Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungspumpe zur Förderung von Feststoffe enthaltendem Abwasser, als rotierende Verdrängerpumpe, mit einem Elektromotor, mit einem Pumpengehäuse, mit einem feststehenden Pumpenstator und einem exzentrisch gelagerten Rotor sowie mit einer Zerkleinerungseinrichtung bestehend aus wenigstens einem feststehenden und wenigstens einem rotierenden Messer, wobei die Zerkleinerungseinrichtung über das von der Antriebswelle des Elektromotors abliegende Ende des Pumpenrotors angetrieben wird, die Messer als übereinanderliegende Scheiben mit Schneiddurchtritten ausgebildet sind, die Schneiddurchtritte kreisbogenförmige oder sichelförmige Schneidkanten bilden und sich wenigstens zwei Schneiddurchtritte in wenigstens einer Winkelstellung des rotierenden Messers wenigstens teilweise überlappen.
Eine solche Zerkleinerungspumpe ist aus der DE 198 02 025 C1 bekannt. Diese Pumpe gewährleistet weitestgehend Verstopfungsfreiheit und einen ungestörten Betrieb auch bei Anwesenheit von langfaserigen und festen Bestandteilen im Fördermedium. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass eine solche Zerkleinerungseinrichtung, wie sie in der DE 198 02 025 C1 beschrieben ist, nicht ausnahmslos alle im Abwasser enthaltenen langfaserigen Bestandteile zufriedenstellend zerkleinert. Beispielsweise Nylon-Damenstrümpfe neigen dazu, zwischen die Freiflächen der Messer gezogen zu werden und sich um den Pumpenrotor oder um das rotierende Messer herumzuschlingen und aufzuwikkeln. Hierbei kommt es nicht notwendigerweise zu einer Blokkierung der Pumpe oder zu einer Verstopfung, die Wirkungsweise der Pumpe ist jedoch eingeschränkt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die Zerkleinerungseinrichtung einer Pumpe der eingangs genannten Art weiterhin hinsichtlich Verstopfungs- und Störungsfreiheit bei Anwesenheit von langfaserigen und festen Bestandteilen im Fördermedium zu verbessern.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die in Drehrichtung des rotierenden Messers voreilenden Randabschnitte der Schneiddurchtritte jeweils einen Freiraum zwischen den Messern bildend hinterschnitten sind.
Hierdurch wird der Wirkungsgrad der Zerkleinerungseinrichtung überraschenderweise deutlich gesteigert. Langfaserige, feste Bestandteile im Fördermedium, wie beispielsweise Nylon-Damenstrümpfe werden zuverlässung zerkleinert. Dies ist vermutlich darauf zurückzuführen, dass durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen eine Reduzierung der Freiflächen zwischen den Messern erzielt wird, wodurch letztendlich eine Verringerung der Reibung zwischen Freifläche und zu zerkleinerndem Material erreicht wird. Dies wirkt sich sowohl verschleißmindernd als auch leistungserhöhend aus.
Eine weiterhin deutliche Verbesserung der Zerkleinerungsleistung der Pumpe gemäß der Erfindung wird dadurch erzielt, dass in dem feststehenden Messer nur ein in Bezug auf die Mittellängsachse des Pumpengehäuses versetzt bzw. exzentrisch angeordneter Schneiddurchtritt vorgesehen ist. Bei der Zerkleinerungspumpe gemäß DE 198 02 025 C1 waren im Gegensatz hierzu mehrere als kreisrunde Löcher ausgebildete Schneiddurchtritte vorgesehen, die auf einem konzentrisch zum Mittelpunkt der Scheiben verlaufenden Kreisbogen angeordnet sind. Durch die Maßnahme, demgegenüber nur einen einzigen Schneiddurchtritt vorzusehen, wird die Zerkleinerungsleistung der erfindungsgemäßen Pumpe nochmals deutlich erhöht.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Schneiddurchtritt in dem feststehenden Messer geringfügig größer als diejenigen in dem rotierenden Messer ist. In dem rotierenden Messer sind vorzugsweise zwei Schneiddurchtritte vorgesehen.
Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn der Durchmesser der das rotierende Messer bildenden Scheibe kleiner oder gleich der Hälfte des Durchmessers der das feststehende Messer bildenden Scheibe ist. Hierdurch wird weiterhin die Freifläche zwischen den Messern verringert, was letztendlich verschleiß- und reibungsmindernd sowie leistungserhöhend wirkt.
Die Hinterschnitte sind vorzugsweise so ausgebildet, dass die Schneidkanten der Schneiddurchtritte in den in Drehrichtung voreilenden Bereichen unterbrochen sind. Diese Bereiche sind ohnehin bei einem Schneidvorgang passiv. Eine solche Geometrie des rotierenden Messers hat sich als in nahezu jeder Hinsicht optimal erwiesen. Es ist ersichtlich, dass hierdurch auch die Durchtrittsfläche durch die Schneiddurchtritte leicht erhöht wird.
Zweckmäßigerweise ist das rotierende Messer in Förderrichtung des zu pumpenden Mediums stromabwärts angeordnet.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn sich der Schneiddurchtritt des feststehenden Messers stromabwärts verjüngt und eine umlaufende abgeschrägte Schneidkante bildet.
Zweckmäßigerweise erweitern sich die Schneiddurchtritte des rotierenden Messers stromabwärts.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
Es zeigen:
Die Pumpe gemäß der Erfindung besteht aus Elektromotor, Antriebswelle, Kuppelstange, Gelenken, Pumpengehäuse 1, Pumpenstator 2 und Pumpenrotor 3 und ist als bekannte Exzenterschneckenpumpe ausgeführt. Der Einfachheit halber ist die Pumpe, die bis auf das Zerkleinerungswerk von herkömmlicher Bauart ist, in den Figuren nicht vollständig dargestellt. Der Pumpenrotor 3 wird auf bekannte Art und Weise innerhalb des Pumpenstators 2 über die Welle eines Elektromotors mittels einer an zwei Gelenken befestigten Kuppelstange angetrieben. Hierdurch vollzieht der Pumpenrotor 3 innerhalb des Pumpengehäuses 1 einen drehende und leicht radiale Bewegung.
In Fig. 1 ist die Saugseite der Pumpe dargestellt, wobei in einem trichterförmigen Saugstutzen 4 ein feststehendes Messer 5 und ein rotierenden Messer 6 angeordnet sind, die beide als kreisrunde Scheiben ausgebildet sind. Der Saugstutzen 4 und das von dem Elektromotor abliegende Ende des Pumpengehäuses 1 ist durch eine Flanschverbindung 7 aneinander gekoppelt.
Das rotierende Messer 6 ist drehfest an einer Messerwelle 8 befestigt, die wiederum mit einem Gewindezapfen 9 in der Stirnseite des Pumpenrotors 3 verschraubt ist, so dass eine Drehbewegung des exzentrisch gelagerten Pumpenrotors 3 sowohl eine Rotation als auch eine radiale Auslenkung des rotierenden Messers 6 bewirkt. Das rotierende Messer 6 und/oder die Messerwelle 8 können axial verstellbar mit dem Pumpenrotor 3 verbunden sein, um eine Einstellung des Spiels zwischen den Messern 5 und 6 zu ermöglichen. Auch können das rotierende Messer 6 und/oder die Messerwelle 8 axial nachgiebig mit dem Pumpenrotor 3 verbunden sein, wie dies beispielsweise in der DE 198 02 025 C1 beschrieben ist, um eine elastische Spalteinstellung zwischen dem feststehenden Messer 5 und dem rotierenden Messer 6 zu gewährleisten. Die Spaltverstellung ermöglicht auch ein Nachstellen der Messer bei Verschleiß.
Wie dies den Fig. 2 bis 5 zu entnehmen ist, sind die Messer 5, 6 mit Schneiddurchtritten 10, 11 versehen, wobei mit 11 die Schneiddurchtritte in dem rotierenden Messer bezeichnet sind und mit 10 ein einziger Schneiddurchtritt in dem feststehenden Messer 5 bezeichnet ist. Zumindest der Schneiddurchtritt 10 in dem feststehenden Messer ist als kreisrundes Loch ausgeführt, das sich stromabwärts des zu fördernden Mediums verjüngt und so eine umlaufende Schneidkante 12a ausbildet. Die durch das Zentrum des Schneiddurchtritts 10 führende gedachte Längsachse 13 ist seitlich versetzt zu der Mittellängsachse 14 des Pumpengehäuses 1 angeordnet, so dass sich eine exzentrische Anordnung des Schneiddurchtritts 10 auf dem als feststehenden Messer 5 ergibt.
In dem rotierenden Messer 6 sind insgesamt zwei Schneiddurchtritte 11 angeordnet, und zwar im Winkelabstand von 180°. Die Schneiddurchtritte 11 einerseits und der Schneiddurchtritt 10 andererseits sind etwa in übereinanderliegenden Halbmesser-Bereichen angeordnet, so dass die Schneiddurchtritte 10, 11 in bestimmten Winkelstellungen der Messer 5, 6 durchlässig sind, d.h. sich überlappen. Auf Grund der Geometrie der Löcher bilden die Schneiddurchtritte 10, 11 jeweils kreisbogenförmige bzw. sichelförmige Schneidkanten 12a, 12b aus. Die Schneiddurchtritte 11 in dem rotierenden Messer 6 verjüngen sich stromaufwärts des zur fördernden Mediums, wie dies insbesondere Fig. 1 zu entnehmen ist, wobei diese die nur teilweise umlaufenden Schneidkanten 12b ausbilden.
Die Unterbrechung der Schneidkanten 12b des rotierenden Messers 6, dessen Durchmesser etwa dem halben Durchmesser oder weniger des feststehenden Messers 5 entspricht, sind auf in dem rotierenden Messer 6 auf dessen dem feststehenden Messer 5 zugewandter Seite vorgesehene Ausnehmungen 15 zurückzuführen, die jeweils Hinterschneidungen der Schneiddurchtritte 11 bilden, und zwar in den in Drehrichtung des rotierenden Messers 6 voreilenden Randabschnitten 17. Wie dies Fig. 2 zu entnehmen ist, ist die Drehrichtung des rotierenden Messers 6 (durch den Pfeil 18 angedeutet) rechts herum, d.h. aus der in Fig. 2 gewählten Blickrichtung im Uhrzeigersinn, wobei der Begriff voreilend auf einen einzigen Schneiddurchtritt 11 bezogen ist. Die die Hinterschneidungen bildenden Ausnehmungen 15 reduzieren die Freiflächen der übereinanderliegend angeordneten Messer 5, 6, was sich reibungs- und verschleißmindernd sowie Verstopfungen vorbeugend auswirkt.
Die Ausnehmungen 15 können beispielsweise von der dem feststehenden Messer 5 zugewandten Seite des rotierenden Messers 6 aus eingesenkt worden sein, derart, dass sich, wie dies aus einer Kombination der Fig. 3 und 5 ersichtlich ist, auf der der noch erhaltenen Schneidkante 12b gegenüberliegenden Seite in dem rotierenden Messer 6 jeweils einen Absatz 16 ergibt, der sich etwa radial erstreckt. Durch diese Art der Einsenkung des Materials der rotierenden Scheibe wird der Durchgang durch die Schneiddurchtritte 11 geringfügig vergrößert. Der in Drehrichtung des rotierenden Messers 6 voreilende Randbereich der Schneiddurchtritte 11 ist in seiner Dicke so verringert, dass dort keine Schneidkante vorhanden ist.
Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schneiddurchtritte 11 des rotierenden Messers 6 an ihrem Außenumfang dort, wo sie mit dem Außenumfang des rotierenden Messers 6 zusammentreffen, durchbrochen. Solche Durchbrechungen müssen nicht notwendigerweise vorgesehen sein, vielmehr kann der Durchmesser des rotierenden Messers 6 so gewählt sein, dass die Schneiddurchtritte 11 umfänglich geschlossen sind.
Wie dies Fig. 2 zu entnehmen ist, bilden die Schneiddurchtritte 10, 11 in bestimmten Winkelstellungen des rotierenden Messers 6 einen Durchgang für das zu fördernde Medium und etwa in diesem enthaltenen Feststoffen. Dieser Durchgang hat eine etwa elliptische Kontur, die sich während der Drehbewegung des Messers 6 sichel- oder bogenförmig zuzieht, einen ziehenden Schnitt auf etwa in dem zu fördernden Medium enthaltene Feststoffe ausübend.