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Jauchepumpe
Zur Förderung von Schmutzwasser, insbesondere Jauche, werden
bisher vertikal angeordnete Zentrifugalpumpen benutzt, die neben dem Steigrohr für
das Fördergut angeordnet sind. Um ein platzsparendes handliches Aggregat bauen zu
können, mußte dabei das Fördergut aus dem Pumpengehäuse durch eine Rohrkrümmung
in das Steigrohr geführt werden. Dabei entstand ein hoher Druckverlust, tiiid im
Schmutzwasser bzw. in der Jauche vorhantlene faserige und feste Beimengungen verstopften
die Rohrkrümer. Außerdem setzte diese Anordnung eine zusätzliches schutzrohr für
die Pumpenwelle und besondere Verbindungsstücke zwischen Pumpenschutzrohr und Steigrohr
voraus, die sich bei der handhabung und beim Transport der Pumpe leicht lockerten
und zu Klemmungen und schnellem Verschleiß führten. Die Pumpen zeigten außerdem
einen schlechten Wirkungsgrad bezüglich Förderleistung und Düngeraufbereitung und
große Unhandlichkeit. Bei hochtourigen Pumpen dieser bekannten Bauart wurde die
Verstopfungsgefahr noch besonders erhöht, weil die im Dünger enthaltenen langfaserigenTeile
die Welle derart umwickeln, daß der Förderschlund allmählich zuwächst.
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Bekannt waren ferner vertikal arbeitende Flüssigkeitszentrifugalpumpen
bzw. hochtourige Schneckenpumpen mit innerhalb des Steigrohrs angeordneter Welle.
Solche Pumpen hat man bisher nur für Flüssigkeiten benutzt, die frei von Fasern
und Klumpen sind, da andernfalls diesePumpen nur mit schwankender Leistung betrieben
werden konnten oder sich ganz verstopften.
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Die Erfindung bezweckt die Anwendung innerhalb eines Steigrohrs zentrisch
zum Pumpengehäuse angeordneter Zentrifugalpumpen als Schmutzwasserpumpen, insbesondere
als Jauchepumpen. Entgegen der bisherigen Anschauung hat es sich als möglich erwiesen,
diese an sich bekannte Pumpenanordnung für den neuen Anwendungszweck brauchl>ar
zu machen dadurch, daß dem Verwendungszweck angepaßte Konstruktionsänderungen getropfen
wurden.
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Erfindungsgemäß wirkt das Pumpenlaufrad mit einer axial arbeitenden
Leitkrone zusammen, die mit einem oder mehreren spiralförmig zur Mitte nach oI>en
auslaufenden Durchflußkanälen versehen ist. Dabei wird das Pumpengehäuse zweckmäßig
nach unten bzw. oben konisch bis kugelig geformt und Laufrad und Leitkrone dieser
Formgebung angepaßt, so daß das Fördergut krümmerfrei vertikal in das Steigrohr
umgeleitet wird. Auf diese Weise wird dieVerstopfungsgefahr durch von der Flüssigkeit
mitgeführte feste Teile beseitigt oder zumindest außerordentlich herabgesetzt.
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Außerdem wird erfindungsgemäß dafür gesorgt, daß die im Fördergut
enthaltenen festen Teile, z. B.
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Faserstoffe und Klumpen, zerkleinert bzw. aufgelockert werden, bevor
sie von der Pumpe erfaßt werden. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß die
Welle gleichzeitig eine unterhalb des Laufrades angeordnete, von der Welle angetriebene
Zerkleinerungsvorrichtung besitzt. Die Zerkleinerungsvorrichtung kann als Häckselvorrichtung
ausgebildet sein, die beispielsweise Strohhalme zxvangsliiutig in kurze Stücke zerhäckselt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der neuen Pumpe wird die Zerkleinerungsvorrichtung
als Schleudersieb ausgebildet, das den festen Dünger sozusagen aufbereitet und harte
Körper, wie Steine, Knochen u. dgl., die der Pumpe schaden könnten, gleichzeitig
fernhält. Zweckmäßig gibt man dabei den Durchtrittsöffnungen des Schleudersiebes
scharfe Kanten.
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Die zacken- bzw. schneideartigenDurchtrittsöffnungen l) zw. Schlitze
können mit am Saugmundrand des Pumpengehäuses angeordneten Gegenzacken zusammenwirken,
was eine besonders wirksame Zerkleinerung und zwangsläufig düngergerechte Vorbereitung
für den Pumpendurchtritt bewirkt. Die Durchtrittsöffnungen des Schleudersiebes müssen
kleiner als die Durchflußkanäle der Leitkrone sein, so daß der Leitkrone niemals
Teile zugeführt werden, die zu Verstopfungen Anlaß geben können. Die beschriebene
Zerkleinerungsvorrichtung kann durch Guß oder Verschweißung mit dem Laufrad ein
Stück bilden.
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Erfindungsgemäß kann die Pumpenwelle ferner gleichzeitig eine mechanisch
wirkende, außerhalb der Pumpe angebrachte Rührvorrichtung antreiben.
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Xach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das untere
Wellendende mit einem biegsamen Rührschwanz oder Kette u. dgl. fest oder rutschend
verhunden. Bekannt waren bisher hydraulische Rührwerke, bei denen durch Offnen eines
Schiebers am Pumpengehäuse und Drehung des Gehäuses der Grubeninhalt aufgerührt
wurde. Dabei trat als weiterer Nachteil der bisher bekannten Bauarten der überstand
auf, daß die (?1ehäuseöffnung nicht um volle 3600 herumgedreht werden konnte, da
an einer Seite des pumpengehäuses das Austrittsrohr dem Steigrohr im Wege stand.
Durch die Rührvorrichtung nach der Erfindung werden diese Nachteile vermieden. da
die Welle. die den Rührschwanz um 3600 umtreibt. im Gegensatz zu der bisher bekannten
hydraulischen Rührvorrichtung die Rührwirkung mit Sicherheit his auf den Grubenboden
erstreckt, also gerade dorthin, wo sich sperrige und feste Bestandteile abzulagern
pflegen.
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Der am Wellenende angebracl'te Rührschwanz arbeitet im Gegensatz zu
den bekannten hydraulischen Rührwerken in Richtung zum Xaugmund, so daß der ständig
um volle 360° kreisende Rüllrschwanz die Düngerstoffe besonders gut aufwüûhlt. er
Rührschwanz kann erfindungsgemäß außerdem mit kratzenden -Nuflockerungskörpern versehen
sein, und zwar können ein oder mehrere schneckenartige Förder- und Lockerungskörper
vorgesehen werden.
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Man kann ferner die Rührwirkung des Rührschwanzes mit dem bekannten
hydraulischen Rührwerk kombinieren, wo<lurcll die die Wirkung noch gesteigert
wird. Zu diesem Zweck werden eine oder mehrere öffnungen mit voll oben gesteuerten
Schie-I) ern am Pumpengehäuse vorgesehen, das in diesem Fall mit dem Drehantrieb
verbunden werden muß In den Zeichnungen ist die Erfindung an einem ;Nusführungsbeispiel
beschrieben. Es zeigt Fig. I einen Längsschnitt durch die Pumpe, Fig. 2 eine Draufsicht
auf die Leitkrone ohne oberes Pumpengehäuse, Fig. 3 eine Draufsicht auf das Laufrad
mit Zerkleinerungsvorrichtung 1 ei abgehobener Leitkrone und ohne oberen Teil des
Pumpengehäuses, Fig. 4 eine schematische 1 )arstellung des Zerkleinerungsvorganges.
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Mit dem Pumpengehäuse I ist ein Steigrohr 14 klemmend und auswechselbar
verbunden. Die Leitkrone 4, in der die untere Wellenlagerung angeordnet sein kann,
ist zwischen Oberteil 1 und Unterteil 2 des Pumpengehäuses klemmend mitverschraubt.
Am unteren Ende der Welle 13 ist das Laufrad 7 festgekeilt, das gleichzeitig dieZerkleinerungsvorrichtung
8 trägt, die nach dem gezeichneten Ausführungsbeispiel als Schleudersieb ausgebildet
ist und mit dem Laufrad ein einziges Stück bildet.
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Die Wirkungsweise einer derartigen Zerkleinerungsvorrichtung ist
aus Fig. 4 ersichtlich. Die am feststehenden Gehäuserand 2 angeordneten Gegenzacken
3 wirken mit den Durchtrittsö.ffnungeu oder Schlitzen g des Schleudersiebes 8 derart
zusammen, daß ein zwangsläufiger Schnittvorgang stattfindet.
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Fig. I zeigt ferner einen Rührschwanz I0, der am unteren Teil der
Welle abschraubbar befestigt ist.
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Letzterer kann fest oder zeitweise rutschend am Wellenende angeordnet
sein. Arbeitet die Pumpe ohneRührschwanz, so wird das Pumpengehäuse mit einem Sporn
12 versehen, mittels dessen die Pumpe auf dem Grubenboden aufgesetzt werden kann.
Arbreitet die Pumpe mit rührschwanz, so wird sie an
der Grubendecke
drehnbar aufgehängt. Falls gewünscht, kann der Rührschwanz unabhängig von dem durch
die Pumpenwelle erzeugten mechanischen Antrieb innerhalb der Grube mittels besonderer
I-Iilfsmaßnahmen bewegt werden.
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I)as Steigrohr endet oben in einem Oberteil I5, das klemmend und
austauschbar auf dem Steigrohr 14 aufgeschraubt sein kann. Seitlich am Oberteil,
unmittelbar über der Grubendecke, kann ein Gelenkanschluß I6 mit Flansch I7 für
die schräg zum Faß führende Abflußröhre I8 vorgesehen sein, so daß die Abflußröhre
hoher und niedriger gestellt werden kann. Im Kragen des Oberteils 15 ist die Stopfbüchse
19 untergebracht. Am oberen Wellenende ist die Riemenscheilie 20 befestigt, deren
Nabe auf dem Äxialkugellager aufsitzt zur Aufnahme des Axialdruckes der \N'elle.
An Stelle der Riemenscheilie kann auch ein Vertikalmotor 2I angebracht werden, der
mittels Flansch am polieren Kragenende von Teil 15 befestigt wird.
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[)ie vorgeschrielenen Nferkmale wirken schon einzeln verlessernd
auf den Pumpenbetrieb. Wendet man alle Merkmale gelichzeitig an, so ist die Wirkungsweise
dieser Kombination die folgende: Setzt man die Pumpe in betrieb, so dreht sich der
Rührschwanz 10 mit den Schneckenkörpern 11 um seine eigene Achse und rollt dabei
kreisend, sich aber durch die Schneckenkörper immer straffend, um die Pumpe herum,
wobei die am Boden haftenden Düngerstoffe aufgelockert und zum Saugmund gezogen
werden. Das ebenfalls drehende Laufrad 7 mit Schleudersieb 8 saugt diese sich am
Saugmund ansammelnden Düngerstoffe an. Letztere werden beim Hindurchfließen durch
die Löcher 9 des Schleudersiebes durch die Zacken 3 von Teil 2 scherenartig abgeschnitten
und verhäckselt. Die flüssige Jauche und die abgeschnittenen Dünger-oder Futterteile
werden vom Laufrad 7 erfaßt und durch die spiralförmig verlaufenden Durchflußkanäle
5 über die Leitkrone in das Steigrohr 14 gedrückt, wo dieselben emporseigen und
schließlich über die Abflußröhre 18 in das Faß gelangen.
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Nähern sich dem Schleudersieb S, welches den Saugmund siebartig abschließt,
feste Körper, wie Steine, Knochen u. dgl., so werden dieselben, sofern sie großer
sind als die Durchtrittsöffnungen 9, vom rotierenden Schleudersieb wieder zurückgeschleudert.
Die Austrttskanäle zur Leitkrone sind jedoch so bemessen, daß die festen Körper,
die das Schleudersieb durchläßt, ohne Verstopfungsgefhar hindurchdrücken. Durch
das Kreisen des Rührschwanzes u. dgl. am Bonden wird ein Ansammeln von festen I)üngerstoffen,
die den Saugmund abschließen, ebenfalls verhindert, so daß die Pumpe bei jedem Zusatnd
der Grube uverlässig arbeitet.
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Die neue Pumpe zeigt einen außerordentlich hohen Gesamtwirkungsgrad
bezüglich Leistung und Kraftebedarf. Durch die intensive Düngeraufbereitung. die
mit dem neuen Aggregat erreichbar ist, wird eine erhöhte Ausnutzung und damit eine
Düngerersparnis herbeigeführt. Die Vorrichtung ermöglicht ferner zufolge ihrer einfachen
Anordnung eine Materialersparnis von mindestens 50°/o.