Belüftungsrotor für Flüssigkeiten, insbesondere für Abwasser In Abwasserreinigungsanlagen
werden vielfach Belüftungsrotoren, vorzugsweise Kessener-Bürsten, verwendet. Diese
Rotoren bestehen aus einer umlaufenden Welle und darauf befestigten radial oder
nahezu radial gerichteten elastischen Bürstenkämmen. Die Bürstenwelle ist so über
dem Wasserspiegel gelagert, daß die Bürstenkämme im Betrieb mit großer Geschwindigkeit
auf und in das Wasser schlagen. Dabei tritt eine so starke Wechselbiegebeanspruchung
auf, daß die Bürstenkämme fast ausschließlich aus hochwertigem Stahl hergestellt
werden müssen, weil alle anderen Werkstoffe zu Brüchen neigen. Die bekannten Bürstenkämme
sind sehr umständlich zu reparieren, da sie in auf der Drehwelle angeordneten Längsnuten
mit Blei eingestemmt sind. Erst in letzter Zeit wurde vorgeschlagen, die Bürstenkämme
durch Klemmleisten auswechselbar auf der Bürstenwelle zu befestigen. Die Herstellungkosten
der bisher üblichen Bürstenkämme sind hoch, nicht nur, weil der Werkstoff selbst
sehr teuer ist, sondern weil beim Stanzen oder Fräsen der Kammzähne ein großer Abfall
entsteht.Ventilation rotor for liquids, in particular for waste water in waste water treatment plants
Ventilation rotors, preferably Kessener brushes, are often used. These
Rotors consist of a rotating shaft and attached radially or
almost radially directed elastic brush combs. The brush shaft is so over
the water level stored that the brush combs in operation at high speed
hit on and in the water. There is such a strong alternating bending stress
on that the brush combs are made almost entirely of high quality steel
because all other materials tend to break. The well-known brush combs
are very difficult to repair because they are located in longitudinal grooves on the rotating shaft
are mortised with lead. It was only recently that brush combs were suggested
Can be attached to the brush shaft using terminal strips so that it can be replaced. The manufacturing cost
the brush combs customary up to now are high, not only because of the material itself
is very expensive, but because there is a lot of waste when punching or milling the comb teeth
arises.
Die Erfindung geht bei der Ausbildung der Belüftungsrotoren völlig
neue Wege. Sie werden nicht aus kammartig zugeschnittenen Stahlblättern hergestellt
und brauchen auch nicht elastisch zu sein. Außerdem wird ein völlig neues Belüftungsprinzip
angewandt, nämlich die Turbulenzerzeugung durch besondere Gestaltung der Belüftungselemente.
Auf der um ihre Längsachse umlaufenden Bürstenwelle werden nach Art einer Rundbürste
zahlreiche stabförmige Belüftungsflügel befestigt. Sie sind eigensteif und so profiliert,
daß sie beim Durchgang durch die Flüssigkeit starke Wirbel hervorrufen. Besonders
gut geeignet sind als Belüftungsflügel Winkeleisen. Jeder Belüftungsflügel ist ein
selbständiger Teil und wird unmittelbar oder mittels längs verlaufender Leisten
auf der Bürstenwelle befestigt, und zwar so, daß beispielsweise beim Winkelprofil
die Mittelkante in Drehrichtung vorn liegt, während die beiden Flanken schräg nach
rückwärts geneigt sind. Weitere Erfindungsmerkmale werden an Hand der Zeichnungen,
die einige Ausführungsbeispiele zeigen, beschrieben: Abb. 1 zeigt im Querschnitt
einen Belüftungsrotor mit verschiedenen Belüftungsflügeln, Abb. 2 Seitenansichten
und Abb. 3 Querschnitte von verschiedenen Belüftungsflügeln; Abb. 4 zeigt Belüftungsflügel
mit besonderen Störstellen Abb. 5 und 6 zeigen Vorderansichten bzw. Seitenansichten
eines Belüftungsflügels und Abb. 7, 8 und 9 Querschnitte von entsprechenden Belüftungsflügeln
der Abb. 4. Der Belüftungsrotor nach der Erfindung besteht aus der Rotorwelle d,
darauf lösbar befestigten, vorzugsweise aufgeschraubten Tragleisten e und den Belüftungsflügeln
f1 bis fa, die man meistens auf der Tragleiste aufschweißen oder auch, wie in den
Abb. 1 und 2 für die Stäbe f1 und f4 gezeigt ist, in die Tragleiste einschrauben
kann. Bei größeren Bürstendurchmessern und höheren Drehzahlen ist das Einschrauben
wegen der größeren Zentrifugalkraft zweckmäßiger. In der Abb. 1 sind auf einer Bürstenwelle
d eine Anzahl verschiedener Beluftungsflügel gezeigt. Es ist selbstverständlich,
daß man bei ein und demselben Belüftungsrotor gleiche oder wenigstens ähnliche Belüftungsflügel
wählen wird. Die Verschiedenheit der Darstellung in Abb. 1 soll nur besagen, wie
vielfältig die Form der Belüftungsflügel sein kann. Dasselbe gilt für die in Abb.
4 gezeigten Belüftungsflügel.The invention works completely in the formation of the ventilation rotors
new ways. They are not made from steel sheets cut to the shape of a comb
and do not need to be elastic either. There is also a completely new ventilation principle
applied, namely the generation of turbulence through the special design of the ventilation elements.
On the brush shaft rotating around its longitudinal axis, in the manner of a round brush
numerous rod-shaped ventilation blades attached. They are inherently stiff and profiled so
that they cause strong eddies as they pass through the liquid. Particularly
Angle irons are well suited as ventilation blades. Each ventilation wing is a
independent part and is made directly or by means of longitudinal strips
attached to the brush shaft, in such a way that, for example, the angle profile
the middle edge is in the front in the direction of rotation, while the two flanks are obliquely behind
are tilted backwards. Further features of the invention are based on the drawings,
which show some exemplary embodiments, described: Fig. 1 shows in cross section
a ventilation rotor with different ventilation blades, Fig. 2 side views
and Fig. 3 cross-sections of various ventilation blades; Fig. 4 shows ventilation blades
with special imperfections Figs. 5 and 6 show front views and side views, respectively
of a ventilation wing and Fig. 7, 8 and 9 cross-sections of corresponding ventilation wings
Fig. 4. The ventilation rotor according to the invention consists of the rotor shaft d,
thereon releasably fastened, preferably screwed-on support strips e and the ventilation blades
f1 to fa, which are usually welded onto the mounting rail or, as in the
Fig. 1 and 2 for the bars f1 and f4 is shown, screw into the support strip
can. Screwing in is essential for larger brush diameters and higher speeds
more appropriate because of the greater centrifugal force. In Fig. 1 are on a brush shaft
d a number of different ventilation blades are shown. It goes without saying
that one and the same ventilation rotor has the same or at least similar ventilation blades
will choose. The difference in the representation in Fig. 1 is only intended to indicate how
the shape of the ventilation wing can be varied. The same applies to the ones shown in Fig.
4 ventilation wing shown.
Der Belüftungsflügel f1 ist ein Rohr, das in seinem äußeren, beim
Umlauf in das Wasser tauchenden Teil halbiert ist und dort das Profil f6 nach Abb.
3 aufweist. In der Abb. 2 rechts ist dieser Belüftungsstab, von der offenen Seite
aus gesehen, dargestellt. Abgesehen davon, daß das Rohr beim Durchlauf durch die
Flüssigkeit an sich schon starke Wirbel bildet, kann durch die Bohrung g aus dem
Inneren der Welle d Luft nachströmen. Das wird begünstigt durch den Unterdruck,
den der Belüftungsflügel beim Durchlauf durch die Flüssigkeit, besonders in dem
nach rückwärts offenen Teil f6, hervorruft. Der Belüftungsflügel kann jedoch auch,
wie in Abb. 3 gezeigt ist, als Rohr f4 ausgeführt sein, wobei an dem in das Wasser
tauchenden Ende ebenfalls Luft austritt, wenn die Welle d entsprechende Bohrungen
g hat.The ventilation wing f1 is a tube that in its outer, when
Circulation in the part immersed in the water is halved and there the profile f6 according to Fig.
3 has. In Fig. 2 on the right is this ventilation rod, from the open side
seen from, shown. Apart from the fact that the pipe as it passes through the
Liquid already forms strong eddies, can through the hole g from the
Air flows inside the shaft d. This is favored by the negative pressure,
that of the ventilation wing as it passes through the liquid, especially in that
to the backward open part f6, causes. However, the ventilation wing can also
as shown in Fig. 3, be designed as a pipe f4, where in the water
submerged end also leaks air when the shaft d corresponding holes
g has.
Zweckmäßiger ist jedoch die Ausbildung des Belüftungsflügels als Winkelprofil
f2, wie in der Abb. 1 rechts oben, in Abb.2 in der Mitte und in Abb.3 links oben
gezeigt ist. Der Belüftungsflügel f2 ist so auf der Welle d befestigt, daß die Mittelkante
des
Profils beim Durchgang durch das Wasser vorn liegt. Die nach
rückwärts offenen Flanken des Winkelprofils rufen eine starke Turbullenz im Wasser
hervor, durch die eine erhebliche Menge Luft in das Wasser mitgerissen wird. Bei
dieser Ausführung bedarf es keiner Luftzuführung vom Inneren der Welle d aus, so
daß diese Konstruktion besonders einfach ist. Versuche mit verschiedenen Belüftungsflügeln
haben gezeigt, daß die nach er Form f2 ausgebildeten Belüftungsflügel einen besonders
guten Wirkungsgrad haben, d. h. bei geringem Energieaufwand ein Höchstmaß von Luft
in die Flüssigkeit bringen. Außerdem hat diese Stabform den Vorteil einfacher und
billiger Herstellung und Befestigung. Diese erfolgt zweckmäßig durch Anschweißen
entweder unmittelbar auf der Bürstenwelle d oder auf oder in den lösbaren Tragleisten
e.However, it is more expedient to design the ventilation wing as an angular profile
f2, as in Fig. 1 top right, in Fig.2 in the middle and in Fig.3 top left
is shown. The ventilation wing f2 is attached to the shaft d that the central edge
of
Profile is in front when passing through the water. The after
Flanks of the angle profile that are open to the rear create a strong turbulence in the water
which entrains a significant amount of air into the water. at
this version does not require any air supply from inside the shaft d, see above
that this construction is particularly simple. Try different ventilation blades
have shown that the ventilation blades designed according to form f2 are a special
have good efficiency, d. H. a maximum of air with little energy consumption
bring into the liquid. In addition, this rod shape has the advantage of being simpler and easier
cheaper to manufacture and fasten. This is expediently done by welding
either directly on the brush shaft d or on or in the detachable support strips
e.
Als weitere Formen von Belüftungsflügeln sind in den Abb. 1 bis 3
noch gezeigt: Ein Rohr f3 mit Dreieckquerschnitt, bei dem die eine Seitenfläche
des ins Wasser tauchenden Teils entfernt ist, damit die Wirbelbildung und die Belüftung
verbessert werden, außerdem ein Vollstab f5, der als gekrümmter Belüftungsflügel
ausgebildet ist. Auch die Form f6 kann gewählt werden. Dabei wird auf die Bohrung
g in der Bürstenwelle verzichtet, weil die Wirkung ähnlich der beim Belüftungsflügel
f2 ist.Other forms of ventilation blades are shown in Figs. 1 to 3
still shown: a tube f3 with a triangular cross-section, with one side surface
of the submerged part is removed to allow vortex formation and ventilation
be improved, as well as a full rod f5, which acts as a curved ventilation wing
is trained. The form f6 can also be chosen. This is done on the hole
g omitted in the brush shaft because the effect is similar to that of the ventilation wing
f2 is.
Es ist zweckmäßig, die zu einer Tragleiste e gehörenden Belüftungsflügel
f gegenüber denen der benachbarten Tragleisten in Längsrichtung des Belüftungsrotors
zu versetzen. Die Anordnung kann man dabei so treffen, daß die in Umlaufrichtung
hintereinanderfolgenden Belüftungsflügel schraubengangartig auf der Bürstenwelle
d angeordnet sind.It is advisable to use the ventilation blades belonging to a support strip e
f compared to those of the adjacent support strips in the longitudinal direction of the ventilation rotor
to move. The arrangement can be made so that in the direction of rotation
successive ventilation blades helically on the brush shaft
d are arranged.
In den Abb. 4 bis 9 sind Belüftungsflügel gezeigt, die mit Störstellen
versehen sind, um die Turbulenz in der Flüssigkeit zu erhöhen. Auch dafür gibt es
eine ganze Anzahl verschiedener Möglichkeiten. In der Abb. 4 oben sind ein rohrartiger
Belüftungsflügel f1 und rechts daneben das Winkelprofil f2 an zwei Stellen mit Querkerben
h versehen. Der untere Belüftungsflügel f2 der Abb. 4 ist an zwei Stellen i eingesägt,
die eingesägten Lappen j sind nach außen umgebogen, wie auch aus den Abb. 5, 6 und
7 zu ersehen ist. Diese Lappen erhöhen die Turbulenz in der zu belüftenden Flüssigkeit
erheblich. Andere Störstellen sind in der Abb.4 bei den beiden nach rechts unten
weisenden Belüftungsflügeln f2 und f5 gezeigt. Aus der Abb. 8 ist zu ersehen, daß
auf das Winkelprofil f2 ein kleiner Störwinkel k quer auf- ; gesetzt ist, während
die Abb. 9 die Befestigung quer aufgesetzter Blättchen Z auf einem Rundstab f5 zeigt.In Figs. 4 to 9 ventilation blades are shown with interference points
are provided to increase the turbulence in the liquid. There is also for that
a number of different possibilities. In Fig. 4 above are a tubular
Ventilation wing f1 and to the right of it the angle profile f2 in two places with transverse notches
h provided. The lower ventilation flap f2 in Fig. 4 is sawed in at two points i,
the sawn-in flaps j are bent outwards, as also shown in Figs. 5, 6 and
7 can be seen. These lobes increase the turbulence in the fluid to be aerated
considerable. Other defects are in Fig. 4 at the two to the bottom right
pointing ventilation blades f2 and f5. From Fig. 8 it can be seen that
a small interference angle k transversely on the angle profile f2; is set while
Fig. 9 shows the attachment of transversely placed leaflets Z on a round rod f5.
Die Zahl der Beispiele sowohl für die Form der Belüftungsflügel wie
auch für die Art der Störstellen ließe sich vermehren, jedoch sind diese Formen
im einzelnen für die Erfindung unbedeutend. Wichtig ist vor allem, daß die Belüftungselemente
als auf der Bürstenwelle oder auf besonderen Tragleisten aufgesetzte Einzelflügel
ausgebildet sind und dadurch einzeln leicht ausgewechselt werden können, und daß
6 sie außerdem eine Form aufweisen, die unter starker Turbulenzentwicklung ohne
übermäßigen Energieaufwand die Flüssigkeit stark mit Sauerstoff bzw. einem anderen
Gas anreichert. Gegenüber den bisher bekannten Bürstenkämmen werden die Herstellungs-
6 und Materialkosten ganz erheblich gesenkt. Die Verbindung zwischen den Belüftungsflügeln
und der Bürstenwelle wird technisch besser, als es beim bisher bekannten Einstemmen
der Bürstenkämme in Nuten der Fall war. Die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Belüftungsrotors
ist durch die kräftigere Ausführung der Belüftungsflügel wesentlich größer als bei
den bisherigen Bürstenkämmen.The number of examples both for the shape of the ventilation wing such as
The type of imperfections could also be increased, but these forms are
in detail insignificant for the invention. It is especially important that the ventilation elements
than single wings placed on the brush shaft or on special support strips
are designed and can be easily replaced individually, and that
6 they also have a shape that under strong turbulence development without
Excessive energy expended the liquid heavily with oxygen or another
Gas enriches. Compared to the previously known brush combs, the manufacturing
6 and material costs are reduced considerably. The connection between the ventilation blades
and the brush shaft is technically better than with the previously known caulking
the brush combs in grooves was the case. The service life of the ventilation rotor according to the invention
is much larger than at
the previous brush combs.