[0001] Die Erfindung geht von dem im Oberbegriff des Patentanspruches 1 definierten Schneidwerk
für eine Abwasserpumpe aus, wobei die Dickstoff- und Faseranteile der Abwässer vor
der Ableitung und weiteren Förderung über pumpeninterne Saugkanäle in einer pumpenzugehörigen
Funktionskomponente eine gleiche und kleinstückige Zerkleinerung erfahren, so dass
Verwirbelungen und Verstopfungen vermieden werden.
[0002] Der Stand der Technik bei der Anordnung und Ausbildung von Zerkleinerungsvorrichtungen
für Dickstoff- und Faseranteile in den saugend abzupumpenden Abwässern ist mit den
nachstehend benannten Erfindungsanmeldungen beispielhaft für weitere Veröffentlichungen
darstellbar.
[0003] So ist Inhalt von
eine Abwasserpumpe mit einem ringförmigen rotierenden Kanalrad, an dessen Innenwand
radial nach innen gerichtete nockenartige und hakenförmige Zerkleinerungselemente
angeordnet sind und als Reißzähne wirken, um verfestigte Dickstoffanteile und Langfaser-Bestandteile
aus den sich bildenden Stopfen aus- und abzureißen. Diese Art der Zerkleinerung ist
aber nur am Außenumfang der sich bildenden Stopfen wirksam.
[0004] Die radial nach außen- und nach innengerichtet angeordneten Zerkleinerungselemente
als Schneidzähne an einem Schneidring auszubilden, sind Gegenstand von
mit Gerad-Schneidzahnausbildungen an rotierend beweglichen Zerstückelungsscheiben
und Schneidringen.
[0005] Die Zerkleinerung von Dickstoffanteilen und Langfaser-Bestandteilen aus und an den
sich bildenden Stopfen in den Abwässern ist aber auch hier nur an deren Außenumfang
und nicht an deren verfestigten Kernteilen wirksam.
[0006] Diesen Nachteil versucht die in
- DD 99973
beschriebene und als Einrichtung mit Förderwirkung für die Zerkleinerung von Fremdbeimengungen
in fließfähigen Stoffen bezeichnete Pumpe für die Gülle- und Abwasserwirtschaft zu
überwinden. Zusätzlich zu dem Zerkleinerungswerkzeug mit durch Längsrillen in der
Kanalwandung des Durchflussgehäuses unterbrochen ausgebildeten gezahnten Schnittflächen
und den verzahnten Innenflächen eines als Schlitzkorb bezeichneten Schneidenträgers
sind Wurfschaufeln vorgesehen, um ungewollte Verfestigungen der Dickstoff- und Faseranteile
in den Abwässern durch umschaufelnde Stoffbewegungen wenigstens teilweise auszuschließen.
[0007] Die Problemstellung ist, gegenüber den benannten Ausbildungen von Schneidwerken für
Abwasserpumpen des Standes der Technik, den mit Dickstoff- und Faserstoffanteilen
durchsetzten Medienstrom an Abwässern so zu behandeln, dass
- Verwirbelungen und Verstopfungen vermieden,
- eine gleiche und kleinstückige Zerkleinerung so durchführbar ist, dass keine ungewollten
Verfestigungen und Stopfenbildungen von Teilvolumen eintreten und
- ein vollständiges Zerkleinern und Zerschneiden mit einem pumpenintegrierten Schneidwerk
durchführbar ist.
[0008] Die benannten Problemstellungen des Standes der Technik bei der Ausbildung von Abwasserpumpen,
insbesondere von Abwasserpumpen mit Zerkleinerungs- und Reißelementen für Dickstoff-
und Faseranteile in den Abwässern, werden durch die Merkmale des Patentanspruches
1 gelöst.
[0009] Die Zerteilung und Zerkleinerung der Dickstoff- und Faseranteile erfolgt mit einem
anwendungsspezifisch ausgebildeten Schneidwerk. Das Schneidwerk ist der Abwasser-Tauchpumpe
vorgeschaltet und besteht aus einem Schneidrotor und aus einer Schneidplatte. Der
Schneidrotor ist mit einer plan und umlaufend von einer Schneidrotor-Antriebswelle
mit der Drehbewegung des Pumpenantriebes betätigten Schneidmesser-Anordnung bestückt.
Die Schneidplatte ist ausgeführt als eine Abdeckplatte für einen Saugflansch und als
eine Trägerplatte für die den Schneidmessern am Schneidrotor entgegen gerichteten
Schneidmesser, die einseitig und keilartig in schräggestellten langlochförmigen Schneid-
und Durchlassöffnungen angeordnet sind. Diese Schneid- und Durchlassöffnungen sind
in einer radialen und sternartigen Anordnung zueinander auch als Ansaug- und Eintrittsstellen
für das Fluidmedium in einen Saugflansch und in das Pumpengehäuse hineinführend und
ableitend ausgebildet. Der Saugflansch ist zwischen dem Schneidwerk und dem Pumpengehäuse
mittels Befestigungselementen so fixiert angeordnet, dass das von der Ansaugseite
über einen Gesamt-Saugkanal in Fluidströmungsrichtung angesaugte Fluidmedium auf die
an der Schneidplatte vorhandenen Schneid- und Durchlassöffnungen trifft und, in mindestens
sechs parallele Saugkanal-Bohrungen aufgeteilt, als Teilvolumen-Mengen getrennt in
diesen gefördert wird. Das Querschnitts- und Mengenvolumen aller Saugkanal-Bohrungen
im Saugflansch ist dabei kleiner als das Querschnitts- und Mengenvolumen eines Gesamt-Saugkanales
an der Ansaugseite des Pumpengehäuses dimensioniert. Dadurch wird die Fließgeschwindigkeit
bei gleicher Saugleistung der Pumpe gesteigert was wiederum zur Verbesserung der Schneidqualität
führt und ein Zusetzen des Schneidspaltes weitestgehend ausgeschlossen wird.
[0010] Ergänzende Merkmale sind in den Patentansprüchen 2 und 3 benannt. Sie betreffen die
Positionier- und Justierbarkeit der Schneidspalte des Schneidwerkes zwischen den Schneidmesser-Stellungen
und die Anordnung von Medium-Ableitnuten.
[0011] Die Erfindung ist vereinfacht in einem Ausführungsbeispiel in den Figuren dargestellt
und im folgenden Beschreibungsteil weitergehend erläutert.
[0012] Es zeigen
- Fig. 1:
- eine gemeinsame Mittenschnitt-Darstellung von Schneidwerk und Saugflansch
- Fig. 2:
- eine Sicht von der Ansaugseite auf das Schneidwerk
- Fig. 3:
- eine Vorderansicht einer Abwasser-Tauchpumpe mit Schnittdarstellung der Ansaugseite
[0013] Als funktionssichernde Komponente für die Zerteilung und Zerkleinerung der Dickstoff-
und Faseranteile des mit der Abwasser-Tauchpumpe förderfähig abzupumpenden bzw. abzusaugenden
Abwassers sind in den Fig. 1 und 2 das aus dem Schneidrotor 2 und aus der am Saugflansch
9 befestigten Schneidplatte 5 bestehende Schneidwerk 1 dargestellt. Der Schneidrotor
2 ist mit den plan und umlaufend von der Schneidrotor-Antriebswelle 4 mit der Drehbewegung
des Pumpenantriebes 15 betätigten Schneidmessern 3 bestückt. Der Schneidrotor 2 hat
beispielhaft eine sternartige Ausbildung, wobei drei Zacken sowohl die Stellelemente
für die Positionierung wie auch die Halteelemente für die Ein- und Nachstellung der
drei plan, entlang der Schneidplatten-Oberfläche mit einem Schneidspalt bewegten Schneidmesser
3 sind. Die lagegenaue Verbindung von Schneidrotor 2, Schneidplatte 3 und Saugflansch
9 insbesondere zur vom Pumpenantrieb bewegten Schneidrotor-Antriebswelle 4 ist mittels
austauschbarer Passscheiben-Elemente 11 und ringartiger Gleitlager-Elemente 11, welche
mit einem Bund ausgebildet sind, positionier- und justierbar und mittels Befestigungselementen
18 fixierbar. Durch die Bundausbildung an den Gleitlagern 12 erfolgt vorteilhafter
Weise die Nachjustierung mittels wiederholbarer Anordnung der austauschbaren Passscheiben-elemente
11. Dadurch wird der feste Sitz der Antriebswelle 4 und demzufolge die sichere definierte
Einstellung des Schneidspaltes sicher gestellt. Die Schneidplatte 5 ist auch die Abdeckplatte
für den Saugflansch 9 und die Trägerplatte für die den Schneidmessern 3 am Schneidrotor
2 entgegen gerichteten Schneidmesser 7, die einseitig und keilartig in den schräggestellten,
langlochförmigen Schneid- und Durchlassöffnungen 6 angeordnet sind. Diese hier acht
Schneid- und Durchlassöffnungen 6 sind in einer radialen und sternartigen Anordnung
zueinander auch als die Ansaug- und Eintrittsstellen für das Fluidmedium in den Fluidströmungsrichtungen
17 in den Saugflansch 9 und in das Pumpengehäuse 13 hineinführend und ableitend ausgebildet.
Dies erfolgt über die acht parallelen Saugkanal-Bohrungen 10 im Saugflansch 9 als
getrennte Teilvolumen-Mengen.
Das Querschnitts- und Mengenvolumen der acht Saugkanal-Bohrungen 10 im Saugflansch
9 ist dabei größer dimensioniert als das vom Gesamt-Saugkanal 16 in Fig. 3 an der
Ansaugseite 14 des Pumpengehäuses 13 dargestellte Mengen- und Querschnittsvolumen.
Der Pumpenantrieb 15 der Abwasser-Tauchpumpe entwickelt dazu die entsprechend groß
dimensionierte Saugkraft in den Saugkanal-Bohrungen 10. Die Funktionsfähigkeit ist
auch durch die feste Verbindung des Saugflansches 9 mit dem Pumpengehäuse 13 durch
die Befestigungselemente 18 gewährleistet.
[0014] Mit den in Fig. 2 auf der Schneidplatte 5 spiralförmig nach außen gerichtet verlaufenden
und den zwischen den Schneid- und Durchlassöffnungen 6 ohne deren Kontaktierung angeordneten
Medium-Ableitnuten 8 erfolgt eine entmischte Ableitung des Abwassers von den bereits
über die Schneid- und Durchlassöffnungen abgeleiteten Dickstoff- und Faseranteilen.
Bezugszeichenliste
1 |
Schneidwerk |
|
2 |
Schneidrotor |
von 1 |
3 |
Schneidmesser |
an 2 |
4 |
Schneidrotor-Antriebswelle |
|
5 |
Schneidplatte |
von 1 |
6 |
Schneid- und Durchlassöffnungen |
in 5 |
7 |
Schneidmesser |
an 6 |
8 |
Medium-Ableitnuten |
an 5 |
9 |
Saugflansch |
|
10 |
Saugkanal-Bohrungen |
in 9 |
11 |
(austauschbare) Passscheiben-Elemente |
|
12 |
(ringartige) Gleitlager-Elemente mit Bund |
|
13 |
Pumpengehäuse |
|
14 |
Ansaugseite |
an 13 |
15 |
Pumpenantrieb |
|
16 |
Gesamt-Saugkanal |
|
17 |
Fluidströmungsrichtung(en) |
|
18 |
Befestigungselemente |
für 9, an 13 |
1. Schneidwerk für eine Abwasser-Tauchpumpe für eine Ableitung von mit Dickstoff- und
Faseranteilen durchsetzten Abwässern aus Entstehungs- und Sammelbehältern über einen
Gesamt-Saugkanal (16), wobei die Dickstoff- und Faseranteile nach ihrer Zerteilung
und Zerkleinerung mittels eines Schneidwerkes (1) in kleinräumige Volumenanteile gemeinsam
mit den Abwässern in hebenden Fluidströmungsrichtungen (17), durch Saugkanal-Bohrungen
(10) hindurch, vom Pumpenantrieb (15) angesaugt, aus dem Pumpengehäuse (13) ableitbar
sind,
dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidwerk (1) aus
• einem Schneidrotor (2), der mit plan und umlaufend von einer Schneidrotor-Antriebswelle
(4) mit der Drehbewegung des Pumpenantriebes (15) betätigten Schneidmessern (3) bestückt
ist, und aus
• einer Schneidplatte (5), die als Abdeckplatte für den Saugflansch (9) und als Trägerplatte
für, den Schneidmessern (3) am Schneidrotor (2) entgegen gerichtete Schneidmesser
(7), die einseitig und keilartig in schräggestellten langlochförmigen Schneid- und
Durchlassöffnungen (6) angeordnet sind, wobei die Schneid- und Durchlassöffnungen
(6) in einer radialen und sternartigen Anordnung zueinander auch als Ansaug- und Eintrittsstellen
für das Fluidmedium in einem Saugflansch (9) und in das Pumpengehäuse (18) ausgebildet
sind, besteht,
dass zwischen dem Schneidwerk (1) und Pumpengehäuse (13) ein Saugflansch (9) mittels Befestigungselementen
(18) so fixiert angeordnet ist, dass das von der Ansaugseite (14) über einen Gesamt-Saugkanal
(16) in Fluidströmungsrichtung (17) angesaugte Fluidmedium auf die an der Schneidplatte
(5) vorhandenen Schneid- und Durchlassöffnungen (6) trifft und, in mindestens sechs
parallele Saugkanal-Bohrungen (10) aufgeteilt, als Teilvolumen-Mengen getrennt in
diesen gefördert wird und
dass das Querschnitts- und Mengenvolumen aller Saugkanal-Bohrungen (10) im Saugflansch
(9) zur Steigerung der Fließgeschwindigkeit und damit zur Verbesserung der Schnittqualität
kleiner als das Querschnitts- und Mengenvolumen eines Gesamt-Saugkanales (16) an der
Ansaugseite (14) des Pumpengehäuses (13) dimensioniert ist.
2. Schneidwerk für eine Abwasser-Tauchpumpe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidspalte zwischen den Schneidmessern (3 und 7) und die Stellungen der Schneid-
und Durchlassöffnungen (6) sowie Schneidmesser (7) in einer Schneidplatte (5) und
die Stellungen der Saugkanal-Bohrungen (10) im Saugflansch (9) mittels austauschbarer
Passscheiben-Elemente (11) und ringartiger mit Bund ausgestatteter Gleitlager-Elemente
(12) an der Schneidrotor-Antriebswelle (4) positionier- und justierbar angeordnet
sind.
3. Schneidwerk für eine Abwasser-Tauchpumpe nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass stirnseitig auf einer Schneidplatte (5) spiralförmig nach außen gerichtet verlaufende
Medium-Ableitnuten (8) zwischen den Schneid- und Durchlassöffnungen (6) ohne diese
zu kontaktieren, angeordnet sind.
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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