KR20240055565A - Cutting ring for solids-loaded fluid of a pump - Google Patents

Abstract

본 발명의 대상은, 고형물이 장입된 유체를 위한 펌프 절단 링으로서, 절단 헤드와 협력하기 위한 개구를 형성하는 절단 링 베이스 몸체를 포함하고, 절단 링은 펌프의 임펠러의 축 방향 연장부 내에서 펌프에 고정 연결될 수 있고,
펌프의 흡입측 방향으로 임펠러로부터 멀어지는 방향으로 배향된 적어도 외부 절단 에지를 각각 포함하는 복수의 절단 톱니부가 개구 주위의 절단 링 베이스 몸체에 제공되고, 절단 톱니부는 적어도 흡입측 방향으로 외측으로 절단 링 베이스 몸체로부터 멀어지도록 축 방향으로 연장되고,
적어도 외측으로 연장되는 절단 톱니부에는 각각의 반경 방향 외측으로 연장되는 재료 리세스가 형성되고/되거나,
2개의 적어도 외측으로 연장되는 절단 톱니부 사이의 골에서는 반경 방향으로 외측으로 연장되는 축 방향 함몰부가 절단 링 베이스 몸체에 형성되는, 절단 링이다.The subject matter of the invention is a pump cutting ring for fluids loaded with solids, comprising a cutting ring base body defining an opening for cooperating with a cutting head, the cutting ring being positioned within the axial extension of the impeller of the pump. Can be fixedly connected to,
A plurality of cutting teeth each comprising at least an outer cutting edge oriented away from the impeller in the direction of the suction side of the pump are provided on the cutting ring base body around the opening, the cutting teeth being at least outward in the direction of the suction side of the cutting ring base. extends axially away from the body,
Each radially outwardly extending material recess is formed in at least the outwardly extending cutting teeth, and/or
A cutting ring, wherein a radially outwardly extending axial depression is formed in the cutting ring base body in a valley between two at least outwardly extending cutting teeth.

Description

고형물이 장입된 유체를 위한 펌프 절단 링{CUTTING RING FOR SOLIDS-LOADED FLUID OF A PUMP}CUTTING RING FOR SOLIDS-LOADED FLUID OF A PUMP}

본 발명은 고형물이 장입된 유체를 위한 펌프 절단 링으로서, 절단 헤드와 협력하기 위한 개구를 형성하는 절단 링 베이스 몸체를 포함하고, 절단 링은 펌프의 임펠러의 축 방향 연장부 내에서 펌프에 고정 연결될 수 있고, 임펠러로부터 멀어지는, 펌프의 흡입측 방향으로 배향된 각각의 적어도 외부 절단 에지를 갖는 복수의 절단 톱니부가 개구 주위의 절단 링에 제공되고, 절단 톱니부는 절단 링 베이스 몸체로부터 멀어지는 외측으로 적어도 흡입측 방향으로 축 방향으로 연장되는, 절단 링에 관한 것이다. The present invention relates to a pump cutting ring for fluids loaded with solids, comprising a cutting ring base body defining an opening for cooperating with a cutting head, the cutting ring being fixedly connected to the pump within an axial extension of the impeller of the pump. and a plurality of cutting teeth having each at least an outer cutting edge oriented in the direction of the suction side of the pump, away from the impeller, are provided on the cutting ring around the opening, the cutting teeth being at least suction outward away from the cutting ring base body. It relates to a cutting ring extending laterally and axially.

폐수와 같은 유체에서 고형 혼합물은 펌프나 파이프라인을 막을 수 있다. 이러한 막힘을 방지하기 위해 소위 절단 유닛을 사용하고, 이 절단 유닛은 유체에 장입된 고형물을 잘게 자르기 위해 펌프의 흡입 영역 상류에 위치된다. Solid mixtures in fluids such as wastewater can clog pumps or pipelines. To prevent this clogging, so-called cutting units are used, which are located upstream of the suction area of the pump to chop off the solids charged in the fluid.

종래 기술에 알려진 절단 유닛은 종종 절단 표면 또는 절단 요소라고 하는 고정 부분과, 절단 헤드라고 하는 회전 부분을 갖는다. 절단 유닛의 적용 영역에 따라 원형, 원추형 또는 원통형 절단 표면을 사용할 수 있다. 절단 스크린이라고도 하는 절단 표면은 유체를 펌프의 임펠러 쪽으로 흐르게 하는 개구를 가진다. 절단 표면이 평탄하거나 원추형으로 설계된 경우 이 절단 표면은 절단 판이라고 한다. 절단 표면의 원통형 디자인은 절단 링이라고 한다. Cutting units known in the prior art have a stationary part, often called a cutting surface or cutting element, and a rotating part, called a cutting head. Depending on the application area of the cutting unit, circular, conical or cylindrical cutting surfaces can be used. The cutting surface, also called the cutting screen, has openings that allow fluid to flow toward the impeller of the pump. If the cutting surface is designed to be flat or conical, this cutting surface is called a cutting plate. The cylindrical design of the cutting surface is called a cutting ring.

이러한 절단 유닛의 절단 작용은 적어도 새 것 상태에서는 양호하지만, 절단 유닛 자체는 고형물에 의해 막히거나 차단될 수 있고, 또는 고형물은 펌프의 흡입 영역 앞에 쌓여 흡입 영역을 차단할 수 있다. 또한, 펌프의 상류에 배치된 절단 유닛은 일반적으로 펌프로 유입되는 영향으로 인해 펌프의 효율 및 특성에 부정적인 영향을 미친다. Although the cutting action of these cutting units is good, at least when new, the cutting units themselves can become clogged or blocked by solids, or solids can build up in front of the suction area of the pump and block the suction area. Additionally, cutting units placed upstream of the pump typically have a negative impact on the efficiency and characteristics of the pump due to the influence they have on the pump.

이러한 상황에 기초하여, 본 발명의 목적은, 종래 기술에 알려진 솔루션에 비해 동작이 보다 신뢰성 있고 유지 관리 요건이 적음과 동시에 펌프의 유압 효율이 높은, 고형물이 장입된 유체를 위한 펌프 절단 링을 제공하는 것이다. Based on this situation, the object of the present invention is to provide a pump cutting ring for fluids loaded with solids, which is more reliable in operation and has lower maintenance requirements compared to solutions known in the prior art and at the same time has a high hydraulic efficiency of the pump. It is done.

따라서, 본 목적은 고형물이 장입된 유체를 위한 펌프 절단 링으로서, 절단 헤드와 협력하기 위한 개구를 형성하는 절단 링 베이스 몸체를 포함하고, 절단 링은 펌프의 임펠러의 축 방향 연장부 내에서 펌프에 고정 연결될 수 있고, Accordingly, the present object is a pump cutting ring for fluids loaded with solids, comprising a cutting ring base body forming an opening for cooperating with a cutting head, the cutting ring being mounted on the pump within the axial extension of the impeller of the pump. can be fixedly connected,

임펠러 방향으로 축 방향으로 배향된 바람직하게는 각각의 내부 절단 에지, 및 임펠러로부터 멀어지는, 펌프의 흡입측 방향으로 배향된 적어도 외부 절단 에지를 포함하는 복수의 절단 톱니부가 개구 주위의 절단 링 베이스 몸체에 제공되고, 절단 톱니부는 바람직하게는 임펠러 방향으로 부분적으로 내측으로 그리고 흡입측 방향으로 부분적으로 적어도 외측으로 절단 링 베이스 몸체로부터 멀어지도록 축 방향으로 연장하고, A plurality of cutting teeth, preferably each inner cutting edge oriented axially in the direction of the impeller, and at least an outer cutting edge oriented in the direction of the suction side of the pump away from the impeller, are provided on the cutting ring base body around the opening. provided, the cutting teeth preferably extend axially away from the cutting ring base body partly inwardly in the direction of the impeller and partly at least outwardly in the direction of the suction side;

적어도 외측으로 연장되는 절단 톱니부에는 각각의 반경 방향 외측으로 연장되는 재료 리세스가 제공되고/되거나, At least the outwardly extending cutting teeth are provided with a respective radially outwardly extending material recess, and/or

2개의 적어도 외측으로 연장되는 절단 톱니부 사이의 골(valley)에는 반경 방향 외측으로 연장되는 축 방향 함몰부가 절단 링 베이스 몸체에 제공되는, 절단 링에 의해 달성된다. This is achieved by means of a cutting ring in which the valley between the two at least outwardly extending cutting teeth is provided with a radially outwardly extending axial depression in the cutting ring base body.

제안된 솔루션의 핵심은 반경 방향 외측으로 연장되는 재료 리세스를 제공하고/하거나 반경 방향 외측으로 연장되는 축 방향 함몰부를 제공하는 것이다. 이러한 조치로 인해 동작 동안 절단 헤드의 외부 직경에 부착되어 함께 회전할 수 있는 고형물이 절단 헤드와 절단 링에 의해 형성된 절단 유닛의 임의의 축 방향 평면에서 절단 작용을 경험한다. 특히, 재료 리세스는 절단 영역을 줄여 마찰을 줄여 더 적은 토크가 필요하고 시동 시와 정상 동작 시 모두에서 펌프를 보다 신뢰성 있게 동작할 수 있다. 절단 에지의 이러한 침투는, 바람직하게는 포켓형 디자인을 갖고 절단 링 베이스 몸체 내로 반경 방향 외측으로 연장되는, 특히 외측으로 연장되는 축 방향 함몰부에 의해 달성된다. 포켓은 바람직하게는 절단 톱니부 사이에 그리고 축 방향 함몰부의 형태로 각각 형성된다. 따라서 동작 시 회전하는 절단 헤드의 절단 에지는 원통형 원주 표면에서 고정된 절단 링의 절단 에지를 지나 스위프(sweep)할 수 있다. 요약하면, 제안된 절단 링은 펌프 입구로 보다 양호하고 방해 없이 유입될 수 있어서 보다 높은 여과 효율을 달성한다. The essence of the proposed solution is to provide a material recess extending radially outward and/or to provide an axial depression extending radially outward. Due to this arrangement, the solid material, which is attached to the outer diameter of the cutting head and can rotate with it during operation, experiences a cutting action in any axial plane of the cutting unit formed by the cutting head and the cutting ring. In particular, the material recesses reduce friction by reducing the cutting area, requiring less torque and allowing the pump to operate more reliably during both start-up and normal operation. This penetration of the cutting edge is achieved by means of an axial depression, preferably of a pocket-like design, extending radially outwardly into the cutting ring base body, in particular extending outwardly. The pockets are preferably formed between the cutting teeth and in the form of axial depressions, respectively. Thus, in motion, the cutting edge of the rotating cutting head can sweep past the cutting edge of the fixed cutting ring on the cylindrical circumferential surface. In summary, the proposed cutting ring allows better and unobstructed entry into the pump inlet, thereby achieving higher filtration efficiency.

펌프는 일반적으로 회전 운동과 동적 힘을 사용하여 주로 유체를 매체로 이송하는 유체 흐름 기계로 정의된다. 바람직하게는, 펌프는 회전식 펌프로 설계된다. 회전식 펌프에서, 유체, 즉 매체의 접선 가속도에 더하여 반경 흐름에서 발생하는 원심력을 펌핑에 사용하므로 이러한 펌프를 원심 펌프라고도 한다. 바람직하게는, 펌프는 예를 들어 하수 펌프와 같이 건물의 유압 시스템에 사용될 수 있다. A pump is generally defined as a fluid flow machine that primarily uses rotational motion and dynamic forces to transfer fluid to a medium. Preferably, the pump is designed as a rotary pump. In rotary pumps, the centrifugal force generated from the radial flow in addition to the tangential acceleration of the fluid, i.e. the medium, is used for pumping, so these pumps are also called centrifugal pumps. Preferably, the pump can be used in the building's hydraulic system, for example a sewage pump.

펌프의 정상 동작에서, 펌프의 모터의 하우징은 펌프 하우징 위에 배열될 수 있고, 펌프 하우징 내에는 모터 샤프트를 통해 모터에 의해 구동되는 임펠러가 유체를 이송하기 위해 제공되고, 모터의 하우징은 펌프 하우징에 고정 연결될 수 있고/있거나 펌프 하우징과 일체로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 모터 샤프트는 모터의 하우징으로부터 구동측의 펌프 하우징 내로 돌출되고/되거나, 임펠러는 구동측의 모터 샤프트에 고정 연결된다. In normal operation of the pump, the housing of the motor of the pump may be arranged above the pump housing, and within the pump housing an impeller driven by the motor through the motor shaft is provided for conveying the fluid, and the housing of the motor is located on the pump housing. It may be fixedly connected and/or formed integrally with the pump housing. Preferably, the motor shaft protrudes from the housing of the motor into the pump housing on the drive side and/or the impeller is fixedly connected to the motor shaft on the drive side.

바람직하게는, 유체는 물 또는 다른 유체 매체, 예를 들어, 폐수를 포함한다. 유체는 임의의 종류의 오염 물질, 특히 배설물, 침전물, 흙, 모래 또는 훨씬 작은 나무 조각, 덤불, 직물, 헝겊 등과 같은 고형물을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 모터의 하우징 및/또는 펌프 하우징은 금속, 특히 주철 또는 윤곽 스테인리스강 및/또는 플라스틱으로 제조된다. Preferably, the fluid comprises water or another fluid medium, such as waste water. The fluid may contain contaminants of any kind, particularly feces, sediment, dirt, sand or even smaller solids such as wood chips, brush, fabric, rags, etc. Preferably, the housing of the motor and/or the pump housing is made of metal, in particular cast iron or contoured stainless steel and/or plastic.

바람직하게는, 절단 링 베이스 몸체는 바람직하게는 링 형상으로 구성되고/되거나 금속, 특히 경질 금속으로 제조된다. 절단 헤드는 특히 원형 개구에 삽입되어, 절단 헤드를 회전시킴으로써 절단 헤드 절단 에지가 고형 재료를 잘게 자르기 위한 절단 링의 절단 에지와 협력할 수 있다. 바람직하게는, 복수의 절단 톱니부에는 임펠러를 향해 축 방향으로 배향된 각각의 내부 절단 에지, 및/또는 임펠러로부터 멀어지는, 펌프의 흡입측을 향해 배향된 외부 절단 에지가 제공되고, 절단 링 베이스 몸체로부터 멀어지도록 축 방향으로 연장되는 절단 톱니부는 부분적으로는 임펠러를 향해 내측으로 연장되고, 부분적으로는 흡입측을 향해 외측으로 연장된다. 절단 톱니부는 바람직하게는 원통형으로 개구 주위에 그룹화된다. 재료 리세스 및/또는 함몰부는 예를 들어 밀링에 의해 후속적으로 포함될 수 있고, 또는 예를 들어 적절하게 설계된 주조 몰드에 의해 절단 링을 제조하는 동안 이미 도입될 수 있다. 바람직하게는, 재료 리세스 영역의 내부 직경은 재료 리세스가 제공되지 않은 영역에서보다 더 크다. 절단 에지에는 재료 리세스가 없는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 재료 리세스의 윤곽은 특히 절단 에지의 윤곽에 평행하게 따른다. 그 결과 균일하게 넓고 이에 따라 또한 균일하게 안정적인 절단 표면이 생성된다. 더욱이, 절단 링의 내부에 절단 링 칼라(cutting ring collar)가 제공될 수 있으며, 이 절단 링 칼라는 절단 링 베이스 몸체로부터 축 방향으로 테이퍼져 내부 절단 톱니부로 병합된다. 바람직하게는, 반경 방향 외측으로 연장되는 재료 리세스가 모든 절단 톱니부에 제공되고/되거나, 반경 방향 외측으로 연장되는 축 방향 함몰부가 각각의 골에 제공된다. Preferably, the cutting ring base body preferably has a ring shape and/or is made of metal, especially hard metal. The cutting head is in particular inserted into the circular opening, so that rotating the cutting head allows the cutting edge of the cutting head to cooperate with the cutting edge of the cutting ring for chopping solid material. Preferably, the plurality of cutting teeth is provided with each inner cutting edge oriented axially towards the impeller and/or an outer cutting edge oriented towards the suction side of the pump, away from the impeller, the cutting ring base body The cutting teeth extending axially away from the part extend partly inward towards the impeller and partly outward towards the suction side. The cutting teeth are preferably grouped around the opening in a cylindrical shape. The material recesses and/or depressions can be included subsequently, for example by milling, or they can already be introduced during the production of the cutting ring, for example by means of a suitably designed casting mold. Preferably, the inner diameter of the material recessed area is larger than that in the area where no material recess is provided. It is preferred that the cutting edges have no material recesses. More preferably, the contour of the material recess follows in particular parallel to the contour of the cutting edge. The result is a cutting surface that is uniformly wide and therefore also uniformly stable. Furthermore, a cutting ring collar may be provided on the inside of the cutting ring, which tapers axially from the cutting ring base body and merges into the internal cutting teeth. Preferably, a radially outwardly extending material recess is provided in every cutting tooth and/or a radially outwardly extending axial depression is provided in each groove.

바람직한 추가 개선예에 따르면, 절단 링은 재료 리세스를 포함하고, 재료 리세스는 임펠러의 회전 방향으로 절단 에지 뒤에 제공된다. 바람직하게는, 절단 에지는 재료 리세스 없이 형성되고, 따라서 보다 큰 고형물에 대해서도 안정적이고 저항성이 있다. 한편, 회전 방향으로 절단 에지 뒤의 절단 톱니부 영역의 재료 리세스는 절단 톱니부를 재료 면에서 최적화하여 비용 효율적으로 설계될 수 있도록 한다. According to a further preferred development, the cutting ring comprises a material recess, which material recess is provided behind the cutting edge in the direction of rotation of the impeller. Preferably, the cutting edges are formed without material recesses and are thus stable and resistant even to larger solids. On the other hand, the material recess in the area of the cutting teeth behind the cutting edge in the direction of rotation allows the cutting teeth to be designed cost-effectively by optimizing the material.

다른 유리한 추가 개선예에 따르면, 내부 및 외부 절단 톱니부가 제공되고, 2개의 외측으로 연장되는 절단 톱니부 사이의 골의 외부 절단 에지와, 2개의 내측으로 연장되는 절단 톱니부 사이의 골의 내부 절단 에지는 축 방향으로 중첩된다. 이러한 실시예에서, 절단 에지에 의해 중단되지 않는 절단 에지에 의해 형성된 절단 링의 절단 표면에는 반경 방향 원주 칼라가 형성되지 않는다. 따라서 절단 헤드의 외부 직경에 부착되고 동작 동안 함께 회전하는 고형물은 절단 링과 절단 헤드에 의해 형성된 절단 유닛의 임의의 축 방향 평면에서 절단 작용을 받게 된다. According to another advantageous further development, internal and external cutting teeth are provided, an external cutting edge of the bone between the two outwardly extending cutting teeth and an internal cutting edge of the bone between the two inwardly extending cutting teeth. The edges overlap in the axial direction. In this embodiment, no radially circumferential collar is formed on the cutting surface of the cutting ring formed by the cutting edge that is not interrupted by the cutting edge. The solid material attached to the outer diameter of the cutting head and rotating with it during operation is thus subjected to a cutting action in any axial plane of the cutting unit formed by the cutting ring and the cutting head.

또 다른 바람직한 추가 개선예에 따르면, 내부 및 외부 절단 톱니부가 제공되고, 내부 및 외부 절단 에지가 개구 주위에 파형 또는 사인 곡선 방식으로 축 방향으로 연장되고/되거나, 절단 링 베이스 몸체는 골에서 반경 방향 외측으로 평탄하다. 이를 위해, 내부 및 외부 절단 에지는 바람직하게는 절단 링 베이스 몸체의 법선 방향으로 내측과 외측으로 각각 연장된다. 바람직하게는, 각각의 골은 절단 링 베이스 몸체에 대향하여 제공된 절단 톱니부 및/또는 리세스에 축 방향으로 대응하고, 그래서, 예를 들어, 골 및/또는 리세스가 절단 링 베이스 몸체의 내부에 제공되고, 절단 톱니부가 외부에서 연장된다. 바람직하게는, 절단 링 베이스 몸체는 2개의 인접한 절단 톱니부 사이에 골이 둘러싸이는 골 측에서 반경 방향 외측으로 평탄하다. According to another preferred further development, internal and external cutting teeth are provided, the internal and external cutting edges extend axially in a wavy or sinusoidal manner around the opening, and/or the cutting ring base body extends radially in the groove. Flat outwardly. For this purpose, the inner and outer cutting edges preferably extend respectively inward and outward in the direction normal to the cutting ring base body. Preferably, each valley axially corresponds to a cutting tooth and/or a recess provided opposite the cutting ring base body, so that, for example, the valley and/or a recess is on the interior of the cutting ring base body. is provided, and the cutting tooth portion extends from the outside. Preferably, the cutting ring base body is flat radially outwardly on the side of the bone with the bone surrounded between two adjacent cutting teeth.

다른 유리한 추가 개선예에 따르면, 내부 및 외부 절단 에지가 제공되고, 내부 절단 에지와 외부 절단 에지는 외부 절단 톱니부의 팁과 내부 절단 톱니부의 팁 사이의 축 방향 연장부 내 개구 주위에 각각 형성된다. 개구는 절단 에지에 의해 원주방향으로 둘러싸일 수 있다. 바람직하게는, 내부 절단 톱니부는 설치될 때 절단 헤드의 원통형 칼라 위의 위치까지 축 방향으로 연장된다. According to another advantageous further development, internal and external cutting edges are provided, the internal and external cutting edges being respectively formed around an opening in the axial extension between the tips of the external cutting teeth and the tips of the internal cutting teeth. The opening may be circumferentially surrounded by cutting edges. Preferably, the internal cutting teeth extend axially to a position above the cylindrical collar of the cutting head when installed.

다른 바람직한 추가 개선예에 따르면, 임펠러의 회전 방향으로 절단 에지의 기울기는 절단 링 베이스 몸체로부터 외측으로 절단 톱니부의 팁 쪽으로 평탄하다. 다시 말해, 외부 절단 톱니부는 특히 바람직하게는 절단 각도가 외부 쪽으로 꾸준히 보다 평탄한 방식으로 설계된다. 따라서 거친 고형물은 톱니부 단부에서 특정 절단 효과를 경험하지만 방해받지 않고 다시 미끄러질 수 있다. 반면에, 더 작거나 충분히 미리 잘려진 고형물은 절단 링과 절단 헤드에 의해 형성된 절단 유닛 내로 더 깊이 침투하여, 가파른 절단 각도에 의해 신뢰성 있게 잘려져, 임펠러 방향으로 절단 유닛을 통과한다. 내부 및 외부 절단 톱니부는 같거나 다른 절단 각도를 가질 수 있다. According to another preferred further development, the inclination of the cutting edge in the direction of rotation of the impeller is flat from the cutting ring base body outwards towards the tip of the cutting teeth. In other words, the external cutting teeth are particularly preferably designed in such a way that the cutting angle is steadily more flat towards the outside. Thus, coarse solids experience a certain cutting effect at the tooth ends but can slide back unhindered. On the other hand, smaller or sufficiently pre-cut solids penetrate deeper into the cutting unit formed by the cutting ring and the cutting head and are reliably cut by the steep cutting angle, passing the cutting unit in the direction of the impeller. The internal and external cutting teeth may have the same or different cutting angles.

또 다른 유리한 추가 개선예에 따르면, 내부 및 외부 절단 톱니부가 제공되고, 바깥쪽과 안쪽으로 교대로 배향된 2개, 3개, 4개, 6개 또는 8개의 절단 톱니부가 제공된다. 마찬가지로, 더 많은 수의 절단 톱니부가 제공될 수 있다. 바람직하게는, 외측으로 배향된 절단 톱니부의 수는 이 영역에서 연장되는 절단 유닛의 절단 세그먼트의 수에 대응하지만, 다른 비율도 가능하다. According to another advantageous further development, internal and external cutting teeth are provided, with two, three, four, six or eight cutting teeth oriented alternately outward and inward. Likewise, a greater number of cutting teeth may be provided. Preferably, the number of outwardly oriented cutting teeth corresponds to the number of cutting segments of the cutting unit extending in this area, but other ratios are also possible.

다른 바람직한 추가 개선예에 따르면, 절단 링 베이스 몸체는 디스크형으로 구성되고, 절단 톱니부는 베이스 표면으로부터 멀어지도록 축 방향으로 연장된다. 바람직하게는, 절단 링은 금속, 특히 경질 금속으로 제조된다. 절단 에지는 보강되도록 구성될 수 있다. 절단 에지 및/또는 절단 톱니부는 마모 후에 교체될 수 있도록 교체 가능하도록 설계되는 것도 고려될 수 있다. According to another preferred further development, the cutting ring base body is of disk-shaped design, and the cutting teeth extend axially away from the base surface. Preferably, the cutting ring is made of metal, especially hard metal. The cutting edge may be configured to be reinforced. It may also be contemplated that the cutting edges and/or cutting teeth are designed to be replaceable so that they can be replaced after wear.

또 다른 유리한 추가 개선예에 따르면, 임펠러의 회전 방향으로의 절단 에지의 기울기는 회전 방향과 반대 방향의 기울기보다 가파라서, 절단 헤드와 상호 작용하는 절단 에지의 기울기가 보다 평탄하도록 한다. 임펠러의 회전 방향으로 절단 에지의 기울기는 외측이 20°이고 내측이 10°인 것이 바람직하다. 회전 방향과 반대쪽, 즉 절단 헤드와 협력하는 측에서 외부 절단 에지의 기울기와 절단 각도는 바람직하게는 55°인 반면, 이와 달리, 내부 절단 에지의 절단 각도는 바람직하게는 52.5°이다. 따라서, 반경 방향 측면도에서, 각각의 절단 톱니부는 바람직하게는 삼각형 형상이다. 바람직하게는, 각각의 절단 톱니부는 외측으로 적어도 17mm 돌출된다. 절단 톱니부는 추가로 반경 방향으로 '날카로울' 수 있으며, 예를 들어, 디스크형 절단 링 베이스 몸체에 대해 개구 쪽으로 외측으로 37°로 그리고 내측으로 33°로 평탄할 수 있다. 다른 바람직한 추가 개선예에 따르면, 내부 절단 톱니부는 외부 절단 톱니부보다 더 멀리 절단 링 베이스 몸체로부터 멀어지도록 축 방향으로 연장된다. According to another advantageous further improvement, the inclination of the cutting edge in the direction of rotation of the impeller is steeper than the inclination in the direction opposite to the direction of rotation, so that the inclination of the cutting edge interacting with the cutting head is flatter. The inclination of the cutting edge in the direction of rotation of the impeller is preferably 20° on the outside and 10° on the inside. On the side opposite to the direction of rotation, i.e. on the side cooperating with the cutting head, the inclination and cutting angle of the outer cutting edge is preferably 55°, while, alternatively, the cutting angle of the inner cutting edge is preferably 52.5°. Therefore, in the radial side view, each cutting tooth preferably has a triangular shape. Preferably, each cutting tooth protrudes outward by at least 17 mm. The cutting teeth may additionally be radially 'sharp', for example flattened at 37° outwardly and 33° inwardly towards the opening relative to the disc-shaped cutting ring base body. According to another preferred further development, the inner cutting teeth extend axially further away from the cutting ring base body than the outer cutting teeth.

본 발명의 목적은 추가로 전술한 절단 링과, 토크 방지 방식으로 임펠러에 연결된 절단 헤드를 포함하고, 절단 헤드는 파지된 고형물을 잘게 자르기 위해 절단 에지와 협력하는 복수의 절단 헤드 절단 톱니부를 포함하는, 펌프에 의해 달성된다. It is an object of the present invention to further comprise a cutting ring as described above and a cutting head connected to the impeller in a torque-free manner, the cutting head comprising a plurality of cutting head cutting teeth cooperating with the cutting edges to chop the gripped solids. , is achieved by a pump.

이러한 펌프는, 종래 기술에 알려진 설계에 비해 블레이드 또는 이 블레이드에 의해 형성된 블레이드 채널 사이의 유입 교란이 감소되기 때문에 임펠러의 입구 영역에서 더 나은 유입을 허용하여 더 높은 펌프 특성을 초래한다. 제안된 절단 링으로 인해, 절단 헤드의 외부 직경에 부착되어 동작 동안 함께 절단 헤드와 함께 회전하는 고형물은 절단 유닛의 임의의 축 방향 평면에서 절단 작용을 경험하여 더 나은 절단 결과와 막힘 위험이 감소된다. Such pumps allow better inflow in the inlet area of the impeller because the inflow disturbance between the blades or the blade channels formed by the blades is reduced compared to designs known in the prior art, resulting in higher pump characteristics. Due to the proposed cutting ring, solids attached to the outer diameter of the cutting head and rotating with it during operation experience cutting action in any axial plane of the cutting unit, resulting in better cutting results and reduced risk of clogging. .

이하에서는 본 발명은 바람직한 예시적인 실시예에 기초하여 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 예시적인 실시예에 따른 펌프의 부분 단면도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 예시적인 실시예에 따른 펌프의 절단 헤드의 2개의 사시도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 예시적인 실시예에 따른 펌프의 절단 링의 두 개의 사시도(상부) 및 단면도(하부)를 도시한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 예시적인 실시예에 따른 펌프의 임펠러와 절단 헤드의 사시도(좌측) 및 상면도(우측)를 도시한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on preferred exemplary embodiments and with reference to the accompanying drawings.
Figure 1 shows a partial cross-sectional view of a pump according to a preferred exemplary embodiment of the invention.
Figure 2 shows two perspective views of a cutting head of a pump according to a preferred exemplary embodiment of the invention.
Figure 3 shows two perspective (top) and cross-section (bottom) views of a cutting ring of a pump according to a preferred exemplary embodiment of the invention.
Figure 4 shows a perspective view (left) and a top view (right) of the impeller and cutting head of a pump according to a preferred exemplary embodiment of the invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 예시적인 실시예에 따른 펌프의 부분 단면도를 도시한다. 수중 하수 펌프로 설계된 펌프는 도 2 내지 도 4에 도시된 절단 헤드(1)와 절단 링(2)을 포함하는 절단 유닛을 임펠러(3)의 상류에 포함한다. 펌프의 절단 헤드(1), 절단 링(2) 및 임펠러(3)는 반드시 아래에 설명된 대로 설계될 필요는 없다. 이것은 예를 들어 펌프가 아래에서 설명된 절단 헤드(1)를 가질 수도 있지만 절단 링(2)과 임펠러(3)는 아래에서 설명된 바와 다르게 설계될 수 있음을 의미한다. 이는 절단 링(2)과 임펠러(3)에도 동일하게 적용된다. 이와 관련하여, 예를 들어, 절단 링(2)이 후술된 바와 같이 설계된 경우, 절단 헤드(1)는 후술된 바와 같이 설계될 필요는 없으나, 이렇게 설계하는 것도 가능하다. Figure 1 shows a partial cross-sectional view of a pump according to a preferred exemplary embodiment of the invention. The pump, designed as a submersible sewage pump, comprises a cutting unit upstream of the impeller (3) comprising a cutting head (1) and a cutting ring (2) shown in FIGS. 2 to 4. The cutting head (1), cutting ring (2) and impeller (3) of the pump do not necessarily have to be designed as described below. This means, for example, that a pump may have a cutting head (1) as described below, but the cutting ring (2) and impeller (3) may be designed differently as described below. The same applies to the cutting ring (2) and impeller (3). In this regard, for example, if the cutting ring 2 is designed as described below, the cutting head 1 need not be designed as described below, although it is also possible to do so.

도 1의 부분 단면도는 펌프의 펌프 하우징(4)의 일부를 도시하며, 이 위에 펌프의 정상 동작 시 펌프의 모터를 위한 하우징(도시되지 않음)이 제공된다. 모터는 모터 샤프트(도시되지 않음)를 통해 임펠러(3)를 구동하며, 여기서 임펠러는 펌프 하우징(4) 아래에 형성된 흡입측(5)으로부터 고형물이 장입된 유체를 흡입할 수 있다. 이와 관련하여, 이하에서 사용되는 축 방향 및 반경 방향이라는 용어는 모터 샤프트의 축 방향 연장부와 관련이 있다. The partial cross-sectional view in Figure 1 shows part of the pump housing 4 of the pump, on which a housing (not shown) is provided for the pump's motor during normal operation of the pump. The motor drives the impeller 3 via a motor shaft (not shown), where the impeller can suck in fluid loaded with solids from a suction side 5 formed below the pump housing 4. In this connection, the terms axial and radial used hereinafter relate to the axial extension of the motor shaft.

절단 헤드(1)는 절단 헤드 나사(6)에 의해 임펠러(3)에 고정 연결되고, 특히 강제 및/또는 형태 맞춤식으로 연결되고, 이에 따라 펌프의 동작 동안 임펠러(3)와 함께 회전한다. 이와 달리, 절단 헤드(1)를 둘러싸는 원통형 절단 링(2)은 복수의 절단 링 나사(7)에 의해 펌프 하우징(4)에 고정 연결된다. 절단 링(2)과 임펠러(3) 사이에 반경 방향 밀봉이 제공된다. 절단 헤드(1)는 흡입측(5)으로 돌출되어, 흡입측(5)으로부터 흡입된 유체가 먼저 절단 헤드(1)와 절단 링(2) 사이에 제공된 간극을 통해 흐른 다음 임펠러(3)를 통해 이송되도록 한다. 절단 링(2)에 대한 절단 헤드(1)의 회전 운동은 유체에 장입된 고형물이 임펠러(3)에 도달하기 전에 잘게 잘려지게 한다. The cutting head 1 is fixedly connected to the impeller 3 by means of a cutting head screw 6, in particular in a forced and/or form-fitting connection, and thus rotates together with the impeller 3 during operation of the pump. In contrast, the cylindrical cutting ring (2) surrounding the cutting head (1) is fixedly connected to the pump housing (4) by a plurality of cutting ring screws (7). A radial seal is provided between the cutting ring (2) and the impeller (3). The cutting head (1) protrudes toward the suction side (5), so that the fluid sucked from the suction side (5) first flows through the gap provided between the cutting head (1) and the cutting ring (2) and then through the impeller (3). Ensure that it is transferred through. The rotational movement of the cutting head (1) relative to the cutting ring (2) causes the solids charged in the fluid to be shredded before they reach the impeller (3).

도 2는 본 발명의 바람직한 예시적인 실시예에 따른 펌프의 절단 헤드(1)의 2개의 사시도를 도시한다. 좌측의 절단 헤드(1)는 흡입측(5)과 관련된 측에서 본 사시도로 도시되어 있고, 우측의 절단 헤드(1)는 임펠러(3)와 관련된 측에서 본 사시도로 도시되어 있다. 절단 헤드(1)는 금속으로 만들어진 원통형 회전 대칭 절단 헤드 베이스 몸체(8)를 가지며, 이 절단 헤드 베이스 몸체를 통해 보어(9)가 축 방향으로 연장되어 임펠러(3)에 부착하기 위한 절단 헤드 나사(6)를 수용한다. Figure 2 shows two perspective views of the cutting head 1 of a pump according to a preferred exemplary embodiment of the invention. The cutting head 1 on the left is shown in a perspective view from the side related to the suction side 5, and the cutting head 1 on the right is shown in a perspective view from the side related to the impeller 3. The cutting head (1) has a cylindrical, rotationally symmetrical cutting head base body (8) made of metal, through which a bore (9) extends axially and a cutting head screw for attachment to the impeller (3). (6) is accepted.

절단 헤드 베이스 몸체(8)와 일체로 형성된 4개의 절단 세그먼트(11)는 일정한 간격으로 배열되어 절단 헤드 베이스 몸체(8)의 원주 표면(10)에 제공된다. 절단 세그먼트(11)는 절단 헤드 베이스 몸체(8)로부터 반경 방향으로 멀어지는 방향으로 각각 연장된다. 또한, 모든 절단 헤드 베이스 몸체(8)는 임펠러(3)와 반대쪽 흡입측(5)을 향하는 절단 헤드(1)의 유체 입구측(12)으로부터 임펠러(3) 방향으로 축 방향으로 연장되며, 따라서 축 방향으로 연장되는 절단 헤드 절단 에지(13)를 형성한다. Four cutting segments (11) formed integrally with the cutting head base body (8) are arranged at regular intervals and provided on the circumferential surface (10) of the cutting head base body (8). The cutting segments 11 each extend in a direction radially away from the cutting head base body 8. In addition, all cutting head base bodies (8) extend axially in the direction of the impeller (3) from the fluid inlet side (12) of the cutting head (1) towards the suction side (5) opposite the impeller (3), and thus The cutting head forms a cutting edge 13 extending in the axial direction.

좌측 도면에서 좌측과 우측에 서로 대향하여 180°로 배열된 절단 세그먼트(11) 또는 절단 헤드 절단 에지(13)는 동일한 길이에 걸쳐 축 방향으로, 즉 흡입측(5)을 향하는 절단 헤드(1)의 유체 입구측(12)으로부터 임펠러(3)를 향하는 본질적으로 반대측(14)으로 연장되는 반면, 이와 90° 이격되어 배열된 2개의 절단 세그먼트(11) 또는 절단 헤드 절단 에지(13)는 유체 입구측(12)으로부터 측(14)에 이르지 않는 거리까지 축 방향으로 연장된다. 다시 말해, 절단 헤드 절단 에지(13)의 제1 부분은 절단 헤드(1)의 전체 축 방향 연장부에 걸쳐 실질적으로 또는 완전히 유체 입구측(14)으로부터 연장되고, 절단 헤드 절단 에지(13)의 제2 부분은 절단 헤드(1)의 전체 축 방향 연장부의 일부에 걸쳐서만 유체 입구측(14)으로부터 연장되기 때문에 2개의 절단 헤드 절단 에지(13)는 각각 다른 2개의 절단 헤드 절단 에지(13)에 비해 상이한 길이의 축 방향 연장부를 가진다.In the drawing on the left, the cutting segments (11) or cutting heads (13) arranged at 180° opposite each other on the left and right sides are oriented axially over the same length, i.e. towards the suction side (5). extending from the fluid inlet side 12 to an essentially opposite side 14 towards the impeller 3, while two cutting segments 11 or cutting head cutting edges 13 arranged 90° apart from the fluid inlet It extends axially from side 12 to a distance not reaching side 14. In other words, the first portion of the cutting head cutting edge 13 extends from the fluid inlet side 14 substantially or completely over the entire axial extension of the cutting head 1 and has a Since the second part extends from the fluid inlet side 14 only over a part of the entire axial extension of the cutting head 1, the two cutting head cutting edges 13 are each connected to the other two cutting head cutting edges 13. It has an axial extension of a different length compared to .

다시 말해, 절단 세그먼트(11)의 제2 부분은 제1 부분에 비해 약 절반만큼 단축되고, 서로 대향하여 배치된 절단 세그먼트(11)는 각각 동일한 디자인을 갖는다. 축 방향 연장부의 절단 세그먼트(11)의 단축된 부분에는 절단 헤드 절단 에지(13)가 없도록 설계된다. 단축된 절단 세그먼트(11)는 절단 헤드(1)의 축 방향 연장부의 약 절반까지 일정한 반경 방향 직경을 가진 다음, 임펠러(3)를 향하는 측(14)을 향해 직경이 물방울 형태로 테이퍼진다. 임펠러(3)를 축 방향으로 향하는 측(14)에서 절단 헤드(1)는 원주 방향의 원통형 칼라(15)를 가지며, 이 칼라는 절단 헤드 베이스 몸체(8)와 일체로 만들어지고, 그 반경 방향 외부 직경과 관련하여 절단 헤드 절단 에지(13)와 같은 높이를 갖는다. 칼라(15)는 측(14)으로부터 유체 입구측(12) 방향으로 가면서 직경이 테이퍼지고, 절단 헤드 베이스 몸체(8) 내로 균일하게 병합된다. In other words, the second part of the cutting segment 11 is shortened by about half compared to the first part, and the cutting segments 11 arranged opposite each other each have the same design. The shortened part of the cutting segment 11 of the axial extension is designed so that there is no cutting head cutting edge 13. The shortened cutting segment 11 has a constant radial diameter up to about half of the axial extension of the cutting head 1 and then tapers in diameter towards the side 14 facing the impeller 3 in the form of a drop. On the side 14 axially facing the impeller 3 the cutting head 1 has a circumferential cylindrical collar 15 which is made integral with the cutting head base body 8 and whose radial direction It has the same height as the cutting head cutting edge 13 in relation to the outer diameter. The collar 15 tapers in diameter going from the side 14 towards the fluid inlet side 12 and merges uniformly into the cutting head base body 8.

절단 헤드(1)의 회전 방향을 향하는 절단 세그먼트(11)는 절단 헤드 베이스 몸체(8)로부터 각각의 절단 헤드 절단 에지(13)를 향해 가면서 반경 방향으로 오목하게 연장된다. 이와 달리, 절단 헤드(1)의 회전 방향과는 반대쪽을 향하는 절단 세그먼트(11)는 절단 헤드 베이스 몸체(8)로부터 절단 헤드 절단 에지(13)를 향해 반경 방향으로 선형으로 연장된다. 이는 단축된 절단 세그먼트(11)의 눈물방울 모양의 테이퍼진 부분에도 동일하게 적용된다. The cutting segments 11 facing the direction of rotation of the cutting head 1 extend radially concavely from the cutting head base body 8 towards the respective cutting head cutting edges 13. In contrast, the cutting segment 11 , which faces opposite to the direction of rotation of the cutting head 1 , extends linearly in the radial direction from the cutting head base body 8 towards the cutting head cutting edge 13 . The same applies to the teardrop-shaped tapered portion of the shortened cutting segment 11 .

추가적인 흐름 최적화를 위해, 절단 세그먼트(11)와 절단 헤드 절단 날(13)은 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 임펠러(3)와 반대쪽 절단 헤드(1)의 유체 입구측(12)에서 베벨링(beveled)되어 있다. 파지된 고형물을 잘게 자르기 위해, 절단 헤드 절단 에지(13)를 갖는 전술한 절단 헤드(1)는, 펌프에 고정 제공되고 후술된 복수의 절단 톱니부(16)를 포함하는 절단 링(2)과 협력할 수 있다. For further flow optimization, the cutting segment 11 and the cutting head cutting blade 13 are beveled on the fluid inlet side 12 of the cutting head 1 opposite the impeller 3, as can be seen in Figure 2. It is beveled. In order to chop the gripped solid, the above-described cutting head 1 with a cutting head cutting edge 13 includes a cutting ring 2 which is fixedly provided on the pump and includes a plurality of cutting teeth 16 described below; We can cooperate.

도 3은 본 발명의 바람직한 예시적인 실시예에 따른 펌프의 절단 링(2)의 2개의 사시도(상부) 및 단면도(하부)를 도시한다. 절단 링(2)은 개구(17)를 형성하는 링형 절단 링 베이스 몸체(18)를 포함한다. 도 1에 도시된 설치 상태에서, 절단 헤드(1)는 개구(17)를 통과한다. 전술한 바와 같이, 절단 링(2)은 임펠러(3)의 축 방향 연장부 내에서 개구(17) 주위에 그룹화된 3개의 절단 링 나사(7)에 의해 펌프의 펌프 하우징(4)에 제자리에 고정된다. Figure 3 shows two perspective (upper) and cross-sectional (lower) views of the cutting ring 2 of a pump according to a preferred exemplary embodiment of the invention. The cutting ring (2) comprises a ring-shaped cutting ring base body (18) defining an opening (17). In the installation state shown in Figure 1, the cutting head 1 passes through the opening 17. As described above, the cutting ring (2) is held in place on the pump housing (4) of the pump by three cutting ring screws (7) grouped around an opening (17) within the axial extension of the impeller (3). It is fixed.

임펠러(3) 방향으로 축 방향으로 배향된 각각의 내부 절단 에지(19), 및 임펠러(3)와는 반대쪽 펌프의 흡입측(5)의 방향으로 배향된 외부 절단 에지(19)를 갖는 복수의 절단 톱니부(16)가 개구(17) 주위의 회전 대칭 절단 링 베이스 몸체(18)에 일정한 간격으로 제공되고, 여기서 절단 에지(19)는 절단 헤드가 회전될 때 절단 헤드(1)의 절단 헤드 절단 에지(13)와 상호 작용한다. A plurality of cuts having each inner cutting edge 19 oriented axially in the direction of the impeller 3 and an outer cutting edge 19 oriented in the direction of the suction side 5 of the pump opposite the impeller 3 Teeth portions 16 are provided at regular intervals on the rotationally symmetrical cutting ring base body 18 around the opening 17, where the cutting edges 19 cut the cutting head of the cutting head 1 when the cutting head is rotated. Interact with edge (13).

3개의 절단 톱니부(16) 각각은 절단 링 베이스 몸체(18)로부터 임펠러(3) 방향으로 펌프 하우징(4) 내 안쪽으로 축 방향으로 연장되고, 3개의 절단 톱니부(16) 각각은 또한 도 1에 도시된 바와 같이 펌프 하우징(4)에서 바깥쪽으로 흡입측(5) 방향으로 연장된다. 유사하게, 바깥쪽과 안쪽으로 교대로 배향된 4개, 8개, 12개 또는 그 이상의 절단 톱니부(16)가 제공될 수 있다. 축 방향 연장부 내에서, 내부 절단 에지(19)와 외측 절단 에지(17)는 개구(17) 주위의 외부 절단 톱니부(16)의 팁과 내부 절단 톱니부(16)의 팁 사이에 각각 형성된다. Each of the three cutting teeth 16 extends axially inward within the pump housing 4 from the cutting ring base body 18 towards the impeller 3, and each of the three cutting teeth 16 is also shown in FIG. As shown in 1, it extends outward from the pump housing (4) toward the suction side (5). Similarly, four, eight, twelve or more cutting teeth 16 oriented alternately outward and inward may be provided. Within the axial extension, an inner cutting edge 19 and an outer cutting edge 17 are formed respectively between the tips of the outer cutting teeth 16 around the opening 17 and the tips of the inner cutting teeth 16. do.

외측으로 연장되는 절단 톱니부(16)는 도 3의 아래 단면도에서 디스크형 절단 링 베이스 몸체(18) 아래에 도시되어 있는 반면, 내측으로 연장되는 절단 톱니부(16)는 단면도에서 절단 링 베이스 몸체(18) 위에 도시되어 있다. 도 3의 우측 상부에 있는 사시도는 이 예시에 해당하고, 흡입측(5)에서 본 절단 링(2)의 모습을 나타내는 반면, 좌측 상부의 사시도는 펌프 하우징(4)에서 본 절단 링(2)의 모습을 보여준다. Outwardly extending cutting teeth 16 are shown below the disc-shaped cutting ring base body 18 in the lower cross-sectional view of Figure 3, while inwardly extending cutting teeth 16 are shown below the cutting ring base body in the cross-sectional view. (18) is shown above. The perspective view at the top right of Figure 3 corresponds to this example and shows the cutting ring (2) seen from the suction side (5), while the perspective view at the top left shows the cutting ring (2) seen from the pump housing (4). shows the appearance of

적어도 외측으로 연장되는 절단 톱니부(16) 각각에서, 반경 방향 외측으로 연장되는 재료 리세스(20)가 임펠러(4)의 회전 방향으로 절단 에지(19) 뒤에 제공된다. 이러한 재료 리세스(20)는 또한 내측으로 연장되는 절단 톱니부(16)에도 제공된다. 이것은 평면도에서 볼 때 파형 또는 사인 곡선 방식으로 개구(17) 주위에 환형으로 연장되는 절단 톱니부(16)의 외부 직경은 동일하지만, 재료 리세스(20) 영역의 내부 직경은 재료 리세스가 없는 절단 톱니부(16) 영역에 비해 확대됨을 의미한다. At least in each of the outwardly extending cutting teeth 16 , a radially outwardly extending material recess 20 is provided behind the cutting edge 19 in the direction of rotation of the impeller 4 . This material recess 20 is also provided in an inwardly extending cutting tooth portion 16. This means that the outer diameter of the cutting teeth 16, which extend annularly around the opening 17 in a wavy or sinusoidal manner when viewed in plan view, is the same, but the inner diameter of the area of the material recess 20 is equal to that of the area where there is no material recess. This means that it is enlarged compared to the area of the cutting teeth (16).

대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 2개의 바깥쪽으로 연장되는 절단 톱니부(16) 사이의 골(21)에는 반경 방향으로 바깥쪽으로 연장되는 포켓형 축 방향 함몰부(22)가 절단 링 베이스 몸체(18)에 형성된다. 본 경우에, 포켓형 축 방향 함몰부(22)는 외측으로 연장되는 절단 톱니부(16) 사이의 골과, 내측으로 연장되는 절단 톱니부 사이의 골(21) 모두에 형성된다. 함몰부(22)는 더 깊어지면서 골 바닥으로부터 반경 방향 외측으로 연장되어, 절단 링 베이스 몸체(18)가 골(21)에서 반경 방향 외측으로 평탄해지도록 한다. 재료 리세스(20)와 골(21)은 모든 절단 톱니부(16)와 이들 톱니부 사이에 각각 제공되며, 밀링에 의해 생성되거나 또는 금속 절단 링(2)의 대응하는 주조 몰드에 의해 생성될 수 있다. Alternatively or additionally, the valley 21 between the at least two outwardly extending cutting teeth 16 is provided with a radially outwardly extending pocket-like axial depression 22 in the cutting ring base body 18 . is formed In the present case, pocket-like axial depressions 22 are formed both in the valleys between the outwardly extending cutting teeth 16 and in the valleys 21 between the inwardly extending cutting teeth. The depression 22 becomes deeper and extends radially outwardly from the bottom of the bone, causing the cutting ring base body 18 to flatten radially outwardly from the bone 21. Material recesses 20 and grooves 21 are provided respectively between all the cutting teeth 16 and between these teeth, which may be produced by milling or by means of a corresponding casting mold of the metal cutting ring 2. You can.

특히 도 3의 아래 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 2개의 외측으로 연장되는 절단 톱니부(16) 사이의 골(21)의 외부 절단 에지(19)와, 2개의 내측으로 연장되는 절단 톱니부(16) 사이의 골(21)의 내부 절단 에지(19)는 축 방향으로 중첩된다. 이러한 방식으로, 절단 에지(19)에 의해 중단되지 않는 절단 에지(19)에 의해 형성된 절단 링(2)의 절단 표면에는 반경 방향 원주 방향의 칼라가 제공되지 않는다. 임펠러(3)의 회전 방향으로 절단 에지(19)의 절단 각도는 절단 링 베이스 몸체(18)로부터 외측으로 절단 톱니부(16)의 팁을 향해 평탄하다. In particular, as can be seen in the lower drawing of FIG. 3, the outer cutting edge 19 of the groove 21 between the two outwardly extending cutting teeth 16 and the two inwardly extending cutting teeth ( The internal cutting edges 19 of the grooves 21 between 16) overlap in the axial direction. In this way, the cutting surface of the cutting ring 2 formed by the cutting edge 19 which is not interrupted by the cutting edge 19 is not provided with a radially circumferential collar. The cutting angle of the cutting edge 19 in the direction of rotation of the impeller 3 is flat from the cutting ring base body 18 outward towards the tip of the cutting tooth 16.

절단 헤드 절단 에지(13)를 향하는 외부 절단 톱니부(16) 또는 외부 절단 에지(19)의 절단 각도는 55°인 반면, 내부 절단 톱니부(16)의 절단 각도는 52.5°이다. 임펠러(3)의 회전 방향으로 절단 각도는 더 얕고, 외측에서 20°이고, 내측에서 10°이다. 각각의 절단 톱니부(16)는 절단 링 베이스 몸체(18)로부터 외측으로 적어도 17mm 돌출되며, 내부 절단 톱니부(16)는 외부 절단 톱니부(16)보다 더 큰 정도로 절단 링 베이스 몸체(16)로부터 멀어지도록 축 방향으로 연장된다. 절단 톱니부(16)는 추가로 반경 방향으로 '날카롭고', 즉 디스크형 절단 링 베이스 몸체(16)에 대해 개구(17) 쪽으로 외부에서 37° 그리고 내부에서 33°로 평탄하다. 또한, 다른 절단 각도와 치수도 고려될 수 있다. The cutting angle of the outer cutting teeth 16 or the outer cutting edge 19 facing the cutting head cutting edge 13 is 55°, while the cutting angle of the inner cutting teeth 16 is 52.5°. The cutting angle in the direction of rotation of the impeller 3 is shallower, 20° on the outside and 10° on the inside. Each cutting tooth 16 protrudes outwardly from the cutting ring base body 18 by at least 17 mm, with the inner cutting teeth 16 protruding from the cutting ring base body 16 to a greater extent than the outer cutting teeth 16. extends axially away from The cutting teeth 16 are additionally radially 'sharp', i.e. flat at 37° on the outside and 33° on the inside with respect to the disc-shaped cutting ring base body 16 towards the opening 17 . Additionally, other cutting angles and dimensions may be considered.

도 4는 본 발명의 바람직한 예시적인 실시예에 따른 펌프의 폐쇄된 2-채널 임펠러(3)와 절단 헤드(1)의 반개방 사시도(좌측) 및 반개방 상면도(우측)를 도시한다. 절단 헤드(1)는 또한 도 4에 도시되지 않은 절단 링(2)과 협력하기 위해 축 방향 연장부 내에서 도 4에 도시되지 않은 임펠러(3)에 추가로 고정 연결된다. 절단 헤드(1)는 고형물 재료를 잘게 자르기 위해 특히 축 방향으로 연장되는 절단 헤드 절단 에지(13)를 각각 포함하는 복수의 절단 세그먼트(11)가 있는 절단 헤드 베이스 몸체(8)와 함께 전술된 바와 같이 설계되고, 여기서 절단 헤드 절단 에지(13)는 절단 헤드 베이스 몸체(8)로부터 멀어지는 방향으로 반경 방향으로 연장된다. Figure 4 shows a half-open perspective view (left) and a half-open top view (right) of the closed two-channel impeller 3 and the cutting head 1 of a pump according to a preferred exemplary embodiment of the invention. The cutting head 1 is further fixedly connected in its axial extension to an impeller 3, not shown in FIG. 4, for cooperation with a cutting ring 2, not shown in FIG. 4. The cutting head 1 is as described above with a cutting head base body 8 having a plurality of cutting segments 11 each comprising an axially extending cutting head cutting edge 13 in particular for chopping solid materials. Designed as such, where the cutting head cutting edge 13 extends radially in a direction away from the cutting head base body 8.

디스크형 임펠러(3)는 일반적인 관행에 따라 웜형 방식으로 연장되는 2개의 블레이드(23)를 포함하고, 각각의 블레이드는, 특히, 도 4의 우측에서 볼 수 있는 바와 같이, 중심 임펠러 개구(25)에 있는 절단 헤드(1)를 향하는 선두 에지(24)로부터 임펠러의 외부 반경 방향 에지로 연장된다. 블레이드(23)는 한편으로는 펌프의 모터 샤프트를 수용하기 위해 허브(도시되지 않음)를 포함하는 반경 방향으로 연장되는 지지 디스크(26)에 의해 모터측에서 축 방향으로 둘러싸이고, 다른 한편으로는 반경 방향으로 연장되는 커버 디스크(27)에 의해 흡입측에서 축 방향으로 둘러싸여서, 축 방향으로 연장되는 블레이드(23)들이 서로 평행하게 배열되는 지지 디스크(26)와 커버 디스크(27) 사이에 제공된다. 반경 방향으로 외측 에지에서, 임펠러(3)는 측 방향 평면도에서 볼 때 직사각형 방식으로 지지 디스크(26), 커버 디스크(27) 및 2개의 인접한 블레이드(23) 사이에서 반경 방향으로 개방된다. The disc-shaped impeller 3 comprises, according to common practice, two blades 23 extending in a worm-like manner, each blade forming a central impeller opening 25, as can be seen, in particular, on the right-hand side of Figure 4. It extends from the leading edge 24 towards the cutting head 1 at to the outer radial edge of the impeller. The blades 23 are, on the one hand, axially surrounded on the motor side by a radially extending support disk 26 comprising a hub (not shown) to receive the motor shaft of the pump, and on the other hand Surrounded axially on the suction side by a radially extending cover disk 27, axially extending blades 23 are provided between the support disk 26 and the cover disk 27 arranged in parallel to each other. do. At its radially outer edge, the impeller 3 opens radially between the support disk 26 , the cover disk 27 and the two adjacent blades 23 in a rectangular manner when viewed in lateral plan view.

특히 도 4의 좌측에서 볼 수 있는 바와 같이, 절단 헤드 절단 에지(13)는 선두 에지(24)로부터 이격되어 배열된다. 또한, 선두 에지(24)는 임펠러 개구(25)의 내부 에지로부터 반경 방향 외측으로 이격되어 제공된다. 더욱이, 절단 헤드 절단 에지(13)는 임펠러(3)의 회전 방향으로 반경 방향으로 선두에 있고, 특히 도 4의 우측에서 각도(α)로 표시된 바와 같이 선두 에지(24)와 반경 방향으로 중첩되도록 배열된다. 다시 말해, 임펠러(3)의 선두 에지(24)와 절단 헤드 절단 에지(13)는 반경 방향 선 상에 있지 않다. 예를 들어, 각도(α)는 ≤ 2.5°, 5° 또는 10°이고, 특히 α ≤ 2.5°, 5°, 10°, 15°, 20°, 30° 또는 45°이다. 절단 헤드 절단 에지(13)와 선두 에지(24)는 서로 평행하게 연장된다. 반경 방향으로 중첩된다는 것은 특히 선두 에지들이 절단 헤드 절단 에지와 동일한 축 방향 높이 및/또는 적어도 부분적으로 공통인 반경 방향 평면에 배열되는 것을 의미한다. 바람직하게는, 절단 헤드 절단 에지의 축 방향 연장부는 선두 에지의 축 방향 연장부보다 크다. As can be seen in particular on the left side of Figure 4, the cutting head cutting edge 13 is arranged spaced apart from the leading edge 24. Additionally, a leading edge 24 is provided radially outwardly spaced from the inner edge of the impeller opening 25. Moreover, the cutting head cutting edge 13 is radially leading in the direction of rotation of the impeller 3 and is radially overlapped with the leading edge 24, in particular as indicated by angle α on the right side of Figure 4. are arranged. In other words, the leading edge 24 of the impeller 3 and the cutting head cutting edge 13 are not on a radial line. For example, the angle α is ≤ 2.5°, 5° or 10°, especially α ≤ 2.5°, 5°, 10°, 15°, 20°, 30° or 45°. The cutting head cutting edge 13 and leading edge 24 extend parallel to each other. Radially overlapping means in particular that the leading edges are arranged at the same axial height and/or at least partially in a common radial plane as the cutting head cutting edge. Preferably, the axial extension of the cutting head cutting edge is larger than the axial extension of the leading edge.

본 경우에, 앞서 설명된 바와 같이, 2개의 블레이드(23)가 제공되고, 임펠러 개구(25)를 통과하는 절단 헤드(1)는 4개의 절단 헤드 절단 에지(13)를 포함한다. 그러나, 4개의 절단 헤드 절단 에지(13) 중, 단축되지 않은 절단 세그먼트(11)의 절단 헤드 절단 에지(13)만이 블레이드(23)와 상호 작용한다. 축 방향으로 단축된 절단 세그먼트(11)는 흡입측에서 블레이드(23)의 전방에 제공되어, 단축된 절단 세그먼트(11)의 절단 헤드 절단 에지(13)와 블레이드(23)의 중첩이 없도록 한다. 대안적인 실시예에서, 예를 들어 8개의 절단 세그먼트(11)가 제공되는 경우, 임펠러(3)는 적절히 4개의 블레이드(23)를 포함한다. 임펠러(3)의 반경 방향 밀봉을 위해, 도시되지 않은 원통형 밀봉 갭이 임펠러(3)의 흡입측(5)과 펌프 하우징(4) 사이에 제공된다. 절단 링(2)이 임펠러(2)를 적어도 부분적으로 둘러싸서 원추형 밀봉 갭을 형성하도록 추가 밀봉이 형성된다. In the present case, as explained above, two blades 23 are provided and the cutting head 1 passing through the impeller opening 25 comprises four cutting head cutting edges 13 . However, of the four cutting head cutting edges 13, only the cutting head cutting edge 13 of the non-shortened cutting segment 11 interacts with the blade 23. The axially shortened cutting segment 11 is provided in front of the blade 23 on the suction side, so that there is no overlap of the blade 23 with the cutting head cutting edge 13 of the shortened cutting segment 11. In an alternative embodiment, for example if eight cutting segments 11 are provided, the impeller 3 suitably comprises four blades 23 . For radial sealing of the impeller 3, a cylindrical sealing gap, not shown, is provided between the suction side 5 of the impeller 3 and the pump housing 4. A further seal is formed such that the cut ring 2 at least partially surrounds the impeller 2 to form a conical seal gap.

설명된 예시적인 실시예는 단지 예시적인 것이며, 청구범위 내에서 다양한 방식으로 수정 및/또는 보완될 수 있다. 특정 예시적인 실시예에 대해 설명된 각각의 특징은 임의의 다른 예시적인 실시예의 다른 특징과 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 또한 특정 카테고리의 예시적인 실시예에 대해 설명된 임의의 특징은 다른 카테고리의 예시적인 실시예에 대응하는 방식으로 사용될 수 있다. The described exemplary embodiments are illustrative only and may be modified and/or supplemented in various ways within the scope of the claims. Each feature described for a particular example embodiment may be used independently or in combination with other features of any other example embodiment. Additionally, any features described with respect to example embodiments of a particular category may be used in a corresponding manner in example embodiments of other categories.

1: 절단 헤드
2: 절단 링
3: 임펠러
4: 펌프 하우징
5: 흡입측
6: 절단 헤드 나사
7: 절단 링 나사
8: 절단 헤드 베이스 몸체
9: 보어
10: 원주 표면
11: 절단 세그먼트
12: 액체 입구측
13: 절단 헤드 절단 에지
14: 측
15: 칼라
16: 절단 톱니부
17: 개구
18: 절단 링 베이스 몸체
19: 절단 에지
20: 재료 리세스
21: 골
22: 함몰부
23: 블레이드
24: 선두 에지
25: 임펠러 개구
26: 지지 디스크
27: 커버 디스크1: cutting head
2: cutting ring
3: Impeller
4: Pump housing
5: Suction side
6: Cutting head screw
7: Cutting ring screw
8: Cutting head base body
9: Bore
10: Circumferential surface
11: cutting segment
12: Liquid inlet side
13: cutting head cutting edge
14: side
15: collar
16: cutting teeth
17: opening
18: Cutting ring base body
19: cutting edge
20: Material recess
21: Goal
22: depression
23: blade
24: leading edge
25: Impeller opening
26: support disk
27: Cover disc

Claims (10)

고형물이 장입된 유체를 위한 펌프 절단 링으로서,
절단 헤드와 협력하기 위한 개구를 형성하는 절단 링 베이스 몸체를 포함하고, 상기 절단 링은 상기 펌프의 임펠러의 축 방향 연장부 내에서 상기 펌프에 고정 연결될 수 있고,
상기 펌프의 흡입측 방향으로 상기 임펠러로부터 멀어지는 방향으로 배향된 각각의 적어도 외부 절단 에지가 있는 복수의 절단 톱니부가 상기 개구 주위의 절단 링 베이스 몸체에 제공되고, 상기 절단 톱니부는 상기 절단 링 베이스 몸체로부터 외측으로 적어도 흡입측 방향으로 축 방향으로 연장되고,
적어도 외측으로 연장되는 절단 톱니부 각각에는 반경 방향 외측으로 연장되는 재료 리세스가 형성되고, 상기 재료 리세스는 상기 임펠러의 회전 방향으로 절단 에지 뒤에 제공되고;
상기 복수의 절단 톱니부는 내부 절단 에지가 있는 내부 절단 톱니부와, 외부 절단 에지가 있는 외부 절단 톱니부를 포함하고, 상기 내부 및 외부 절단 에지는 상기 개구 주위에서 파형 또는 사인파 방식으로 축 방향으로 연장되고/되거나, 상기 절단 링 베이스 몸체는 골에서 반경 방향 외측으로 평탄한, 절단 링.A pump cut ring for solids loaded fluids, comprising:
a cutting ring base body defining an opening for cooperating with a cutting head, the cutting ring being fixedly connectable to the pump within an axial extension of an impeller of the pump,
A plurality of cutting teeth, each with at least an outer cutting edge oriented in a direction away from the impeller in the direction of the suction side of the pump, are provided on the cutting ring base body around the opening, the cutting teeth being separated from the cutting ring base body. extends axially outward at least in the suction side direction,
Each of the at least outwardly extending cutting teeth is formed with a radially outwardly extending material recess, the material recess being provided behind the cutting edge in the rotation direction of the impeller;
The plurality of cutting teeth includes an inner cutting tooth with an inner cutting edge and an outer cutting tooth with an outer cutting edge, the inner and outer cutting edges extending axially in a wavy or sinusoidal manner around the opening, and /Or, the cutting ring base body is flat radially outwardly at the bone. 제1항에 있어서, 2개의 적어도 외측으로 연장되는 절단 톱니부 사이의 골에서는 반경 방향으로 외측으로 연장되는 축 방향 함몰부가 상기 절단 링 베이스 몸체에 형성되는, 절단 링.2. A cutting ring according to claim 1, wherein the cutting ring base body is formed with a radially outwardly extending axial depression in the valley between the two at least outwardly extending cutting teeth. 제1항에 있어서, 2개의 외측으로 연장되는 절단 톱니부 사이의 골의 외부 절단 에지와, 2개의 내측으로 연장되는 절단 톱니부 사이의 골의 내부 절단 에지는 축 방향으로 중첩되는, 절단 링.2. The cutting ring of claim 1, wherein the outer cutting edge of the rib between the two outwardly extending cutting teeth and the inner cutting edge of the ribbing between the two inwardly extending cutting teeth overlap axially. 제1항에 있어서, 상기 개구 주위의 외부 절단 톱니부의 팁과 내부 절단 톱니부의 팁 사이의 축 방향 연장부 내에는 상기 내부 절단 에지와 상기 외부 절단 에지가 각각 형성되는, 절단 링.2. A cutting ring according to claim 1, wherein the inner cutting edge and the outer cutting edge are each formed within an axial extension between the tip of the outer cutting tooth portion and the tip of the inner cutting tooth portion around the opening. 제1항에 있어서, 상기 임펠러의 회전 방향으로 상기 절단 에지의 기울기는 상기 절단 링 베이스 몸체로부터 외측으로 상기 절단 톱니부의 팁까지 평탄한, 절단 링.The cutting ring according to claim 1, wherein the inclination of the cutting edge in the direction of rotation of the impeller is flat from the cutting ring base body outward to the tip of the cutting tooth portion. 제1항에 있어서, 바깥쪽과 안쪽으로 교대로 배향된 2개, 3개, 4개, 6개 또는 8개의 절단 톱니부를 포함하는, 절단 링.2. Cutting ring according to claim 1, comprising 2, 3, 4, 6 or 8 cutting teeth oriented alternately outwardly and inwardly. 제1항에 있어서, 상기 절단 링 베이스 몸체는 디스크형으로 구성되고, 상기 절단 톱니부는 상기 절단 링 베이스 몸체의 하부 면으로부터 멀어지도록 축 방향으로 연장되는, 절단 링.The cutting ring according to claim 1, wherein the cutting ring base body is configured in a disk shape, and the cutting teeth extend axially away from the lower surface of the cutting ring base body. 제1항에 있어서, 상기 임펠러의 회전 방향으로 상기 절단 에지의 절단 각도는 회전 방향과 반대 방향의 절단 각도보다 얕은, 절단 링.The cutting ring of claim 1, wherein a cutting angle of the cutting edge in the direction of rotation of the impeller is shallower than a cutting angle in a direction opposite to the direction of rotation. 제1항에 있어서, 내부 및 외부 절단 톱니부를 포함하고, 상기 내부 절단 톱니부는 상기 외부 절단 톱니부보다 더 큰 정도로 상기 절단 링 베이스 몸체로부터 멀어지도록 축 방향으로 연장되는, 절단 링.2. A cutting ring according to claim 1, comprising internal and external cutting teeth, the internal cutting teeth extending axially away from the cutting ring base body to a greater extent than the external cutting teeth. 펌프로서,
제1항에 따른 절단 링을 포함하고, 상기 임펠러에 토크 방지 방식으로 연결된 절단 헤드를 포함하고, 상기 절단 헤드는 파지된 고형물 재료를 잘게 자를 때 상기 절단 에지와 협력하는 복수의 절단 헤드 절단 에지를 포함하는, 펌프.As a pump,
comprising a cutting ring according to claim 1, comprising a cutting head coupled in a torque-free manner to the impeller, the cutting head having a plurality of cutting head cutting edges cooperating with the cutting edges in chopping the gripped solid material; Including pump.