jednozwojowego wirnika śrubowego i zwykle dwuzwojowego elastycznego statora, którego ścianki są dociskane do wirnika ciśnieniem pompowanych ścieków, lub wirnika odrzutowego ze spiralnymi powierzchniami odrzutowymi, przy czym na końcu wirnika jest zawsze zamontowane urządzenie rozdrabniające typu nożowego. Wspomniana pompa wyporowa została przedstawiona w opisie polskiego patentu nr PL 173 633, przy czym wynalazek dotyczy głównie konstrukcji rozdrabniarki umieszczonej w króćcu wlotowym pompy. Do króćca jest przytwierdzona tarcza tnąca, a zamocowany osiowo przesuwnie na końcu osi wirnika zespół nożowy jest dociskany do tarczy tnącej sprężyną. Ciecz zawierająca części stałe jest zasysana przez króciec wlotowy, a następnie części stałe ulegają rozdrobnieniu w zespole rozdrabniarki, a rozdrobnione medium jest przemieszczane pompą do komory tłocznej. W wynalazku przedstawiono różne wersje usytuowania noży na obrotowej tarczy zespołu nożowego, jak również różne kształty prze-ciwnoży wykonanych w tarczy tnącej. Z kolei w opisie polskiego patentu nr PL 173 675 przedstawiono zmodyfikowaną konstrukcję urządzenia rozdrabniającego, przy czym zmiana polega na tym, że zespół nożowy składający się z obrotowej tarczy i noży jest sztywno związany z wirnikiem pompy, a tarcza tnąca jest związana elastycznie z króćcem wlotowym pompy tak, że może być przesuwana osiowo za pomocą elastycznej membrany, która może być wspomagana sprężyną. Pompa wyporowa z rozdrab-niaczem została przedstawiona w opisie patentu USA nr US 3.667.692, przy czym zaprezentowano odmienną konstrukcję rozdrabniacza, który posiada tarczę sztywno zamocowaną na końcu osi wirnika pompy, na której od zewnętrznej strony są symetrycznie przytwierdzone promieniowo dwa noże tnące, a tarcza wiruje głęboko wewnątrz króćca wlotowego pompy w gnieździe wyposażonym na wewnętrznym obwodzie w regularnie rozmieszczone w jednakowych odległościach, osiowo usytuowane szczeliny. Znana jest również zmodyfikowana konstrukcja opisanego w patencie USA rozdrabniacza, w której wspomniane gniazdo w króćcu zostało wydłużone w kierunku wlotu, a w przedłużeniu zostały rozmieszczone w jednakowych odległościach pary osiowo usytuowanych szczelin o większej długości i szerokości niż szczeliny znajdujące się powyżej, przy czym odległości pomiędzy parami szczelin są znacznie większe niż odległości pomiędzy wyżej położonymi szczelinami. Ponadto w zmodyfikowanej konstrukcji, na wewnętrznej ściance króćca wlotowego, powyżej tarczy z nożami, została umieszczona w zasadzie trójkątna kierownica, której wierzchołek osiąga wlot pompy śrubowej. Z kolei z opisu polskiego wzoru użytkowego nr Ru 64 929 jest znana konstrukcja urządzenia rozdrabniającego ścieki, zainstalowanego w pompie do ścieków składającej się z elastycznego statora i wirnika śrubowego. Komorę zasysającą pompy stanowi element rozdrabniający w postaci pierścienia osiowo usytuowanego względem wirnika, przytwierdzonego szczelnie do obudowy pompy. Robocza, zewnętrzna krawędź pierścienia posiada ostrza w postaci piłowych nacięć o wysokości odpowiadającej grubości współpracujących noży tnących umieszczonych na tarczy. Ponadto w pobliżu wewnętrznej krawędzi pierścienia są wykonane występy skierowane do wnętrza komory zasysającej, o kształcie zbliżonym do trójkąta, stanowiące kierownice cieczy zanieczyszczonej, w których są wykonane osiowe otwory służące do przytwierdzenia pierścienia do obudowy pompy. Ostrza w postaci piłowych nacięć są zakończone wypustkami o kształcie graniastosłupa, przy czym wspomniane ostrza i wypustki posiadają powierzchnię tnącą nachyloną do wnętrza pierścienia pod kątem, korzystnie od 25° do 35°. Pierścień posiada trzy występy rozmieszczone równomiernie na wewnętrznym obwodzie w pobliżu wewnętrznej krawędzi, przy czym jeden bok występów od strony osi wirnika jest wklęsły. Na tarczy są zamocowane promieniowo cztery noże tnące rozmieszczone symetrycznie, przy czym noże mogą być zamocowane do tarczy pod kątem względem promienia tarczy, który wynosi od 0° do 15°. W opisie patentowym polskiego patentu nr PL 208 796 jest przedstawiony układ pompowy do ścieków stanowiący połączenie pompy wyporowej i pompy wirowej oraz rozdrabiarki. Konstrukcja umożliwia zastosowanie rozdrabniarki typu nożowego umieszczonej na jednym końcu wału silnika napędowego, podczas gdy drugi koniec wału napędza pompę wyporową. Takie rozwiązanie jest możliwe dzięki zastosowaniu dodatkowego wirnika pompy wirowej umieszczonego w odpowiednio ukształtowanej komorze, której wylot jest połączony z przewodem doprowadzającym ciecz do zespołu pompy wyporowej, przy czym zastosowanie wirnika o swobodnym przepływie wywołuje degradację większych cząstek zawartych w cieczy.Submersible pumps consisting of a hydraulic part in the form of a single-turn helical impeller and usually a two-coil flexible stator, the walls of which are pressed against the impeller by the pressure of the pumped sewage, or a jet impeller with helical jet surfaces at the end the rotor is always fitted with a knife-type grinding device. The aforementioned positive displacement pump is presented in the description of Polish patent no. PL 173 633, the invention mainly concerns the construction of a grinder placed in the pump inlet stub. The cutting disc is attached to the stub pipe, and the knife assembly, axially slidably mounted at the end of the rotor axis, is pressed against the cutting disc by a spring. The liquid containing solids is sucked through the inlet port, and then the solids are crushed in the crusher unit, and the crushed medium is transferred by a pump to the discharge chamber. The invention presents different versions of the arrangement of the knives on the rotating disc of the knife assembly, as well as different shapes of counter-knives made in the cutting disc. On the other hand, the description of the Polish patent no. PL 173 675 presents a modified structure of the grinding device, the change being that the knife assembly consisting of a rotating disc and knives is rigidly connected to the pump impeller, and the cutting disc is elastically connected to the pump inlet pipe. so that it can be axially displaced by means of a flexible diaphragm that can be spring assisted. A displacement pump with a grinder is presented in the description of US Patent No. 3,667,692, where a different construction of the grinder is presented, which has a disc rigidly mounted at the end of the pump rotor axis, on which two cutting knives are symmetrically attached from the outside, and the disc rotates deep inside the pump inlet port in a seat provided on its inner circumference with regularly spaced, equidistant, axially spaced slots. Also known is a modified structure of the crusher described in the US patent, in which the said seat in the spigot has been extended towards the inlet, and in the extension they have been arranged at equal distances of pairs of axially located slots of greater length and width than the slots above, the distances between the pairs being the slots are much larger than the distances between the higher slots. In addition, in a modified structure, on the inner wall of the inlet port, above the blade disc, a substantially triangular blade is provided, the tip of which reaches the inlet of the screw pump. On the other hand, the description of the Polish utility model No. Ru 64 929 describes the structure of a sewage crushing device installed in a sewage pump consisting of a flexible stator and a screw rotor. The pump suction chamber is a grinding element in the form of a ring axially located in relation to the impeller, tightly attached to the pump housing. The working outer edge of the ring has blades in the form of saw cuts with a height corresponding to the thickness of the cooperating cutting knives located on the disc. In addition, near the inner edge of the ring, there are projections directed towards the inside of the suction chamber, with a shape similar to a triangle, constituting the dirty liquid guides, in which axial holes are made for attaching the ring to the pump housing. The saw-notch blades have prism-shaped protrusions, said blades and protrusions having a cutting surface inclined towards the inside of the ring at an angle, preferably from 25 ° to 35 °. The ring has three projections evenly spaced on its inner circumference near the inner edge, one side of the projections on the axis side of the rotor being concave. Four symmetrically spaced cutting knives are radially mounted on the disc, and the knives can be attached to the disc at an angle with respect to the radius of the disc, which is from 0 ° to 15 °. The Polish patent description No. PL 208 796 shows a sewage pumping system which is a combination of a positive displacement pump, an impeller pump and a grinder. The design allows the use of a knife-type shredder located at one end of the drive motor shaft, while the other end of the shaft drives the displacement pump. Such a solution is possible thanks to the use of an additional impeller of a centrifugal pump placed in a suitably shaped chamber, the outlet of which is connected to the liquid supply line to the positive displacement pump unit, while the use of a free-flow impeller causes the degradation of larger particles contained in the liquid.
Istotę wzoru użytkowego stanowi konstrukcja urządzenia rozdrabniającego elementy stałe w ściekach zanieczyszczonych, zainstalowanego w komorze zasysającej pompy wyposażonej w elastyczny stator i wirnik śrubowy lub wirnik odrzutowy ze spiralnymi powierzchniami odrzutowymi, które składa się z nieruchomej tarczy zaopatrzonej w osiowy otwór, zamocowanej szczelnie do spodniej części obudowy pompy w płaszczyźnie prostopadłej do osi wirnika i posiadającej ostrza w postaci przelotowych, skośnych otworów o osiach nachylonych względem jej płaszczyzny pod kątem, oraz z noża zamocowanego na końcu wirnika, umieszczonego swoim korpusem wewnątrz osiowego otworu tarczy, zaopatrzonego w promieniowo skierowane tnące ramiona, usytuowane w dolnej części korpusu, w których po stronie roboczej są wykonane piłowe nacięcia. Wspomniane ostrza w postaci skośnych otworów są rozmieszczone równomiernie w ilości nie mniejszej niż sześć, przy czym osie wszystkich skośnych otworów w roboczej płaszczyźnie tarczy są umieszczone w jednakowej odległości od osi tarczy, a odpowiadające im osie po przeciwległej stronie tarczy są umieszczone również w jednakowej odległości od osi tarczy, natomiast odległość wspomnianej osi w roboczej płaszczyźnie tarczy jest mniejsza niż odległość tych osi po przeciwległej stronie tarczy, a kąt pochylenia zwichrowanych osi wspomnianych otworów względem płaszczyzny tarczy wynosi od 40° do 55°. Tnące ramiona są zakończone łukiem o promieniu nieco większym niż połowa średnicy płaszczyzny roboczej tarczy i zwężają się pod kątem większym niż 15° i mniejszym niż 27°, przy czym liczba tnących ramion jest nieparzysta. Każde z piłowych nacięć, w liczbie na tnącym ramieniu nie mniejszej niż dwa, posiada krawędź tnącą rozchyloną o kąt nie większy niż 90° i nie mniejszy niż 85°, zakończoną fazą pod kątem nie większym niż 25° i nie mniejszym niż 20°. Tnące ramiona, po przeciwnej stronie niż strona robocza, mają wybrania. Taka konstrukcja rozdrabniacza pozwala na jego efektywne zastosowanie zarówno w pompach wirowych, jak i pompach wyporowych, przy czym stanowi stosunkowo małe obciążenie silnika pompy, co ma szczególne znaczenie przy stosowanych zwykle silnikach o prędkości obrotowej 2800 3000 obr./min.The essence of the utility model is the construction of a device that crushes solid elements in polluted wastewater, installed in the suction chamber of a pump equipped with a flexible stator and a screw impeller or a jet impeller with helical jet surfaces, which consists of a fixed disc provided with an axial hole, tightly attached to the bottom part of the housing pump in a plane perpendicular to the rotor axis and having blades in the form of through, oblique holes with axes inclined towards its plane at an angle, and a knife mounted at the end of the rotor, located with its body inside the axial opening of the disc, equipped with radially directed cutting arms located in the lower part of the body with saw cuts on the working side. The said blades in the form of oblique holes are evenly distributed in the number of not less than six, the axes of all oblique holes in the working plane of the disk are placed at the same distance from the axis of the disk, and the corresponding axes on the opposite side of the disk are also at the same distance from the axis of the disc, while the distance of said axis in the working plane of the disc is smaller than the distance of these axes on the opposite side of the disc, and the angle of inclination of the twisted axes of said holes with respect to the plane of the disc is from 40 ° to 55 °. The cutting arms end in an arc with a radius slightly greater than half the diameter of the working plane of the disk and taper at an angle greater than 15 ° and less than 27 °, with an odd number of cutting arms. Each of the saw-cuts, not less than two on the cutting arm, has a cutting edge flared by an angle of not more than 90 ° and not less than 85 °, with a chamfer at an angle of not more than 25 ° and not less than 20 °. The cutting arms have recesses on the opposite side to the working side. Such a structure of the shredder allows for its effective use in both centrifugal pumps and positive displacement pumps, and it is a relatively low load on the pump motor, which is of particular importance in the case of commonly used motors with a rotational speed of 2800 3000 rpm.
Przedmiot wzoru użytkowego został pokazany na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie rozdrabniające umieszczone w części ssącej pompy do ścieków w przekroju osiowym, fig. 2 -nieruchomą tarczę w widoku perspektywicznym, fig. 3 - tarczę z fig. 2 w widoku od strony wirnika pompy w powiększeniu, fig. 4 - tarczę z fig. 3 w przekroju według linii A-A, fig. 5 - fragment tarczy z fig. 3 w przekroju według linii B-B, fig. 6 - nóż w widoku perspektywicznym, fig. 7 - nóż z fig. 6 w widoku od strony wirnika pompy, fig. 8 - szczegół „a” noża z fig. 7, a fig. 9 - nóż z fig. 7 w przekroju według linii C-C. W dolnej części obudowy 1 pompy do ścieków, niepokazanej na rysunku, posiadającej śrubowy lub odrzutowy wirnik 2, znajduje się komora zasysająca 3, w której jest zainstalowane urządzenie rozdrabniające składające się z nieruchomej tarczy 4 zaopatrzonej w osiowy otwór 5, zamocowanej szczelnie za pośrednictwem pierścienia dystansowego 6 do spodniej części obudowy 1. pompy, w płaszczyźnie prostopadłej do osi wirnika 2. W tarczy 4 są wykonane ostrza w postaci przelotowych, skośnych otworów 7 o osiach nachylonych względem jej płaszczyzny pod kątem a wynoszącym od 40° do 55°, korzystnie 45°. Wspomniane ostrza w postaci skośnych otworów 7, w ilości nie mniejszej niż sześć, korzystnie osiem, są rozmieszczone równomiernie. Osie wszystkich skośnych otworów 7 są zwichrowane tak, że w roboczej płaszczyźnie 8 tarczy 4 są umieszczone w jednakowej odległości R od osi tarczy 4, a odpowiadające im osie po przeciwległej stronie tarczy 4 są umieszczone w nieco większej odległości FT od osi tarczy 4. Na końcu wirnika 2 jest zamocowany swoim korpusem 9 nóż 1_0, tak że korpus 9 znajduje się wewnątrz osiowego otworu 5 tarczy 4. Nóż 1_0 posiada promieniowo skierowane tnące ramiona V\_ usytuowane w dolnej części korpusu 9, w których po stronie roboczej 12 są wykonane piłowe nacięcia 13 w ilości nie mniejszej niż dwa i nie większej niż pięć, korzystnie trzy. Liczba tnących ramion IJJest nieparzysta i korzystnie wynosi trzy. Tnące ramiona H są zakończone łukiem o promieniuj, nieco większym niż połowa średnicy K roboczej płaszczyzny 8 tarczy 4 i zwężają się pod kątem |3 wynoszącym od 15° do 27°, korzystnie 20°. Tnące ramiona J1 po przeciwnej stronie niż strona robocza J2 mają wybrania 1J_. Każde z piłowych nacięć H posiada krawędź tnąca 1_5 rozchyloną o kąt χ wynoszący od 85° do 90°, korzystnie 90°, zakończoną fazą pod kątem cg od 20° do 25°, korzystnie 24°.The object of the utility model is shown in the drawing, in which fig. 1 shows the grinding device placed in the suction part of the sewage pump in axial section, fig. 2 - a fixed disc in a perspective view, fig. 3 - the disc in fig. 2 in a view from the side. enlarged view of the pump impeller, Fig. 4 - the disk from Fig. 3 in section AA, Fig. 5 - a fragment of the disk from Fig. 3 in section according to the line BB, Fig. 6 - knife in perspective view, Fig. 7 - knife Fig. 6 is a view from the impeller side of the pump, Fig. 8, a detail "a" of the knife of Fig. 7, and Fig. 9, a sectional view of the knife of Fig. 7 along line CC. In the lower part of the casing 1 of the sewage pump, not shown, having a screw or jet impeller 2, there is a suction chamber 3 in which a grinding device is installed consisting of a fixed disc 4 provided with an axial opening 5, tightly fixed by a spacer ring 6 to the bottom part of the casing 1. of the pump, in a plane perpendicular to the axis of the rotor 2. The blades 4 are made in the form of through, oblique holes 7 with axes inclined with respect to its plane at an angle α of 40 ° to 55 °, preferably 45 ° . Said blades in the form of oblique holes 7, in the number of not less than six, preferably eight, are evenly distributed. The axes of all oblique holes 7 are twisted so that in the working plane 8 of the disc 4 they are equidistant R from the disc axis 4, and the corresponding axes on the opposite side of the disc 4 are located a little larger than the disc axis 4. of the rotor 2, the knife 10 is fixed by its body 9, so that the body 9 is located inside the axial opening 5 of the disc 4. The knife 10 has radially directed cutting arms V 1 located in the lower part of the body 9, in which saw cuts are made on the working side 12 13 in an amount of not less than two and not more than five, preferably three. The number of IJ cutting arms is odd and is preferably three. The cutting arms H terminate in an arc with a radius slightly larger than half the diameter K of the working plane 8 of the disc 4 and taper by an angle [3] ranging from 15 ° to 27 °, preferably 20 °. The cutting arms J1 on the opposite side to the work side J2 have recesses 1J_. Each of the saw cuts H has a cutting edge 15 flared by an angle of 85 ° to 90 °, preferably 90 °, ending with a bevel cg from 20 ° to 25 °, preferably 24 °.