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Belüftungseinrichtung zum Umwälzen und Belüften von
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Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft eine Belüftungseinrichtung zum
Umwälzen und Belüften von Flüssigkeiten, insbesondere von zu klärenden Abwässern,
mit einem in einem Belüftungsbecken um eine vertikale Achse drehbaren Belüftungsrotor,
der auf der Außenseite eines nach oben sich erweiternden kegelförmigen Mantels in
Drehrichtung offene, von Schaufeln begrenzte Förderkanäle aufweist, die von der
Rotormitte zum Rotorumfang verlaufen.
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Für das Belüften von Wasser in Kläranlagen ist es bekannt, schaufelbesetzte
Rotoren zu verwenden, die sich an der Wasseroberfläche drehen. Je nach der Lage
der Drehachse lassen sich diese Einrichtungen grob in Kreiselbelüfter (Drehachse
vertikal) oder Walzenbelüfter (Drehachse horizontal) unterscheiden. Kreiselbelüfter,
in der Fachsprache auch Oberflächenbelüfter genannt, sind in unterschiedlichen Ausführungen
in Kläranlagen im Einsatz.
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Den bisher bekanntgewordenen Kreiselbelüftern haftet generell der
Nachteil an, daß die für den Antrieb erforderlichen Motoren und Untersetzungsgetriebe
starke Geräusche verursachen. Weiterhin ergeben sich bei der Oberflächenbelüftung
Geräusche durch das Aufspritzen der zu belüftenden Flüssigkeit auf die Flüssigkeitsoberfläche.
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Diese erheblichen Geräuscherscheinungen führen besonders dann zu Problemen,
wenn eine Kläranlage in unmittelbarer Nachbarschaft eines Wohngebietes errichtet
werden soll oder wenn eine Wohnsiedlung sich nachträglich in Richtung auf eine Kläranlage
ausbreitet.
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Zur Behebung der vorgenannten Nachteile ist bereits vorgeschlagen
worden, eine Schallschutzhaube für den Motor und das Untersetzungsgetriebe vorzusehen.
Durch diese
Maßnahme werden die unangenehmen Geräusche jedoch nur
teilweise gemindert, da das Flüssigkeitsrauschen als Geräuschquelle erhalten bleibt.
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Eine weitere unliebsame Erscheinung, die allen als Oberflächenbelüfter
ausgebildeten Belüftungseinrichtungen anhaftet, stellt die Emission von geruchs-
und gesundheitsschädlichen Stoffen dar. Bei den relativ großen Umfangsgeschwindigkeiten
der Rotoren löst sich die horizontal ausgeworfene Flüssigkeit in sehr feine Tropfen
(Aerosole) auf, die durch Windböen leicht verbreitet werden können.
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Neben den erwähnten Einrichtungen zur Belüftung von Wasser, insbesondere
Abwasser, sind Belüftungssysteme bekannt, bei denen Luft über Gebläsestationen in
das zu belüftende Becken eingeblasen wird. Dabei wird der Sauerstoff der Flüssigkeit
vorwiegend durch die von Luftverteilungssystemen, insbesondere Rohrsystemen mit
kleinen Poren oder Bohrungen, aufsteigenden Luftblasen zugeführt.
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Diese unter dem Sammelbegriff ~Druckbelüftung" bekanntgewordenen Einrichtungen
haben den Nachteil, daß bei Betriebsunterbrechungen, beispielsweise bei Stromausfall,
durch die spezielle Beschaffenheit der zu belüftenden Flüssigkeit (Fette, Öle, Metalle,
feiner Sand usw.) Verstopfungen infolge Flüssigkeitseinbruches in die Luftverteilungssysteme
entstehen können. Ebenso können Luftverschmutzungen zu Störungen innerhalb der Luftzufuhrleitungen
führen. Ein weiterer Nachteil der Druckbelüftungssysteme ist die Notwendigkeit einer
separaten Gebläsestation und der damit verbundene Wartungsaufwand.
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lis weitere Möglichkeit zur Belüftung von Wasser, insbesondere Abwasser,
ist die Ejektorbelüftung zu nennen.
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Sie beruht auf dem Prinzip des Ejektors, bei dem durch Beschleunigung
eines Treibmittels, z.B. Wasser, ein Unter-
druck erzeugt wird,
mit dem das zu verdichtende hsedium, beispielsweise Luft, angesaugt wird. Das entstehende
Gemisch wird in einem nachgeschalteten Diffusor wieder verdichtet.
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Die Ejektorbelüftung unterscheidet sich von der Druckbelüftung vor
allem dadurch, daß die Verteilung der Luft nicht mittels Bohrungen und Poren erfolgt,
sondern durch homogene Vermischung der Luft mit dem Wasser im Ejektor.
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Die Maschinentechnik für die Ejektorbelüftung besteht aus üblichen
Aggregaten wie Pumpen, Gebläsen und Ejektoren.
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Auch bei diesen Vorrichtungen ist allerdings ein hoher Wartungsaufwand
in Kauf zu nehmen. Soweit es sich hierbei um kompakte Baueinheiten, die in Fachkreisen
als ~Tauchbelüftet bekannt sind, handelt, sind zwei getrennte Antriebsmotoren für
die Verdichtung des Abwassers einerseits und der Luft andererseits erforderlich.
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Zu den in jüngster Zeit entwickelten Einrichtungen zum Umwälzen und
Belüften von Flüssigkeiten, insbesondere von zu klärenden Abwässern, gehört ferner
die in Fachkreisen als "Submersreaktor" bekannte Einrichtung. Bei dieser Einrichtung
werden Gasblasen beliebig wählbarer Größen für eine beliebig einstellbare Zeit in
der Flüssigkeit in Schwebe gehalten. Dadurch lassen sich große Reaktionsflächen
und Verweilzeiten der Gasblasen in der Flüssigkeit erzielen. Für die Durchführung
dieses Verfahrens ist wenigstens eine Flüssigkeitsumwälzpumpe erforderlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Belüftungseinrichtung
zum Umwälzen und Belüften von Flüssigkeiten zu schaffen, die aus wenigen bewährten,
wartungsarmen maschinentechnischen Aggregaten besteht, die sich gegenüber bekannten
Belüftungseinrichtungen durch eine erheb-
lich geringere Geräuschbildung
auszeichnet und die außerdem hinsichtlich der Vermischung von Luft mit Flüssigkeiten
eine hohe Wirksamkeit hat.
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Diese Aufgabe wird bei einer Belüftungseinrichtung mit einem um eine
vertikale Achse drehbaren Belüftungsrotor der eingangs genannten Art nach einem
Haupt gedanken der Erfindung dadurch gelöst, daß die Förderkanäle etwa auf dem letzten
Drittel des kegelförmigen Mantels bis zu ihrem Ende durch seitliche Abdeckungen
geschlossen sind und daß am Eingang dieser geschlossenen Förderkanäle ein Wasserstrahl-Ejektor
angeordnet ist, der aus einer Treibdüse, wenigstens einer Ansaugöffnung und einem
Fang-und Mischraum besteht, wobei die Fang- und Mischräume über die Ansaugöffnungen
mit einer zentralen Luftkammer in Verbindung stehen, an die eine Luftzufuhrleitung
angeschlossen ist.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Rotorwelle
als Hohlwelle ausgebildet und dient gleichzeitig als Ltiftzufuhrleitung.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die zentrale
Luftkammer begrenzt wird von der Innenseite des kegelförmigen Mantels und einer
oberen Rotorabdeckung, wobei die Rotorabdeckung mit einer mittigen Öffnung auf das
Ende der Rotorwelle aufgesetzt und mit dieser drehfest und luftdicht verbunden ist.
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Die erfindungsgemäße Belüftungseinrichtung bietet vor allem den Vorteil,
daß der Belüftungsrotor innerhalb der Flüssigkeit, also mit entsprechendem Abstand
unterhalb des Flüssigkeitsspiegels eingesetzt werden kann. Während des Betriebes
erzeugen die rotierenden Eaektoren einen Unterdruck, durch den über die Hohlwelle
und die zen-
trale Luftkammer Außenluft angesaugt wird, die in
den Fang- und flischräumen mit der Flüssigkeit vermischt wird, wonach dieses Gemisch
soweit in das Belüftungsbecken ausgeschleudert wird, daß es infolge der Saugwirkung
des Belüftungsrotors teilweise wieder dem Ansaugquerschnitt des Rotors zugeführt
wird. Gegenüber einem Oberflächenbelüfter bietet die Erfindung durch den innerhalb
der Flüssigkeit arbeitenden Belüftungsrotor auf einfache Weise Schutz gegen Schallausbreitung,
wobei gleichzeitig die Gefahr von Aerosolbildung vermieden wird. Ferner wird durch
die Erfindung der Einsatzbereich des Belüftungsrotors im Vergleich zu Oberflächenbelüftern
auf größere Beckentiefen erweitert.
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Die Erfindung ist ferner darauf gerichtet, der Flüssigkeit die Verlustwärme
des Antriebsmotors und des Untersetzungsgetriebes zuzuführen. Dies wird nach einer
anderen Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß der Antriebsmotor und
das Untersetzungsgetriebe von einer Ummantelung umschlossen sind, die am freien
Ende des Antriebsmotors Lufteintrittsöffnungen enthält und am anderen Ende mit dem
Innern der Rotorwelle in Verbindung steht. Vorzugsweise enthält die Rotorwelle in
ihrer Wandung in gleicher axialer Höhe aufeinanderfolgende Bohrungen, die von einer
luftdicht an die Rotorwelle anschließenden feststehenden Ringkammer umgeben sind,
wobei die Ringkammer über Leitungen mit dem vom Getriebegehäuse umschlossenen Raum
verbunden ist. Die Regelung des Ansaugdruckes und der Luftmenge kann zweckmäßigerweise
durch Einbau eines zusätzlichen Ventilatorrades im Bereich der Motorkupplung und/oder
durch Verstärkung des Motorventilators bewirkt werden. Auf diese Weise wird die
vom Motor angesaugte Kühlluft, nachdem sie an den Kühlrippen des Motors entlanggeströmt
ist, durch das Ventilatorrad im Bereich der Motorkupplung weiter verdichtet, axial
be-
schleunigt, anschließend durcn den Innenraum des Untersetzungsgetriebes
geführt und schließlich der Rotorwelle über Bohrungen oder Schlitze zugeführt.
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Durch den Betrieb der Belüftungseinrichtung mit erwärmter Luft wird
die Gefahr der Unterkühlung der zu klärenden Abwässer verringert.
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Um den Belüftungsrotor nachträglich in seiner Höhe verstellen zu können,
ist nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Rotorabdeckung durch eine
Spannbefestigungsvorrichtung mittels Reibungsschluß an der Rotorwelle derart befestigt,
daß eine axiale Verschiebung des Rotors an der Rotorwelle möglich ist, vorzugsweise
in einem Bereich von etwa 0,5 m.
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Wenn der Belüftungsrotor genügend tief unterhalb des Flüssigkeitsspiegels
angeordnet ist, läßt sich erreichen, daß das von den Rotorkanälen in Richtung Beckenwand
ausgestoßene Flüssigkeits-Luftgemisch zum überwiegenden Teil nicht zur Flüssigkeitsoberfläche
aufsteigt, sondern entlang der Beckenwand abwärts fließt, am Boden des Beckens gegen
die Mitte desselben strömt und unterhalb des Belüftungsrotors infolge der Saugwirkung
umgelenkt und nach oben angesaugt wird.
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Um die an der Oberfläche eines Belüftungsbeckens befindliche Schaum-
und Schwimmschicht absaugen zu können, sind nach einer anderen Weiterbildung der
Erfindung in der Rotorwelle unmittelbar oberhalb des Flüssigkeitsspiegels Bohrungen
enthalten, die von einem oben offenen, unten an der Wellenwandung befestigten Auffangtrichter
umgeben sind. Durch diese Maßnahme kann auf einfache Weise eine auf der Oberfläche
befindliche Schaum- und Schwimmschicht durch die Rotorwelle angesaugt und infolge
der Durchmi-
schung mit der Flüssigkeit in den Fang- und flischräumen
beseitigt werden.
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Bei Verwendung der Belüftungseinrichtung in Flüssigkeiten mit grober
Verschmutzung ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vor dem Ansaugquerschnitt
des Belüftungsrotors ein feststehender Rechen angeordnet. Dieser Rechen bewirkt
in Verbindung mit dem im Bereich des Ansaugquerschnittes des Belüftungsrotors befindlichen
Flügelrad eine entsprechende Zerkleinerung der groben Schmutzteile.
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Diese Zerkleinerungseinrichtung kann beispielsweise aus einem nicht
rotierenden Speichenrad bestehen, dessen Speichen den Rechen bilden und als Scherelemente
an den Leitblechen des Flügelrades des Belüftungsrotors anliegen. Zur Aufrechterhaltung
eines entsprechenden Anpreßdruckes ist eine Vorrichtung vorgesehen, die auf das
feststehende Speichenrad eine elastische Druckkraft ausübt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen an Ausfiihrgsbeispielen
näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: Figur 1 schematisch einen senkrechten
Schnitt eines Belüftungsbeckens und die Anordnung einer erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung,
Figur 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung, wobei einzelne
Teile in einem Axialschnitt und der Belüftungsrotor in einem Schnitt entlang der
Linie II-II der Figur 3 dargestellt sind, Figur 3 in einem größeren Maßstab eine
Draufsicht des Belüftungsrotors mit einem Teilschnitt im Bereich
eines
Förderkanals, Figur 4 eine Seitenansicht des unteren Abschnittes einer abgewandelten
Ausführungsform einer Belüftungseinrichtung und Figur 5 einen Schnitt der Belüftungseinrichtung
nach Figur 4 entlang der Linie I-I der Figur 4.
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Wie aus der Darstellung in Figur 1 hervorgeht, wird die erfindungsgemäße
Belüftungseinrichtung im Zentrum eines Belüftungsbeckens an einer Brücke so angeordnet,
daß sich der Belüftungsrotor unterhalb des Flüssigkeitsspiegels befindet.
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Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform enthält die Belüftungseinrichtung
einen Elektromotor 7 mit einer Schallschutzhaube 1, ein Untersetzungsgetriebe 16
und einen Belüftungsrotor. Die gesamte Belüftungseinrichtung wird in eine Brücke
14 eingehängt, die sowohl aus Beton als auch aus Stahl bestehen kann. Mit Hilfe
einer Grundplatte 13 ist eine Ausrichtung der Belüftungseinrichtung möglich. Der
Belüftungsrotor kann einen Durchmesser bis zu 4 m haben.
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Die Schallschutzhaube 1, die unterhalb der Abdeckung Lufteinlaßschlitze
3 aufweist, umschließt den Elektromotor 7 und eine Kupplungslaterne 10. An seiner
Oberseite ist der Elektromotor 7 mit einem Ventilator 5 ausgerüstet, der zur Ansaugung
der Luft in das Ventilatorgehäuse 4 dient, welches auf der Oberseite ein Luftgitter
mit Eintrittsöffnungen 2 aufweist. An der Unterseite des Ventilatorgehäuses 4 befindet
sich ein Ringspalt 6, aus dem die angesaugte Luft austritt, um dann axial an der
Mantelfläche des Elektromotors 7 mit einer Vielzahl von Kühlrippen 8 vorbeizuströmen.
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Die Abtriebswelle des Elektromotors 7 ist mit dem Untersetzungsgetriebe
16 durch eine elastische Kupplung 11 verbunden. Im Bereich der Kupplungslaterne
10 sind mehrere über den Umfang verteilte Löcher 9 in etwa Handgröße für die Ausführung
von Wartungsarbeiten enthalten. Auf der getriebeseitigen Kupplungshälfte 11 ist
ein weiterer Ventilator 12 angeordnet, der die Aufgabe hat, die in die Schallschutzhaube
1 angesaugte Luft durch die Löcher 9 der Kupplungslaterne 10 in den Innenraum 15
des Untersetzungsgetriebes einzuleiten. Das Untersetzungsgetriebe 16 ist so ausgebildet,
daß das Innengehäuse rotiert, während es außen von einem feststehenden Gehäuse 34
umgeben ist, welches entweder schalldämmend ausgebildet ist oder eine schalldämmende
Beschichtung aufweist.
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Die Abtriebswelle des Untersetzungsgetriebes ist über eine Flanschverbindung
19 mit der aus einer Hohlwelle bestehenden vertikalen Rotorwelle 22 des Belüftungsrotors
verbunden. An der Unterseite des feststehenden Gehäuses 34 des Untersetzungsgetriebes
16 tritt eine Anzahl parallel zur Rotorwelle 22 verlaufender Rohrleitungen 17 aus,
die mit einer Ringkammer 20 verbunden sind. Für die Durchführung von Wartungsarbeiten
sind die Rohrleitungen 17 mit Verschraubungen 18 ausgestattet, während die Ringkaner
20 zweigeteilt ist. Die feststehende Ringkammer 20 ist in Richtung auf die Rotorwelle
22 geöffnet, so daß die in die Ringkammer 20 einströmende Luft durch über den Umfang
der Rotorwelle 22 verteilte Öffnungen 19a in das Innere der Rotorwelle 22 einströmen
kann. Um einen Luft austausch zwischen der Umgebung und der Ringkammer 20 zu verhindern,
sind entsprechende Abdichtungen 21 vorgesehen.
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Die Rotorwelle 22 ist an ihrem unteren Ende in eine mittige Öffnung
einer Rotorabdeckung 23 eingesetzt und mit
dieser drehfest verbunden.
Unterhalb der Rotorabdeckung 23 befindet sich ein kegelförmiger Mantel 28, an den
sich im Bereich der Kegelspitze ein Rohrstück 31 mit einem oberen Deckel 30 anschließt.
Die Rotorabdeckung 23, der kegelförmige mantel 28 und der Deckel 30 begrenzen eine
zentrale Luftkammer 27, die - abweichend von der Darstellung in Figur 2 - zu einem
Großteil ausgeschäumt sein kann.
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Der kegelförmige Mantel 28 enthält auf der Außenseite von der Rotormitte
zum Rotorumfang verlaufende Förderkanäle 29, die im mittleren Bereich des Belüftungsrotors
in Drehrichtung offen sind. Etwa auf dem letzten Drittel des kegelförmigen Mantels
28 ist die offene Seite der Förderkanäle bis zum Rotorumfang mit einer Abdeckung
25a verschlossen (vgl. Figur 3). Am Eingang dieser geschlossenen Förderkanäle ist
ein Wasserstrahl-Eåektor angeordnet, der aus einer Treibdüse 26, wenigstens einer
Ansaugöffnung 24 und einem Fang- und Mischraum 25 besteht. Durch die geschlossene
Ausbildung der Förderkanäle ist sichergestellt, daß die Strömung im Anschluß an
die Treibdüse 26, d.h.
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im nachgeschalteten Fang- und Mischraum 25, nicht beeinträchtigt wird.
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An der Unterseite des Belüftungsrotors befindet sich ein Flügelrad
32, welches als Ströiungsumlenk- und Fördereinrichtung dient. Dieses Flügelrad 32
arbeitet in Verbindung mit einem fliegend gelagerten, nicht rotierenden Gegenrad
(siehe Figur 4) als Zerkleinerer grober Verschmutzungen und dient dazu, Verstopfungen
im Bereich der Wasserstrahl-Ejektoren zu verhindern.
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Ein Ausführungsbeispiel einer Zerkleinerungseinrichtung mit einem
fliegend gelagerten Gegenrad ist in den Figuren 4 und 5 dargestellt. Wichtige Bestandteile
dieserEinrichtung sind zwei Scherelemente. Ein Scherelement wird von den Leitblechen
44 des Flügelrades 32 gebildet, wäh-
rend das andere Scherelement
feststeht und im wesentlichen die Form eines Speichenrades hat, welches aus einem
Innenring 49, radial verlaufenden Scherblättern 51 und einem Außenring 45 besteht
(Figur 5). Das nicht rotierende Scherelement ist mit Hilfe eines Bolzens 42 und
eines Gleitlagers 43 am Rohrstück 31 des Flügelrades 32 in axialer Richtung kraftschlüssig
gelagert, wobei durch das Gleitlager 43 der Belüftungsrotor in seiner Drehung nicht
beeinträchtigt wird.
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Um zwischen den aufeinandergleitenden Scherkanten einen vorgegebenen
Anpreßdruck aufrechtzuerhalten, ist eine Spanneinrichtung vorgesehen. Zu dieser
Spanneinrichtung gehört ein am Bolzen 42 befestigter Querriegel 47, an dem die Enden
einer Vielzahl von Gummifedern 48 befestigt sind. Der vorstehend erwähnte Innenring
49 ist ein Rohrstück ausreichender axialer Länge, welches am freien Ende ein Außengewinde
mit einer Uberwurfmutter 53 aufweist.
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Diese Uberwurfmutter dient zur Lagerung eines Schraubenbolzens 52,
an dessen Ende ebenfalls ein Querriegel sitzt, an dem die anderen Enden der Gummifedern
48 befestigt sind.
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Mit Hilfe der auf dem Schraubenbolzen gelagerten Mutter kann die Spannung
der Gummifedern 48 erhöht und damit der Anpreßdruck zwischen# den Scherelementen
verstärkt werden.
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Das überstehende Ende des Schraubenbolzens 52 ist mittels einer Kappe
54 abgedeckt, durch die gleichzeitig die Strömungsumlenkung gefördert wird.
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An dem feststehenden Scherelement ist eine Platte 55 angebracht, deren
Plattenebene parallel zur Drehachse verläuft und die als Strömungsstabilisator dient.
An der Platte 55 greift eine Seilbefestigung 50 an, durch die eine Drehung des unteren
Scherelementes verhindert wird.
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Die Darstellung in Figur 4 zeigt eine Einrichtung zur Ab-
saugung
einer an der Flüssigkeitsoberfläche befindlichen Schaum- und Schwimmschicht. Diese
Einrichtung besteht aus einem die Rotorwelle 22 umgebenden Trichter 35, der am unteren
Ende an der Wellenwandung befestigt ist. In der Rotorwelle 22 sind unmittelbar oberhalb
des Flüssigkeits spiegels Bohrungen 36 enthalten, durch die der auf der Oberfläche
der Flüssigkeit befindliche Schaum 37 angesaugt wird.
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Figur 4 zeigt ferner eine lösbare Befestigung des Belüftungsrotors
an der Rotorwelle 22, die eine axiale Verschiebung des Belüftungsrotors zur nachträglichen
Höheneinstellung ermöglicht. Zu diesem Zweck sind ein Spannsatz 38 und eine Höhenverstellnabe
39 vorgesehen, die mittels Gewindebolzen 40 mit der Rotorabdeckung 23 in Verbindung
steht. Durch Lösen des Spannsatzes 38 kann die Rotorwelle 22 innerhalb der Höhenverstellnabe
39 axial verschoben werden. Neben dieser Grobeinstellung kann mit Hilfe der Gewindebolzen
40 zusätzlich eine Feinregulierung der Höheneinstellung vorgenommen werden. Zur
Erzielung einer einwandfreien Abdichtung der Rotorwelle 22 in der mittigen Öffnung
der Rotorabdeckung 23 ist eine entsprechende Dichtung 41 vorgesehen.
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Die Wirkungsweise der Belüftungseinrichtung ist folgende: Das in den
Förderkanälen 28 des Belüftungsrotors befindliche Wasser wird infolge der durch
Rotation erzeugten Zentrifugalkraft in Richtung auf den Rotorumfang geschleudert.
Gleichzeitig wird durch die Ansaugöffnung des Flügelrads 32 Wasser aus dem Belüftungsbecken
in die Förderkanäle 28 nachgesaugt. Das innerhalb der Förderkanäle 28 strömende
Wasser gelangt in die Wasserstrahl-Ejektoren, wird dort unter Druckabfall in der
Treibdüse 26 beschleunigt und in den nachfolgenden Fang- und Mischraum 25 ein-
gespritzt,
wo eine innige Vermischung des Wassers mit der aus der zentralen Luftkammer 27 durch
die Ansaugöffnungen 24 angesaugten Luft erfolgt. Der Luftstrom und der Ansaugdruck
sind durch die Form der Treibdüsen 26 bestimmt. Das im Fang- und mischraum 25 entstehende
Luft-Wassergemisch wird anschließend mit hoher Geschwindigkeit in das Belüftungsbecken
ausgeworfen.
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Wie die Darstellungen der Figuren 1 und 2 zeigen, wird das am Rotorumfang
austretende buft-Wassergemisch infolge der Saugwirkung des Belüftungsrotors entlang
den Seitenwänden des Belüftungsbeckens abwärts zur Beckensohle geführt und schließlich
von der Beckenmitte wieder durch den Belüftungsrotor angesaugt. Der Belüftungsrotor
erzeugt auf diese Weise im Innern des Belüftungsbeckens einen Kreislauf, der in
Figur 1 durch Pfeile und Strömungslinien angedeutet ist. Dieser Kreislauf wird als
Wasserkreislauf bezeichnet.
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Neben dem vorstehend erläuterten Wasserkreislauf zeichnet sich die
Belüftungseinrichtung nach der Erfindung durch einen besonderen Luftkreislauf aus,
der in Figur 2 schematisch dargestellt ist.
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Die für das Belüftungsverfahren erforderliche Luft wird durch die
Luft schlitze 3 der Schallschutzhaube 1 mit Hilfe des Ventilators 5 des Elektromotors
7 aus der Umgebung angesaugt, durch den Ringspalt 6 des Ventilatorgehäuses 4 geleitet
und strömt anschließend an den Kühlrippen 8 des Elektromotors 7 entlang, wobei die
Verlustwärme des Rotors aufgenommen wird. Durch die Löcher 9 der Kupplungslaterne
10 strömt die Luft in den Zwischenraum 15 zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse
34 des Untersetzungsgetriebes 16. Die Strömungsverluste werden dabei durch den im
Bereich der Kupplung zwischen dem Elektro-
motor 7 und dem Untersetzungsgetriebe
16 befindlichen Ventilator 12 gedeckt. Die an den Kühlrippen 8 des Elektromotors
7 erwärmte Luft wird beim Durchströmen des Untersetzungsgetriebes 16 weiter erwärmt,
bevor sie durch die Rohrleitungen 17 in die Ringkammer 20 strömt. Von dieser Ringkammer
20 tritt die Luft in die Rotorwelle 22 ein und erreicht schließlich die zentrale
Luftkammer 27 des Belüftungsrotors. Unter der Saugwirkung der Wasserstrahl-Eåektoren
gelangt die Luft in die Fang- und Mischräume 25 und wird gemeinsam mit dem durch
die Förderkanäle 29 zuströmenden Wasser in das Belüftungsbecken ausgestoßen.
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Nach einer von den hydraulischen Verhältnissen abhängigen Aufenthaltszeit
wird die Luft schließlich teilweise wieder an die Umgebung abgegeben.