DE2903277A1

DE2903277A1 - Schraubenpumpe, insbesondere zur foerderung von abwasser u.dgl.

Info

Publication number: DE2903277A1
Application number: DE19792903277
Authority: DE
Inventors: Leonhard Dipl Ing Fechter; Guenter Dipl Ing Nudinger
Original assignee: Passavant Werke AG and Co KG; Passavant Werke Michelbacher Hutte
Current assignee: Aqseptence Group GmbH
Priority date: 1979-01-29
Filing date: 1979-01-29
Publication date: 1980-08-14
Also published as: JPS6021515Y2; FR2447475B3; DE2903277C2; NL8000520A; US4318670A; JPS55114374U; CA1140391A; FR2447475A1; AU5283079A; BE881002A

Description

P/G 962

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Schraubenpumpe,- insbesondere zur Förderung von Abwasser und dgl., mit einer wenigstens angenähert senkrecht angeordneten, antreibbaren Schraube und mit einem die Schraube umgebenden, einen Förderkanal definierenden feststehenden Rohr, das am unteren Ende eine EinlaufÖffnung und am oberen Ende eine Ablauföffnung aufweist.

Derartige senkrechte .Schraubenpumpen besitzen gegenüber Schöpfrädern und schrägen Schraubenpumpen den Vorteil, daß der Aufwand für ein gesondertes Bauwerk entfällt, da die senkrechten Schraubenpumpe]! eine komplett vormontierte Einheit darstellen, die lediglich in das zu fördernde Abwassergerinne oder -becken gehängt zu werden braucht. Hinzu kommt, daß schräge Schraubenpumpen mit einer Drehzahl von 2o bis 80 U/min arbeiten, wohingegen senkrechte Schraubenpumpen ihre maximale Fördermenge bei einer Drehzahl von 3°o bis 500 U/min erreichen und dementsprechend ohne aufwendiges Getriebe auskommen. (Mit noch höheren Drehzahlen arbeiten Zentrifugalpumpen, jedoch besteht dabei die Gefahr, daß Belebtschlammflocken zerschlagen werden.) Schräge Schraubenpumpen müssen außerdem für eine brauchbare Förderleistung eine Steigung von ca. 4o und einen Wellendurchmesser besitzen, der mindestens 5° % des Schraubendurchmessers beträgt. Bei senkrechten Schraubenpumpen hingegen kann die Welle extrem dünn ausgeführt sein, da sie im Gegensatz zur schrägen Schraubenpumpe nicht durch Querkräfte belastet ist. Dies kommt vor allem der Fördermenge zugute. Bei einer senkrechten Schraubenpumpe kann ohne weiteres das untere Wellen-

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lager entfallen, so daß der Zulauf dort nicht gehemmt ist.

Es wurde jedoch gefunden, daß bei einer senkrechten Schraubenpumpe der eingangs genannten Art der Wirkungsgrad noch verbesserungsbedürftig ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine senkrechte Schraubenpumpe zu schaffen, die einen verbesserten Wirkungsgrad besitzt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Schraubenpumpe nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Schraube im Bereich der Einlauföffnung mindestens eine Prallfläche vorgesehen ist, die zumindest mit ihrem oberen Abschnitt in Förderrichtung verläuft.

Die Prallfläche besitzt die Wirkung, eine Rotation der Strömung zu verhindern. Die Flüssigkeit fließt der Schraube also drallfrei zu, und es kommt zu einer Erhöhung der Differenzgeschwindigkeit beim Erfassen der Strömung durch die Schraube. Die Folge ist eine Erhöhung der Fördermenge und damit des Wirkungsgrades.

Vorzugsweise ist zwischen der Oberkante mindestens einer Prallflache und dem Unterende der Schraube ein nicht zu großer Abstand vorgesehen. Es wurde gefunden, daß es auf diese Weise weder zu nennenswerten Ablagerungen, noch zu einem "Zerschneiden" von Schmutzstoffen kommt, und daß die stabilisierende Wirkung der Prallfläche voll erhalten bleibt.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal ist eine Mehrzahl von sternförmig angeordneten Prallflachen vorgesehen. Wenn diese Prallflächen in der Verlängerung der Schraubenachse zusammen stoßen, dann ist es vorteilhaft, sie zumindest in ihrem oberen Abschnitt mit einem an das die Schraube umgebenden Rohr angesetzten Rohr zu umgeben, so daß die Schraube

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also von der Stirnseite her angeströmt wird. Dies ist auch dann möglich, wenn sich die Prallflachen nur außen befinden, also einen Kranz bilden.

Im Rahmen der Erfindung ist auch ein seitlicher Einlauf möglich. Das hierzu unten mit einem Boden abgeschlossene Rohr weist dann eine seitliche Zulauföffnung auf. Zur besseren Führung des zulaufenden Abwasserstroms kann an die Zulauföffnung ein Zuströmkanal angeschlossen sein. Eine besonders hohe Förderleistung ergibt sich, wenn man diesen Zuströmkanal derart tangential anordnet, daß Zulaufrichtung und Umlaufsrichtung der Schraube gleichsinnig verlaufen. Hierbei hat es sich als ganz besonders vorteilhaft

die
herausgesteilt,Tinnere Einlaufbegrenzung des Zuströmkanals als Prallfläche etwa bis zur verlängerten Schraubenachse vorzuziehen. Auf diese Weise kommt es zu einer horizontalen Strömungsumlenkung von 2"Jo⁰', während der bereits die Wandreibung zur DrallVernichtung beiträgt. Anschließend wird dann die Strömung an der Prallfläche nach oben umgelenkt. Dies führt zu einer optimalen Erhöhung der Differenzgeschwindigkeit beim Erfassen der'Strömung durch die Schraube. Es wurde eine Wirkungsgraderhöhung von 8 % ermittelt.

Die Mengenregelung, die einen Bereich von Io bis loo % überstreicht, erfolgt vorzugsweise zulaufseitig, und die Erfindung schlägt hierfür ein am Einlauf angeordnetes, den Querschnitt veränderndes Stellorgan vor, beispielsweise einen Schieber. Bei stirnseitigern Einlauf kommt auch ein Doppelschieber in Betracht. Es hat sich gezeigt, daß eine Mengenregelung auf der Ablaufseite den Wirkungsgrad erheblich senkt. Der Grund hierfür ist darin zu suchen, daß man bereits gefördertem Abwasser den Abfluß verwehrt, dieses also einem Stau unterwirft.

Um die zulaufseitig erzielten Vorteile voll ausschöpfen zu können, richtet sich die Erfindung auch auf eine entsprechende Verbesserung des Ablaufs und schlägt vor, daß

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das Rohr am oberen Ende mit einem tangentialen Ablaufkanal versehen ist. Dabei wird dieser Kanal vorzugsweise so angeordnet, daß das Abwasser in mit der Umlaufrichtung der Schraube gleichsinniger Richtung abläuft. Dadurch wird eine stauarme Ableitung erzielt, die zu einer zusätzlichen Wirkungsgradverbesserung von etwa 2 % genutzt werden kann.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Schraube zweigängig ausgebildet ist. Man erhält eine ausgewuchtete Schraube, deren oberes, einziges Lager sich besonders einfach gestaltet. Eine weitere Steigerung des Wirkungsgrades erhält man, wenn unterhalb dieses Lagers ein Leitkonus vorgesehen ist, der das senkrecht aufsteigende Abwasser stauarm in die Horizontale umlenkt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Pig. I eine perspektivische, teils aufgebrochene

Seitenansicht der erfindungsgemäßen Schrauben-■ pumpe;

Fig. 2 einen von oben gesehenen Schnitt durch den Einlauf; _;

.Pig. j5 in schematischer Darstellung die Strömungsverhältnisse innerhalb des Einlaufs;

Pig. 4 einen Schnitt entsprechend Pig. 2 durch einen abgewandelten Einlauf;

Fig. 5 einen Schnitt durch den Ablauf.

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ORfGfNAL INSPECTED

Nach Fig. -1 ist eine Halterung 1 vorgesehen, in die die erfindungsgemäße Schraubenpumpe lediglich eingehängt wird. Die Schraubenpumpe besitzt einen Motor 2 zum Antreiben einer zweigängigen, oben fliegend gelagerten Schraube j5. Letztere ist von einem Rohr 4 umgeben, welches einen Förderkanal definiert.

Am unteren Ende des Rohres 4 befindet sich ein tangentialer Einlauf 5i dessen innere Einlaufbegrenzung β gemäß Fig. als Prallblech 7 bis" zur verlängerten Schraubenachse vorgezogen ist. Die Oberkante des Prallblechs endet 5 nun unterhalb des unteren Endes der Schraube. Gemäß Fig. 2 erfährt die einlaufende Strömung eine horizontale Umlenkung von 270⁰ und wird sodann - siehe Fig. 3 - vertikal um 90 nach oben abgelenkt.

Fig. 4 zeigt einen stirnseitigen Einlauf, bei dem die achsparallelen Prallbleche/J sternförmig und symmetrisch innerhalb des Rohres 4 angeordnet sind.

Am oberen Ende des Rohres 4 ist ein Ablauf 8 vorgesehen, der wie es auch Fig. 5 zeigt, tangential ausgebildet ist.

Die Mengenregelung der Schraubenpumpe erfolgt im Falle von Fig. 1 mittels eines Schiebers 9* i^m Falle von Fig. 4 mittels eines nicht dargestellten Doppelblendenschiebers.

Aarbergen, den 15. Januar I979
A-6/BK/Bef

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Leerseite

Claims

P/G 962

PASSAVANT - WERKE
MICHELBACHER HÜTTE

62o9 Aarbergen 7

Bezeichnung

Schraubenpumpe, insbesondere zur
Förderung von Abwasser und dergleichen

Patentansprüche

(1.) Schraubenpumpe, insbesondere zur Förderung von Abwasser und dgl., mit einer wenigstens angenähert senkrechten angeordneten, antreibbaren Schraube und mit einem die Schraube umgebenden, einen Förderkanal definierenden, feststehenden Rohr, das am unteren Ende eine Einlauföffnung und am oberen Ende eine Ablauföffnung aufweist da- . durch gekennzeichnet, daß unterhalb der Schraube (3) im Bereich der Einlauföffnung (5) mindestens eine Prallfläche (7) vorgesehen ist, die zumindest mit ihrem oberen Abschnitt "in Förderrichtung verläuft.

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— CL ■ — ■ ■

2. Schraubenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallflächen sternförmig angeordnet sind.

J5. Schraubenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallflächen in der Verlängerung der Schrauben- · achse zusammenstoßen.

Schraubenpumpe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallflächen kranzförmig angeordnet sind.

Schraubenpumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallflächen mindestens in ihrem oberen Abschnitt von einem Rohr umgeben sind, dessen Durchmesser im wesentlichen demjenigen des die Schraube (3) umgebenden Rohres entspricht und das an dieses angesetzt ist.·

6. Schraubenpumpe nach Anspruch 4 und 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Prallflächen von der Innenfläche des Rohrs nach innen abstehen.

7. Schraubenpumpe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr einen geschlossenen Boden und eine seitliche Zulauföffnung aufweist.

8. Schraubenpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Prallflächen in Bezug auf die Zulauföffnung so getroffen ist, daß das Abwasser in mit der Umlaufrichtung der Schraube gleichsinniger Richtung zuläuft.

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9· Schraubenpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der seitlichen Zulauföffnung ein tangential verlaufender Zuströmkanal vorgeordnet ist.

Io. Schraubenpumpe nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß eine Prallfläche (7) in der Verlängerung der inneren Wand (6) des Zuströmkanals angeordnet ist.

11. Schraubenpumpe nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein an der Zulauföffnung angeordnetes, den Querschnitt änderndes Stellorgan (9)·

12. Schraubenpumpe nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube zwei- '■;„ gängig ist.

13· Schraubenpumpe nach einem oder mehreren der vorstehenden "■ •Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das die j\_: Schraube (3) umgebende Rohr (4) nach oben in einem Kragen ·^;; oder einem Ablaufgehäuse (8) mit seitlicher Ablauföffnung '■'■■ fortsetzt, an die eine tangential verlaufende Ablaufrinne oder Ablaufkanal angeschlossen ist.

Schraubenpumpe nach Anspruch IjJ* dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufrinne bzw. der Ablaufkanal so verläuft, daß das Abwasser in mit der Umlaufrichtung der Schraube gleichsinniger Richtung abläuft.

15. Schraubenpumpe nach Anspruch I3 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß an der Decke des Ablaufgehäuses ein die Welle der Schraube umgebender Leitkonus vorgesehen ist.

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Aarbergen, den 15· Januar 1979
A-6/BK/Bef

ORIGINAL INSPECTED