CH650166A5

CH650166A5 - CUTTING DEVICE FOR PROCESSING LIQUIDS IMPLEMENTED WITH A HIGH FIBER FIBER.

Info

Publication number: CH650166A5
Application number: CH549/81A
Authority: CH
Inventors: Ernst Dipl-Ing Stiasny
Original assignee: Bauer Roehren Pumpen
Priority date: 1980-01-29
Filing date: 1981-01-28
Publication date: 1985-07-15
Also published as: FR2474343B1; ATA47380A; DE3102420C2; AT364561B; DE3102420A1; FR2474343A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerk zum Aufbereiten von mit hohem Faseranteil durchsetzten Flüssigkeiten mit ortsfesten und an diesen vorbeibewegten Messern. The invention relates to a cutting device for processing liquids which are permeated with a high fiber content with stationary knives which move past them.

Bei der Stallhaltung von Tieren in der Landwirtschaft werden oftmals die Exkremente (Kot und Harn) sowie gewisse Mengen an Einstreu und Futterreste als Gülle oder Fliessmist in Gruben gesammelt. Wenn in gewissen Intervallen die Gruben voll sind, müssen sie entleert werden. Dazu werden - manchmal erst nach einer Phase der Aufbereitung - geeignete Pumpen oder Vakuumfässer verwendet. When livestock is kept in agriculture, excrement (faeces and urine) as well as certain amounts of litter and feed residues are often collected in pits as liquid manure or liquid manure. If the pits are full at certain intervals, they must be emptied. Suitable pumps or vacuum drums are used for this - sometimes only after a preparation phase.

Da es während der Lagerung der Gülle häufig zum Sedi-mentieren, also dem Ablagern einer Sinkschicht und dem Aufsteigen einer Schwimmschicht kommt, gibt es oft Schwierigkeiten mit Verstopfungen in der Saugleitung des Güllefasses oder der Güllepumpe. Neben der Verwendung von sogenannten Mixern, die in einem getrennten Arbeitsgang eine ausreichende Homogenisierung ermöglichen, hat man auch versucht, durch geeignete Schneid- und Reisswerke an Güllepumpen, dem Verstopfungseffekt zu begegnen. So werden z.B. im Einlauf der Pumpe Reisszähne kammartig ineinandergreifend angeordnet. Es finden sich aber auch achsparallele Messer, die mit einem schneckenförmigen Gegenmesser zusammenarbeiten. Es sind dann noch Schlagleisten bekannt, die sich als Erzeugende eines Kegelmantels einander gegenüber stehen, und Schneidwerke, bei denen die Messer (auch als Lochscheiben gestaltet) in der Achsnormalebene liegen. Since sedimentation often occurs during the storage of the slurry, i.e. the depositing of a sink layer and the rising of a floating layer, there are often difficulties with blockages in the suction line of the slurry tank or the slurry pump. In addition to the use of so-called mixers, which enable adequate homogenization in a separate work step, attempts have also been made to counter the clogging effect by means of suitable cutting and tearing mechanisms on slurry pumps. For example, arranged like a comb in the inlet of the pump. However, there are also axially parallel knives that work with a helical counter knife. There are then also known blow bars, which face each other as generators of a conical jacket, and cutting units in which the knives (also designed as perforated disks) lie in the normal axis plane.

Die Nachteile der bekannten Anordnungen von Reissund Schneidwerken sind folgende: Kommt es bei dem rauhen Betrieb in der Praxis zu Verschleisserscheinungen, so werden diese Einrichtungen unwirksam und es treten erneut Verstopfungen auf. Ein Nachschleifen der Schneidkanten ist aufgrund deren geometrischer Gestalt meist schwer und ein The disadvantages of the known arrangements of tearing and cutting units are as follows: If there are signs of wear during the rough operation in practice, these devices become ineffective and blockages occur again. Regrinding the cutting edges is usually difficult and difficult due to their geometric shape

Austausch der ganzen Schneidelemente teuer. Obendrein führt das Auftreten von Feststoffen oft zu Beschädigung der Zerkleinerungseinrichtung. Replacement of all cutting elements expensive. In addition, the occurrence of solids often leads to damage to the shredding device.

Bei jenen Schneidwerken, bei denen die Messer oder Schlagleisten leicht nachschärfbare gerade Schneiden aufweisen, hegt es in der Geometrie der Anordnung, dass die Schneide auf der gesamten Länge gleichzeitig zum Eingriff kommt, also kein ziehender Schnitt auftritt, sondern ein Schlag, der die Lagerung des Schneidwerks zweifellos stark beansprucht. Um das zu umgehen, hat man versucht, diametral gegenüberliegende Schneiden vorzusehen, deren Arbeit allerdings Hand in Hand mit periodisch auftretenden Leistungsspitzen geht. For those cutting units in which the knives or blow bars have straight blades that can be easily resharpened, it is in the geometry of the arrangement that the cutting edge comes into engagement along the entire length at the same time, i.e. there is no pulling cut, but a blow that supports the bearing of the Cutting unit undoubtedly heavily used. In order to avoid this, attempts have been made to provide diametrically opposed cutting edges, the work of which, however, goes hand in hand with periodically occurring power peaks.

Aufgabe der Erfindung ist es, das eingangs erwähnte Schneidwerk so auszubilden, dass die Schneidkanten der Messer einerseits einen ziehenden Schnitt ausführen und daher eine geringe Schneidkraft benötigen, anderseits eine einfache Herstellung ermöglichen und überdies im Betrieb sich selbst schärfen. The object of the invention is to design the cutting mechanism mentioned at the outset in such a way that the cutting edges of the knives on the one hand make a drawing cut and therefore require a low cutting force, on the other hand enable simple production and moreover sharpen themselves during operation.

Diese Aufgabe,wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass sowohl die beweglichen als auch die feststehenden Messer des Schneidwerks geradlinige Schneidkanten aufweisen, die am Rotor, bzw. am Gehäuse des Schneidwerkes jeweils Erzeugende eines einschaligen Hyperboloids bilden, wobei die Achse des Hyperboloides der Schneidwerkachse entspricht und die feststehende^) Schneidkante(n) in gegenüber den beweglichen Schneidkanten entgegengesetzter Weise geneigt angeordnet sind. Mit einem so ausgebildeten Schneidwerk werden die Nachteile der bekannten, oben angeführten Vorrichtungen nicht nur eliminiert, sondern wesentliche Vorteile erreicht. Da die miteinander korrespondierenden Schneidkanten Erzeugende eines einschaligen Hyperboloids bilden, können sie aus diesem Grund geradlinig sein und daher einfach erzeugt werden. This object is achieved according to the invention in that both the movable and the fixed knives of the cutting unit have rectilinear cutting edges which form generators of a single-shell hyperboloid on the rotor or on the housing of the cutting unit, the axis of the hyperboloid corresponding to the cutting unit axis and the fixed ^) cutting edge (s) are arranged inclined in the opposite manner to the movable cutting edges. With a cutting mechanism designed in this way, the disadvantages of the known devices mentioned above are not only eliminated, but significant advantages are achieved. For this reason, since the corresponding cutting edges form generatrices of a single-shell hyperboloid, they can be straightforward and therefore simply generated.

Es ist vorteilhaft, wenn die Schneidkanten mit der Achsnormalebene einen Winkel von etwa 60° einschliessen. Feststehende und bewegte Schneidkanten sind dabei zueinander Spiegelbilder, d.h. sie weisen zwar in der Achsnormalebene den gleichen Winkel auf, sind aber einmal rechts- und einmal linkssteigend angeordnet. Dadurch gibt es zwischen ihnen jeweils nur Punktberührung und es entsteht ein ziehender Schnitt mit seinen bekannten Vorteilen: Gleichmässige und geringe Schnittkraft, sauberer Schnitt, Selbstschärfung der Schneidkanten, Selbstreinigung und-bei geeignetem Winkel - Abweisen von festen Körpern (wie Steine od. dgl.). Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Anzahl der beweglichen Messer gegenüber den feststehenden Messern unterschiedlich ist und wenn z.B. jedes bewegliche Messer mindestens zwei feststehende Schneidkanten gleichzeitig berührt. It is advantageous if the cutting edges form an angle of approximately 60 ° with the normal axis plane. Fixed and moving cutting edges are mirror images of each other, i.e. although they have the same angle in the axis normal plane, they are arranged once on the right and once on the left. As a result, there is only point contact between them and there is a pulling cut with its known advantages: uniform and low cutting force, clean cut, self-sharpening of the cutting edges, self-cleaning and - at a suitable angle - rejection of solid objects (such as stones or the like) . It is also advantageous if the number of movable knives differs from the fixed knives and if e.g. each movable knife touches at least two fixed cutting edges at the same time.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Messer auf ihren Trägerrippen verschiebbar angeordnet sind, wobei ihre Schneidkanten, hervorgerufen durch die Fliehkraft, satt an wenigstens zwei Punkten der feststehenden Schneidkanten anliegen. Dadurch ergibt sich nicht nur ein besonders wirksamer Schnitt sondern auch der Effekt, dass die Schneidkanten von selbst geschärft werden. A preferred exemplary embodiment of the invention is characterized in that the movable knives are arranged displaceably on their carrier ribs, their cutting edges, caused by the centrifugal force, abutting against at least two points of the fixed cutting edges. This not only results in a particularly effective cut, but also the effect that the cutting edges are sharpened by themselves.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht. Es zeigen Fig. 1 die geometrische Darstellung eines Hyperboloids und seiner Erzeugenden und Fig. 2 ein Schaubild eines erfindungsgemäs-sen Schneidwerks. The invention is illustrated in more detail in the drawing using an exemplary embodiment. 1 shows the geometric representation of a hyperboloid and its generators, and FIG. 2 shows a diagram of a cutting mechanism according to the invention.

Fig. 1 zeigt in räumlicher Ansicht die Lage der beiden Geraden 1 und 2, die als spiegelbildliche Erzeugende des dünn gezeichneten einschaligen Hyperboloids 3 aufgefasst werden können. Dabei sind die Winkel 4 und 5, die die Geraden 1,2 mit der in dünnen Linien dargestellten Achsnormalebene 6 einschliessen, gleich gross, aber entgegengesetzt Fig. 1 shows a spatial view of the position of the two straight lines 1 and 2, which can be understood as a mirror-image generatrix of the thinly drawn single-shell hyperboloid 3. The angles 4 and 5, which include the straight lines 1, 2 with the axis normal plane 6 shown in thin lines, are of equal size, but opposite

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geneigt. Wird bei am Ort verbleibender Gerader 2 die Gerade 1 um die Achse 7 gedreht, so kommen - wie aus den Gesetzen der Geometrie bekannt - alle korrespondierenden, d.h. auf Parallelkreisen des Hyperboloids liegenden Punkte der beiden Geraden 1 und 2 der Reihe nach miteinander in Berührung. inclined. If the straight line 1 is rotated about the axis 7 while the straight line 2 remains in place, then, as is known from the laws of geometry, all corresponding, i.e. points of the two straight lines 1 and 2 lying on parallel circles of the hyperboloid in contact with one another in succession.

Fig. 2 stellt ein an einer Tauchpumpe realisiertes Beispiel des oben angeführten Prinzips dar. Dabei ist das Laufrad 9 der Tauchpumpe mit Nabe 10 einschliesslich der daran auf Trägerrippen 15 befestigten, also beweglichen Messer IIa und 1 lb (im vorliegenden Falle zwei Stück, einander gegenüberliegend) aus dem Spiralgehäuse 13 der Tauchpumpe (mit wellenseitig angeordnetem Saugmund) herausgezogen gezeichnet. FIG. 2 shows an example of the above principle realized on a submersible pump. The impeller 9 of the submersible pump with hub 10 including the knives IIa and 1 lb (in the present case two pieces, opposite one another) attached to carrier ribs 15, that is to say movable knives ) drawn out of the spiral housing 13 of the submersible pump (with suction mouth arranged on the shaft).

Das feststehende Messer 12, im Beispiel hier nur ein Stück, ist mit einem entsprechenden Tragkörper 14 auf dem Saugmund des Spiralgehäuses 13 montiert. The fixed knife 12, in this example only one piece, is mounted on the suction mouth of the spiral housing 13 with a corresponding support body 14.

Sowohl die beweglichen als auch das feststehende Messer 1 la, 1 lb und 12 weisen Schneidkanten 16, 17, 18 auf, die wie die Erzeugenden eines einschaligen Hyperboloids angeordnet sind, so dass das Schneidgut bei der Berührung der beweglichen Messer IIa, IIb mit dem feststehenden Messer 12 an den Schneidkanten 16,17,18 durch einen ziehenden Schnitt zertrennt wird. Both the movable and the fixed knife 1 la, 1 lb and 12 have cutting edges 16, 17, 18, which are arranged like the generators of a single-shell hyperboloid, so that the material to be cut when the movable knife IIa, IIb touches the fixed Knife 12 is cut at the cutting edges 16,17,18 by a pulling cut.

Bei einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung werden die beweglichen Messer auf den Trägerrippen so verschieblich angeordnet, dass sie sich durch Fliehkraft an den in diesem Fall in ausreichender Anzahl vorgesehenen, feststehenden Messern an jeweils wenigstens zwei Punkten abstützen. Dadurch wird neben exaktem Schnitt auch ein verbesserter Selbstschärfeffekt erzielt. Darüber hinaus lässt sich durch ein Ausweichen des Messers beim Auftreffen von Steinen od. dgl. bis zu einem gewissen Masse eine Beschädigung vermeiden. In another embodiment of the invention, not shown, the movable knives are arranged so as to be displaceable on the carrier ribs in such a way that they are supported by centrifugal force on the fixed knives, which in this case are provided in sufficient numbers, at at least two points each. In addition to an exact cut, this also results in an improved self-sharpening effect. In addition, by dodging the knife when stones or the like hit it, damage to a certain extent can be avoided.

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2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

650 166 PATENTANSPRÜCHE650 166 PATENT CLAIMS

1. Schneidwerk zum Aufbereiten von mit hohem Faseranteil durchsetzten Flüssigkeiten mit ortsfesten und an diesen vorbeibewegten Messern, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die beweglichen als auch die feststehenden Messer (IIa, IIb, 12) des Schneidwerks geradlinige Schneidkanten (16,17,18) aufweisen, die am Rotor, bzw. am Gehäuse des Schneidwerkes jeweils Erzeugende eines einschaligen Hyperboloids bilden, wobei die Achse des Hyperboloides der Schneidwerkachse entspricht und die feststehende(n) Schneidkante(n) in gegenüber den beweglichen Schneidkanten entgegengesetzter Weise geneigt angeordnet sind. 1. Cutting device for processing liquids with a high fiber content with stationary knives that move past them, characterized in that both the movable and the fixed knives (IIa, IIb, 12) of the cutting device have straight cutting edges (16, 17, 18) which form the generatrix of a single-shell hyperboloid on the rotor or on the housing of the cutting unit, the axis of the hyperboloid corresponding to the cutting unit axis and the fixed cutting edge (s) being arranged inclined in the opposite manner to the movable cutting edges.

2. Schneidwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkanten (Fig. 1:1, 2; Fig. 2:16,17,18) mit der Achsnormalebene (6) einen Winkel (4, 5) von etwa 60° einschliessen. 2. Cutting device according to claim 1, characterized in that the cutting edges (Fig. 1: 1, 2; Fig. 2: 16, 17, 18) form an angle (4, 5) of approximately 60 ° with the normal axis plane (6) .

3. Schneidwerk nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der beweglichen Messer (1 la, IIb) gegenüber den feststehenden Messern (12) unterschiedlich ist. 3. Cutting device according to claims 1 and 2, characterized in that the number of movable knives (1 la, IIb) compared to the fixed knives (12) is different.

4. Schneidwerk nach Ansprüchen 1,2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes bewegliche Messer mindestens zwei feststehende Schneidkanten gleichzeitig berührt. 4. Cutting device according to claims 1, 2 and 3, characterized in that each movable knife touches at least two fixed cutting edges at the same time.

5. Schneidwerk nach Ansprüchen 1,2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Messer auf ihren Trägerrippen verschiebbar angeordnet sind, wobei ihre Schneidkanten, hervorgerufen durch die Fliehkraft, satt an wenigstens zwei Punkten der feststehenden Schneidkanten anliegen. 5. Cutting device according to claims 1, 2 and 3, characterized in that the movable knives are arranged displaceably on their carrier ribs, their cutting edges, caused by the centrifugal force, abutting against at least two points of the fixed cutting edges.