Selbstansaugende Kreiselpumpe zum Aufbereiten und Fördern von mit hohem Faseranteil durchsetzten Flüssigkeiten

Abstract

 Selbstansaugende Kreiselpumpe zum Aufbereiten und Fördern von mit hohem Faseranteil durchsetzten Flüssig­keiten, insbesonders mit Stroh, Futterresten oder dgl. behafteter Gülle, mit einem Motor, einem Getriebe, einem einen Rückführkanal (10) und einen Saugkanal (19) beinhaltendes An­sauggehäuse (2), einem Spiralgehäuse (5), einem Druckkanal (11), einem Druckraum (6) und einem rotierenden s-förmigen Laufrad (3) mit saugseitig angeordneten Schneiden (4), wobei das Laufrad saug­seitig in der Verlängerung der Laufradachse eine s-förmig verdrehte Einlaufschaufel (24) aufweist, wobei in der saugsei­tigen Wand des Spiralgehäuses eine mit dem Laufrad zusam­menwirkende Schneidscheibe (22) mit Gegenschneiden (23) angeordnet ist, unmittelbar an die Schneidscheibe ein sich zum Saug­kanal hin öffnender Trichter (20), in dessen Innenraum sich ra­dial Rippen (21) erstrecken, angeordnet ist, die Einlaufschaufel in den Trichter hineinragt und diese in Kombination mit den sich radial erstreckenden Rippen ein Reißwerk bildet, im Rückführkanal ein den Durchfluß regelndes, den Rückführ­kanal in seinem Durchmesser veränderndes Element (13) angeordnet ist, das Ansauggehäuse am Pumpengehäuse schwenkbar ange­ordnet ist und zwischen Druckkanal, Rückführkanal und Druckraum ein Stellorgan (12) angeordnet ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine selbstansaugende Kreisel­pumpe zum Aufbereiten und Fördern von mit hohem Faseranteil durchsetzten Flüssigkeiten, insbesondere mit Stroh, Futter­resten oder dgl. behafteter Gülle, mit einem Motor, einem Getriebe, einem einen Rückführkanal und einen Saugkanal beinhaltendes Ansauggehäuse, einem Spiralgehäuse, einem Druckkanal, einem Druckraum und einem rotierenden s-förmi­gen Laufrad mit saugseitig angeordneten Schneiden, wobei das Laufrad saugseitig in der Verlängerung der Laufrad­achse eine s-förmig verdrehte Einlaufschaufel aufweist.

[0002] Kreiselpumpen zum Aufbereiten und Fördern von Gülle mit hohem Faseranteil sind aus der Praxis her bekannt. Diese Pumpen weisen durchwegs eine schwierige Handhabung, vor allem bei Verstopfung des Laufrades durch langfasrige Güllebestandteile auf, welche meist aufgrund der schlechten Zerkleinerung der Feststoffe eintritt.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Pumpen oben erwähnter Art ist, daß man, um das Laufrad von den langfasrigen Be­standteilen zu reinigen, meist das Pumpengehäuse voll­ständig zerlegen muß.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Nach­teile zu beseitigen und eine selbstansaugende Kreiselpumpe so auszubilden, daß eine einfache Handhabung und ein stö­rungsfreier Betrieb der selbstansaugenden Kreiselpumpe ge­währleistet ist.

[0004] Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß in der saugseitigen Wand des Spiralgehäuses eine mit dem Lauf­rad zusammenwirkende Schneidscheibe mit Gegenschneiden angeordnet ist, daß unmittelbar an die Schneidscheibe ein sich zum Saugkanal hin öffnender Trichter, in dessen Innen­raum sich radial Rippen erstrecken angeordnet ist, daß die Einlaufschaufel in den Trichter hineinragt, wobei die Einlaufschaufel in Kombination mit den sich radial er­streckenden Rippen ein Reißwerk bildet, daß im Rückführ­kanal ein den Durchfluß regelndes, den Rückführkanal in seinem Durchmesser veränderndes Element angeordnet ist, daß das Ansauggehäuse am Pumpengehäuse schwenkbar ange­ordnet ist und daß zwischen Druckkanal, Rückführkanal und Druckraum ein Stellorgan angeordnet ist. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist es, daß der Trichter eine unge­rade Anzahl, vorzugsweise fünf, durch regelmäßige Abstände voneinander getrennter radialer Rippen aufweist, und daß der Querschnitt einer jeden radialen Rippe annähernd ein schiefwinkeliges Dreieck bildet, dessen längste Seite mit dem Trichter verbunden und dessen kürzeste Seite der Dreh­richtung des Laufrades abgewandt ist.

[0005] Ein anderes Merkmal der Erfindung ist es, daß an der saugseitigen Öffnung des Trichters die radialen Rippen fließend auslaufen und laufradseitig an die mit glei­cher Querschnittsform ausgebildeten Gegenschneiden der Schneidscheibe anschließen.

[0006] Ein weiteres, anderes Merkmal der Erfindung ist es, daß der Trichter mit der Schneidscheibe einstückig ausge­bildet ist, wobei die radialen Rippen in die Schneid­scheibe übergehen und dort die Gegenschneiden für das Lauf­rad bilden.

[0007] Ein anderes Merkmal der Erfindung ist es, daß das Stellorgan das den Durchfluß regelnde Element umfaßt und über einen von einer zwischen Druckraum und Druckkanal angeordneten Steuerklappe aktivierbaren Stellmotor be­tätigbar ist.

[0008] Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist es, daß das Ansauggehäuse um eine vertikale oder horizontale Achse schwenkbar ist.

[0009] Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Aus­führungsbeispieles mit Hilfe der angeschlossenen Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen Fig.1 die erfindungsgemäße Kreiselpumpe in einer Schnittdarstellung entlang der Linie A-A der Fig.3; Fig.2a die erfindungsgemäße Kreiselpumpe in einem abgerissenen Schnitt entland der Linie B-B der Fig.1; Fig.2b die er­findungsgemäße Kreiselpumpe in einem Schnitt entlang der Linie B-B der Fig.1; Fig.3 die erfindungsgemäße Kreisel­pumpe in einer Schnittdarstellung entlang der Linie C-C der Fig.1; und Fig.4 die erfindungsgemäße Kreiselpumpe in einem Schnitt entlang der Linie D-D der Fig.2b.

[0010] Die selbstansaugende Kreiselpumpe unfaßt ein Pumpen­gehäuse (1) und ein an dieses anschließendes, mit einer nicht gezeigten Saugleitung verbundenes Ansauggehäuse (2). Bei Inbetriebnahme der Pumpe wird entweder Flüssigkeit in das Pumpengehäuse eingebracht oder die noch im Pumpenge­häuse (1) verbliebene Flüssigkeit im Bereich des s-förmig ausgebildeten Laufrades (3), welches saugseitig angeordne­te Schneiden (4) aufweist, mit Luft vermischt und über das Spiralgehäuse (5) in den Druckraum (6) gefördert. Eine mit einem aus dem Pumpengehäuse (1) ragenden Hebel (7) gewichts­belastete Steuerklappe (8) befindet sich zwischen dem Druck­raum (6) und dem Druckstutzen (9). Das Flüssigkeit-Luft-Ge­misch wird nun im Druckraum (6) entlüftet, wobei der Luft­anteil die Steuerklappe kurzzeitig und geringfügig anhebt und in den Druckstutzen (9) entweicht. Sodann strömt die Flüssigkeit über den Rückführkanal (10) zurück zum Saugmund des Laufrades (3).

[0011] Ein zwischen Druckraum (6), Rückführkanal (10) und Druckkanal (11) angeordnetes Stellorgan (12) gewährleistet, daß in der Ansaugstellung die Verbindung Druckraum-Druck­kanal verschlossen ist und die Flüssigkeit in den Rückführ­kanal (10) geleitet wird (Fig.4).
Um zu verhindern, daß die zurückfließende, bereits entlüfte­te Flüssigkeit aus dem Druckraum (6) wieder Luft mitreißt, wodurch die Vakuumerzeugung behindert und somit auch die Ansaughöhe vermindert wird, kann der üblicherweise große Rückführkanaldurchmesser durch ein im Rückführkanal (10) angeordnetes, den Durchfluß regelndes Element (13) bis maxi­mal auf die Hälfte reduziert werden.

[0012] Dieses Element ist als Drossel ausgebildet und wird je nach Aufgabe der Pumpe mit verschiedenen Durchmessern ausge­stattet. Das Element (13) kann aber ebensogut als Schieber ausgebildet sein. Es besteht darüber hinaus auch noch die Möglichkeit, das Stellorgan (12) derart auszubilden, daß es zusätzlich zu seiner Funktion jene des den Durchmesser ver­ändernden Elementes (13) übernehmen kann.
Das Element (13) ist mit verschieden ausgebildeten Durch­messern in den Fig.2a, 2b strichpunktiert dargestellt.

[0013] Die Zirkulation der sich im Pumpengehäuse befinden­den Flüssigkeit wird so lange fortgesetzt, bis die Saug­leitung und die Saugseite der Pumpe vollständig entlüftet ist, was dem Abschluß des Ansaugvorganges entspricht. Durch den Flüssigkeitsdruck öffnet die Steuerklappe (8) und schwenkt um nahezu 90° (Fig.3). Durch die damit ver­änderte Stellung des Hebels (7) wird an der Pumpenaußen­seite der Abschluß des Ansaugvorganges signalisiert, wo­rauf das Stellorgan (12) mittels des Hebels (14) in die Pumpstellung zu bringen ist (Fig.4 strichpunktierte Dar­stellung). In dieser Stellung ist der Druckraum (6) mit dem Druckkanal (11) verbunden.
Das Umschalten des Stellorganes kann händisch, aber auch automatisch, d.h. elektromechanisch erfolgen, wie in Fig.3 schematisch dargestellt. Dazu ist die Steuerklappe (8) über eine Signalleitung (15) mit einem am Pumpengehäuse angeordneten Schalter (16) und einem das Stellorgan (12) aktivierenden Stellmotor (17) verbunden.
Im Pumpbetrieb tritt die mit hohem Faseranteil durchsetzte Flüssigkeit aus der nicht gezeigten Rohrleitung über eine Rückschlagklappe (18) in den Saugkanal (19) des Ansaug­gehäuses (2) der selbstansaugenden Kreiselpumpe ein. So­dann strömt die Flüssigkeit durch einen vor dem rotierenden s-förmigen Laufrad (3) angeordneten, sich zum Saugkanal hin öffnenden Trichter (20).

[0014] Der Trichter (20) weist an seiner Innenseite eine unge­rade Anzahl von in regelmäßigen Abständen angeordneter, sich radial erstreckender Rippen (21) auf.

[0015] Der die Rippen (21) tragende Trichter (20) schließt an eine am Laufrad (3) sowie in der saugseitigen Wand des Spiralgehäuses (5) angeordnete Schneidscheibe (22) an, welche Gegenschneiden (23) trägt. In der Verlängerung der Laufradachse trägt das Laufrad eine s-förmig verdrehte, in den Trichter (20) hineinragende Einlaufschaufel (24). Die Rippen (21) sind vom Querschnitt her annähernd als schiefwinkeliges Dreieck ausgebildet, wobei dessen längste Seite jene ist, mit welcher das Dreieck an die Trichter­innenwand anschließt, und die kürzeste Seite der Drehrich­ tung des Laufrades (3) abgewandt ist. Die Einlaufschau­fel bildet somit mit den sich radial erstreckenden Rippen (21) ein sogenanntes Reißwerk. Die mit der Flüssigkeit herankommenden Faserklumpen werden zwischen den Kanten der Einlaufschaufel (24) und den Rippen (21) zerschlagen und somit vorzerkleinert, wodurch eine große Entlastung der nächsten Zerkleinerungsstufe, welche von der Kombi­nation Laufradschneiden (4) - Gegenschneiden (23) durch­geführt wird, gewährleistet ist.

[0016] Durch diese Vorzerkleinerung der Feststoffe im Reiß­werk wird auch verhindert, daß sich an der Einlauf­schaufel (24) ein aus langfasrigen Flüssigkeitsbestand­teilen gebildetes Knäuel festsetzt, mit dieser mitrotiert und damit die Pumpe außer Betrieb setzt.
Es ist konstruktiv auch möglich, den Trichter (20) und die Schneidscheibe (22) aus einem Stück und somit auch aus einem Material herzustellen. Die Rippen (21) gehen dabei nahtlos in die Gegenschneiden (23) über.
Das Ansauggehäuse (2) ist am Pumpengehäuse (1) entweder über eine horizontale Achse (25) (Fig.2a) oder eine verti­kale Achse (26) (Fig.2b) schwenkbar angeordnet.

[0017] Zum Wegschwenken ist lediglich das Loslösen einer ein­zigen Fixierschraube (27) notwendig.
Die jeweilige konstruktive Ausführung mit einer dieser Schwenkachsen ist durch den Verwendungszweck der Pumpe bedingt.
Findet beispielsweise die Pumpe als Traktorgetriebepumpe Verwendung, also beim Vorhandensein einer an das Ansaug­gehäuse (2) mit Hilfe einer nicht gezeigten Schnellver­schlußkupplung angekuppelten flexiblen Saugleitung, so wird das Ansauggehäuse nach dem Abkuppeln der flexiblen Leitung um eine vertikale Achse (26) (Fig.2b) wegge­schwenkt.
Beim Einsatz der Pumpe als Industriepumpe, d.h. bei Ver­bindung mit einer starren Saugleitung über Normflansche, wird das Ansauggehäuse (2) nach dem Lösen der Saugleitung um eine horizontale Achse (25) geschwenkt.
Durch dieses einfache Loslösen des Ansauggehäuses (2) vom Pumpengehäuse (1) kann man mit wenigen Handgriffen zum Laufrad (3) sowie auch zum Stellorgan (12) gelangen, um diese einer eventuellen Reinigung zu unterziehen, wogegen herkömmliche Pumpen dazu einer Zerlegung ihres kompletten Gehäuses bedürfen.

Ansprüche

1. Selbstansaugende Kreiselpumpe zum Aufbereiten und Fördern von mit hohem Faseranteil durchsetzten Flüssig­keiten, insbesonders mit Stroh, Futterresten oder dgl. be­hafteter Gülle, mit einem Motor, einem Getriebe, einem einen Rückführkanal und einen Saugkanal beinhaltendes An­sauggehäuse, einem Spiralgehäuse, einem Druckkanal, einem Druckraum und einem rotierenden s-förmigen Laufrad mit saugseitig angeordneten Schneiden, wobei das Laufrad saug­seitig in der Verlängerung der Laufradachse eine s-förmig verdrehte Einlaufschaufel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in der saugseitigen Wand des Spiralgehäuses (5) eine mit dem Laufrad (3) zusammenwirkende Schneidscheibe (22) mit Gegenschneiden (23) angeordnet ist, daß unmittelbar an die Schneidscheibe (22) ein sich zum Saugkanal (19) hin öffnender Trichter (20), in dessen Innenraum sich radial Rippen (21) erstrecken angeordnet ist, daß die Einlauf­schaufel (24) in den Trichter (20) hineinragt, wobei die Einlaufschaufel (24) in Kombination mit den sich radial erstreckenden Rippen (21) ein Reißwerk bildet, daß im Rück­führkanal (10) ein den Durchfluß regelndes, den Rückführ­kanal (10) in seinem Durchmesser veränderndes Element (13) angeordnet ist, daß das Ansauggehäuse (2) am Pumpengehäuse (1) schwenkbar angeordnet ist und daß zwischen Druckkanal (11), Rückführkanal (10) und Druckraum (6) ein Stellorgan (12) angeordnet ist.

2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, daß der Trichter (20) eine ungerade Anzahl, vorzugs­weise fünf, durch regelmäßige Abstände voneinander getrenn­ter radialer Rippen (21) aufweist.

3. Kreiselpumpe nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt einer jeden radialen Rippe (21) annähernd ein schiefwinkeliges Dreieck bildet, dessen längste Seite mit dem Trichter (20) verbunden und dessen kürzeste Seite der Drehrichtung des Laufrades (3) abgewandt ist.

4. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­durch gekennzeichnet, daß an der saugseitigen Öffnung des Trichters (20) die radialen Rippen (21) fließend auslau­fen und laufradseitig an die mit gleicher Querschnitts­form ausgebildeten Gegenschneiden (23) der Schneidscheibe (22) anschließen.

5. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­durch gekennzeichnet, daß der Trichter (20) mit der Schneidscheibe (22) einstückig ausgebildet ist, wobei die radialen Rippen (21) in die Schneidscheibe (22) übergehen und dort die Gegenschneiden (23) für das Laufrad (3) bil­den.

6. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, daß das Stellorgan (12) das den Durchfluß regelnde Element (13) umfaßt.

7. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, daß das Ansauggehäuse (2) um eine vertikale (26) oder horizontale (25) Achse schwenkbar ist.

8. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, daß das Stellorgan (12) über einen von einer zwischen Druckraum (6) und Druckkanal (11) angeordneten Steuerklappe (8) aktivierbaren Stellmotor (17) betätigbar ist.

Zeichnung