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Patent Searching and Data


Title:
COMMINUTOR PUMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/002948
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a comminutor pump for delivering sewage water that contains solid matter, which is configured as a rotating displacement pump. The pump comprises an electric motor and a pump case, a fixed pump stator and an eccentrically mounted rotor as well as a comminuting device that consists of at least one fixed blade and of at least one rotating blade. The inventive comminuting device is driven via the end of the pump rotor remote from the drive shaft. The blades are configured as disks with cutting passages, said disks being arranged one above the other. Said cutting passages have circular or sickle-shaped cutting edges and at least two cutting passages overlap at least partially in at least one angular position of the rotating blade. The comminutor pump according to the invention is further characterized in that the edge sections of the cutting passages leading in the sense of rotation of the rotating blade (6) are undercut so as to form a free space between the blades (5, 6).

Inventors:
ARNSWALD WERNER (DE)
Application Number:
PCT/DE2001/002351
Publication Date:
January 10, 2002
Filing Date:
June 26, 2001
Export Citation:
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Assignee:
ARNSWALD WERNER (DE)
International Classes:
F04C2/107; F04C13/00; (IPC1-7): F04C13/00; F04C2/107
Foreign References:
DE19802025C11999-06-10
DE1923821U1965-09-16
DE1950502U1966-11-24
CH439982A1967-07-15
Attorney, Agent or Firm:
LIPPERT, STACHOW, SCHMIDT & PARTNER (Frankenforster Strassse 135-137 Bergisch Gladbach, DE)
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Claims:
Zerkleinerungspumpe Patentansprüche
1. Zerkleinerungspumpe zur Förderung von Feststoffe enthal tendem Abwasser, als rotierende Verdrängerpumpe, mit einem Elektromotor, mit einem Pumpengehäuse, mit einem fest stehenden 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 abliegen de Ende des Pumpenrotors angetrieben wird, wobei die Mes ser als übereinanderliegende Scheiben mit Schneiddurch tritten ausgebildet sind, die Schneiddurchtritte kreisbo genförmige oder sichelförmige Schneidkanten bilden und sich wenigstens zwei Schneiddurchtritte in wenigstens einer Winkelstellung des rotierenden Messers wenigstens teilweise überlappen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die in Drehrichtung des rotierenden Messers (6) voreilenden Randabschnitte der Schneiddurch tritte jeweils einen Freiraum zwischen den Messern (5,6) bildend hinterschnitten sind.
2. Zerkleinerungspumpe nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in dem feststehenden Messer (5) nur ein einziger in Bezug auf die Mittellängsachse (14) des Pumpengehäuses (1) versetzt bzw. exzentrisch angeordneter Schneiddurchtritt (10) vorgesehen ist.
3. Zerkleinerungspumpe nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Schneiddurchtritt (10) in dem feststehenden Messer (5) größer als diejenigen in dem rotierenden Messer (6) ist.
4. Zerkleinerungspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Durchmesser der das rotierende Messer (6) bildenden Schei be kleiner oder gleich der Hälfte des Durchmessers der das feststehende Messer (5) bildenden Scheibe ist.
5. Zerkleinerungspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hin terschnitte so ausgebildet sind, dass die Schneidkanten (12b) der Schneiddurchtritte (11) des rotierenden Messers (6) in den in Drehrichtung voreilenden Bereichen unter brochen sind.
6. Zerkleinerungspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sich der Schneiddurchtritt (10) des feststehenden Messers (5) stromabwärts verjüngt und eine umlaufende abgeschrägte Schneidkante (12a) bildet.
7. Zerkleinerungspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sich die Schneiddurchtritte (11) des rotierenden Messers (6) strom abwärts erweitern und jeweils eine teilweise umlaufende abgeschrägte Schneidkante (12b) bilden.
Description:
Zerkleinerungspumpe Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungspumpe zur Förderung von Feststoffe enthaltendem Abwasser, als rotierende Verdrän- gerpumpe, mit einem Elektromotor, mit einem Pumpengehäuse, mit einem feststehenden Pumpenstator und einem exzentrisch gela- gerten Rotor sowie mit einer Zerkleinerungseinrichtung beste- hend 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 überein- anderliegende Scheiben mit Schneiddurchtritten ausgebildet sind, die Schneiddurchtritte kreisbogenförmige oder sichelför- mige Schneidkanten bilden und sich wenigstens zwei Schneid- durchtritte in wenigstens einer Winkelstellung des rotierenden Messers wenigstens teilweise überlappen.

Eine solche Zerkleinerungspumpe ist aus der DE 198 02 025 Cl bekannt. Diese Pumpe gewährleistet weitestgehend Verstopfungs- freiheit und einen ungestörten Betrieb auch bei Anwesenheit von langfaserigen und festen Bestandteilen im Fördermedium. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass eine solche Zerkleine- rungseinrichtung, wie sie in der DE 198 02 025 Cl beschrieben ist, nicht ausnahmslos alle im Abwasser enthaltenen langfase- rigen Bestandteile zufriedenstellend zerkleinert. Beispiels- weise Nylon-Damenstrümpfe neigen dazu, zwischen die Freiflä- chen der Messer gezogen zu werden und sich um den Pumpenrotor oder um das rotierende Messer herumzuschlingen und aufzuwik- keln. Hierbei kommt es nicht notwendigerweise zu einer Blok- kierung der Pumpe oder zu einer Verstopfung, die Wirkungsweise der Pumpe ist jedoch eingeschränkt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die Zerklei- nerungseinrichtung 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 Randab- schnitte der Schneiddurchtritte jeweils einen Freiraum zwi- schen den Messern bildend hinterschnitten sind.

Hierdurch wird der Wirkungsgrad der Zerkleinerungseinrichtung überraschenderweise deutlich gesteigert. Langfaserige, feste Bestandteile im Fördermedium, wie beispielsweise Nylon-Damen- strumpf werden zuverlässung zerkleinert. Dies ist vermutlich darauf zurückzuführen, dass durch die erfindungsgemäßen Maß- nahmen eine Reduzierung der Freiflächen zwischen den Messern erzielt wird, wodurch letztendlich eine Verringerung der Rei- bung zwischen Freifläche und zu zerkleinerndem Material er- reicht wird. Dies wirkt sich sowohl verschleißmindernd als auch leistungserhöhend aus.

Eine weiterhin deutliche Verbesserung der Zerkleinerungslei- stung der Pumpe gemäß der Erfindung wird dadurch erzielt, dass in dem feststehenden Messer nur ein in Bezug auf die Mittel- längsachse des Pumpengehäuses versetzt bzw. exzentrisch an- geordneter Schneiddurchtritt vorgesehen ist. Bei der Zerklei- nerungspumpe gemäß DE 198 02 025 Cl 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 erfindungs- gemäßen 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 rei- bungsmindernd 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 um- laufende abgeschrägte Schneidkante bildet.

Zweckmäßigerweise erweitern sich die Schneiddurchtritte des rotierenden Messers stromabwärts.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in den Zeichnun- gen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

Es zeigen : Fig. 1 eine Teilansicht des Pumpengehäuses im Bereich der Saugseite mit einer darin angeordneten Zerkleinerungs- einrichtung im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linien II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linien III-III in Fig. 1, Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des mit IV bezeichneten Pfeils in Fig. 3 und

Fig. 5 eine Ansicht in Richtung des mit V bezeichneten Pfeils in Fig. 3.

Die Pumpe gemäß der Erfindung besteht aus Elektromotor, An- triebswelle, Kuppelstange, Gelenken, Pumpengehäuse 1, Pumpen- stator 2 und Pumpenrotor 3 und ist als bekannte Exzenter- schneckenpumpe 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 Pumpen- gehäuses 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 Mes- serwelle 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 Cl beschrieben ist, um eine elastische Spaltein- stellung zwischen dem feststehenden Messer 5 und dem rotieren- den 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 Pum- pengehäuses 1 angeordnet, so dass sich eine exzentrische An- ordnung des Schneiddurchtritts 10 auf dem als feststehenden Messer 5 ergibt.

In dem rotierenden Messer 6 sind insgesamt zwei Schneiddurch- tritte 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 bil- den die Schneiddurchtritte 10,11 jeweils kreisbogenförmige bzw. sichelförmige Schneidkanten 12a, 12b aus. Die Schneid- durchtritte 11 in dem rotierenden Messer 6 verjüngen sich stromaufwärts des zur fördernden Mediums, wie dies insbesonde- re Fig. 1 zu entnehmen ist, wobei diese die nur teilweise umlaufenden Schneidkanten 12b ausbilden.

Die Unterbrechung der Schneidkanten 12b des rotierenden Mes- sers 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 zurückzufüh- ren, die jeweils Hinterschneidungen der Schneiddurchtritte 11 bilden, und zwar in den in Drehrichtung des rotierenden Mes- sers 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 angeord- neten Messer 5,6, was sich reibungs-und verschleißmindernd sowie Verstopfungen vorbeugend auswirkt.

Die Ausnehmungen 15 können beispielsweise vond er dem fest- stehenden 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 Dreh- richtung 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 Durchbrechun- gen 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 Schneiddurch- tritte 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 Fest- stoffe ausüben.

Zerkleinerungspumpe Bezugszeichenliste 1 Pumpengehäuse 2 Pumpenstator 3 Pumpenrotor 4 Saugstutzen 5 feststehendes Messer 6 rotierendes Messer 7 Flanschverbindung 8 Messerwelle 9 Gewindezapfen 10 Schneiddurchtritte 11 Schneiddurchtritte 12a Schneidkanten 12b Schneidkanten 13 Längsachse 14 Mittellängsachse des Pumpengehäuses 15 Ausnehmungen 16 Absatz 17 Randabschnitte 18 Pfeil