SE406160B - Kombinerad sonderdelnings- och pumpenhet - Google Patents

Description

7317379-1 anläggning eller en konventionell huvudledning med fall.

Rören av liten diameter kan eventuellt vara flexibla, varjämte rören till skillnad mot vad fallet är vid kon- ventionella med fall arbetande system nära följa terrängen, även då den lutar uppåt. Rören kan följaktligen läggas i grunda diken. Dylika avloppssystem kan följaktligen bli väsentligt billigare och lättare att installera än många konventionella system som utnyttjar fall.

Den amerikanska patentskriften 3.3l8.248 och den brittiska patentskriften 970.667 beskriver två olika kända typer av sönderdelningsanordningar med pump- och motor- arrangemang anbragt på utsidan av en samlingstank. En på detta sätt anbragt motor kommer att medföra buller då den arbetar och medför vidare risk för icke önskad pâ- verkan och eventuell vandalisering.

Den brittiska patentskriften beskriver ett mono- pumparrangemang som kräver användning av ett långt rör som sträcker sig tfll tankens botten för att bilda ett suginlopp till pumpen. En sådanfanordning kan icke åstad-M 'komma någon effektiv sönderdelning, eftersom storáïpartik- lar eller föremål som kan förekomma i avloppsvattnet icke kommer att kunna insugas i röret och följaktligen icke " heller kommer att sönderdelas.

Föreliggande uppfinning har till ändamål att åstad- komma en förbättrad sönderdelnings- och pumpenhet av ovan angivet slag som undanröjer nackdelarna hos tidigare kända arrangemang och kan finna fördelaktig användning vid av- loppssystem under tryck av ovan angivet slag.

Enheten enligt uppfinningen kännetecknas väsentli- gen av att pumphuset är anbragt direkt under pumphuvudet, att ett ringformat inlopp till sönderdelningsanordningen nedskjuter under och är fäst till pumphuset, att en sönder- delningsrotor är fäst till-drivaxelns nedre ände under pumpen, att en med rotorn samverkande statorring är anbragt mellan pumphuset och sönderdelningsanordningens inlopp, att pumphuvudet upptar en ringformad utloppskammare, vil- ken omger drivaxeln på ovansidan om pumpen och pumphuset, (f: '7317379-1 och från vilken en utloppskanal avgår, att pumpen är en deplacementpump av det slag som innefattar en med skruv- gängor försedd pumpkammare, vilken samverkar med en med skruvgängor försedd rotor på drivaxeln för att suga vätska uppåt genom sönderdelningsanordningens ringformade inlopp förbi sönderdelningsanordningens rotor samt för att pumpa vätskan under tryck till utloppskammaren, att sön- derdelningsrotorn har en periferiell kantyta, som befinner sig på ett litet avstånd från statorringens periferiyta, varvid bildas en väsentligen rätlinjig axiell strömnings- väg genom sönderdelningsanordningen till pumphuset, och att åtminstone ett på rotorns undersida anbragt styvt skärorgan uppvisar en skärkant väsentligen i axiell linje med rotorns yttre periferiella kant. K I En sönderdelnings- och pumpanordning enligt upp- finningen kommer icke att igensättas eller blockeras av olika föremål och ämnen som finnes i avloppsvatten, t.ex. cellstoff, träbitar, metallföremål såsom kapsyler och lik- nande. Enhetens sönderdelningsanordning kommer sålunda att utföra en kontinuerlig insugning, "tuggning" och där- efter utstötning av stora föremål med ständigt upprepande av detta förlopp till dess att föremålen erhållit sådana dimensioner att de kan finna väg genom pumpen och ut genom utloppskanalen.

Sönderdelningsanordningen och pumpen bildar en kompakt enhet i första hand till följd av användning av en pump av deplacementtyp, särskilt monopump, samt till följd av att pumprotorn är anbragt direkt på motorns drivakel och vid sin nedre ände övergår i sönderdelnings- anordningens rotor. Genom att vidare pumphuvudet omger drivaxeln och kan uppta pumpens axeltätningar kan motorn och de elektriska anslutningarna till denna vara full- ständigt isolerade från samlingstanken i ett hölje som begränsas av pumphuvudet och ett regler- eller manöverhus för sönderdelnings- och pumpenheten.

En i praktiken föredragen enhet kännetecknas av att statorringen via en övre anbringningsfläns är fäst 7317379-1 till pumphuvudet och pumphuset, vars yttre ringformade vägg sträcker sig nedåt från anbringningsflänsen och bort från intilliggande yta av pumphuset samt övergår i statorringen, och att en i pumphuset befintlig inre ringformad vägg vid sin inneryta uppvisar en motoraxeln omgivande skruvgänga, med vilken en samverkande skruv- formad gänga på motoraxeln ingriper då motorn roterar för pumpning av fluidum.

Ytterligare ändamål med, kännetecken för och för- delar hos en anordning enligt uppfinningen kommer att framgå av nedanstående detaljerade beskrivning av en ut- föringsform av denna. Beskrivningen sker i anslutning till bifogade ritning.

Fig. l är ett tvärsnitt genom ett vertikalplan genom den centrala axeln till en sönderdelnings~ och pumpenhet enligt uppfinningen. 1 Fig. 2 är ett tvärsnitt i större skala utmed lin- jen 2-2 i fig. 3 utvisande det i fig. l åskâdliggjorda pumphjulet och sönderdelningsanordningens statorring.

Fig. 3 är en planvy av fig. 2.

Sönderdelnings- och pumpenheten enligt fig. l innefattar ett uppåt öppet uppsamlingskärl 1, som kan be- stå av metall. Det har en yttre periferiell fläns 2 vid sin öppna ände, en botten 3, en'i huvudsak cylindrisk sidovägg 4, en stuts 5 med ett inloppsrör 6, som är svetsat eller på annat sätt fast förenat med denna. In- loppsröret 6 är vid sin yttre ände försett med en koppling, som kan vara gängad för anslutning av en avloppsledning under tryck eller arbetande under inverkan av tyngdkraften, så att avloppsvätskan avges direkt till uppsamlingskärlet l. Ett ringformat lock 7 är tätande fäst till flänsen 2 med en mellanliggande ringformad packning (icke visad i detaljl, varvid sammanhållning sker medelst ett antal ut- med omkretsen fördelade bultar 8, som genomgår hål i locket 7 och flänsen 2, och på vilka bultar 8 muttrar 9 är pågängade. 7 En integrerad del av locket 7 utgöres av ett i ett 7317379-'1 5 istycke utbildat motorkontrollhus eller -hölje 10 med en till locket svetsad yttre periferiell fläns ll under bildning av en styv enhet. En liten borttagbar täck- platta 12 är medelst konventionella fästorgan 13 lös- bart fäst till det ringformade lockets 7 innerperiferi.

Det nedhängande manöverhuset 10 uppvisar en nedåt- riktad ringformad ansats 14, som anligger mot ett cylind- riskt rör 15, vilket är teleskopiskt infört i en ned- hängande cylindrisk kopplingsdel (icke visad) till manöver- huset 10. Kopplingens olika delar är identiska med de som förekommer vid nedan beskriven koppling vid nedre änden av röret 15. Ett spännband 16 ger upphov till ett tryck, som avtätar teleskopkopplingen.

Den andra änden av röret 15 är teleskopiskt införd i en cylindrisk kopplingsdel 17 till ett pumphuvud 18 för anslag mot en uppåtriktad ringformad ansats 19 till pump- huvudet 18. En 0-ring 20 åstadkommer avtätning mellan kopplingsdelen 17 och intilliggande inneryta hos röret 15.

För att ytterligare avtäta kopplingen är kopplingsdelen 17 försedd med en i tvärsnitt triangulär ås 21, som skär in i intilliggande inneryta hos röret 15, som företrädes- vis består av syntetmaterial, exempelvis en polymer. För åstadkommande av tillfredsställande avtätning samverkar åsen 21 med ett yttre åtdraget band 22. Tätningsanordningen 17, l9, 20, 21, 22 är en spegelbild av den ovan beskrivna innefattande elementen 14, 16.

Den tyngd och de krafter som överföres till pump- huvudet 18 upptages av ett antal spännbultar 23, som är gängade eller på annat sätt vid sin nedre ände fästa till pumphuvudet 18 och vid sin övre ände till lockets 7 fläns 11 medelst muttrar 24. Rörer 15 behövs därför enaeer för tätningsändamål och kan vara jämförelsevis svagt, lätt och billigt utbildat. På angivet sätt bildar locket 7, manöverhuset 10, täckplattan 12, röret 15 och pumphuvudet 18 en avtätad kammare 25 för upptagning av en motor jämte manöverorgan såsom nedan mer detaljerat skall beskrivas. 7317379-1 För pumpens och sönderdelningsanordningens driv- ning användes en motor 26 av konventionellt slag anbragt vid pumphuvudets 18 överyta. Den visade Vänstra spänn- bulten 23 sträcker sig ut ur motorhuset och dess nedre del visas i fig. l för åskådlighets skull endast som en avvikelse från tvärsektionslinjen, varjämte nederdelen av motorn 26 bortskurits. Motoraxeln 29 är lagrad i och avtätad relativt pumphuvudet 18 medelst ett lager 27 av konventionellt slag samt en tätning eller packning 28, som kompletterar avtätningen av kammaren 25.

Pumpen innefattar ett i ett stycke av metall ut- bildat pumphus 30, som är styvt förenat direkt till bott- nen av det i ett stycke utförda pumphuvudet medelst fäst- organ 31 i form av bultar. En anbringningsfläns 32 för en elastisk pumpkammare är vid omkretsen infäst mellan motstâende ansatser hos pumphuvudet 18 och pumphuset 30.

En yttre ringformad vägg 33 till kammarens elastiska hölje nedhänger från flänsen 32 och dess nederdel övergår i en innervägg 34 till kammaren, vilka element 32, 33 och 34 är utförda i ett stycke av gummi eller annat elastiskt material. Innerytan till innerväggen 34 är försedd med en skruvgänga eller ett -spår, som samverkar med ett skruvgängat element 35, som uppbäres av motoraxeln 29 för att på känt sätt bilda en skruvpump.

Pumpen avger fluidum uppåt till den ringformade avloppskammaren 36, som är utbildad i pumphuvudet 18 om- kring motoraxeln 29 på utsidan av den avtätade kammaren 25. En radiell avloppsöppning 37 leder från avloppskamma- ren 36 till en avloppskrök 38, som lämpligen är lösbart infäst till pumphuvudet lö, varvid anbringningsdelen till en envägs- med en vinge försedd ventil 39 är infäst där- emellan. Ett vertikalt rör 40 är fört uppåt genom locket 7, varvid avtätning åstadkommas medelst en O-ring 41.

Röret 40 och kröken 38 bildar tillsammans en avloppsled- ning. 7 7 Motorn erhåller drivning från en ledning 42, som, är genomförd locket 7 till en manöver- eller kontroll- enhet 43, som påverkar motorn 26 via ledningar 44, då förutbestämd vätskenivå uppnåtts i uppsamlingskärlet l. 7317379-1 Manöverenheten 43 är anordnad på en lämplig ansats (icke visad) utbildad på insidan av manöverhuset 10.

För att avkänna vätskenivân i kärlet l är manöverenheten 43 försedd med ett flexibelt rör 45 som sträcker sig ned- åt genom den avtätade kammaren 25, där den med avtätning är anbragt medelst en gängad rörkoppling 46 till en i pumphuset 18 utbildad kanal 47, som är gängad för att medge anslutning av ett vertikalt rör 48, försett med en öppning vid 49 i huvudsak i linje med pumphusets 30 neder- kant. Nedre änden av röret 48 är fäst till pumphusets 30 nedre ände med hjälp av en utåtriktad, axiellt förlöpande slits 50 vid pumphusets 30 sidovägg samt ett spännband 51, vars ändar är fästa till pumphuset 30. ' För att medge avluftning av uppsamlingskärlet 1 till atmosfären är manöverhuset 10, som företrädesvis be- står av gjutgods, utbildat med ett nedåtriktat rör 52, som bildar en öppning, som medger passage av fluidum, ena änden av vilket rör befinner sig på insidan av kärlet l, under det att den andra änden befinner sig över locket 7.

Röret 52 står icke i förbindelse med den avtätade kamma- ren 25.

Sönderdelningsenheten till anordningen enligt upp- finningen innefattar en operforerad rotorskiva 53, som är fäst till nedre änden av motoraxeln 29. Åtminstone två diametralt motstående skärblad 54 är fästa till skivans 53 nedre yta för att driva fluidet radiellt utåt, då axeln 29 roterar. En rotorskivan omgivande statorring 55 är in- fäst mellan motstående ansatser 56 och 57 till ett ring- format inloppshölje 58 resp. pumphuset 30. Det i ett stycke av metall utformade inloppshöljet 58 är direkt fäst till nedre änden av pumphuset 30 medelst ett antal utmed om- kretsen fördelade bultar 59. Inloppshöljet 58 uppvisar en kontinuerlig jämn inneryta 60, som sträcker sig runt om- kring höljets insida från dess nedre kant 6l uppåt och in- åt till ansatsen 56. _ _ Såsom tydligare framgår av fig. 2 är rotorskivan 53 försedd med ett nav 62, medelst vilket det är fäst 7317379-1 till drivaxeln. Skärbladen är med hjälp av skruvar 64 anbragta i radiella spår 63. Alternativt kan bladen 54 vara utbildade i ett stycke med rotorskivan 53, vilket kan åstadkommas medelst gjutning eller också kan bladen vara svetsade eller på annat sätt fästa till skivan. Så- som framgår ligger ytterkanten till varje blad 54 i linje med rotorskivans 53 periferiyta.

Sönderdelningsringen 55 uppvisar kontinuerlig jämn inneryta 65, vilken såsom visas i fig. 1, i huvudsak bil- dar en fortsättning på höljesytan 60. Ytan 65 sträcker sig kontinuerligt från nederkanten 66 under utvidgning utåt till en gränslinje 67. Uppåt från gränslinjen 67 till ringens 55 överkant 68 är utbildad en skäryta, som består av ett antal utmed omkretsen likformigt fördelade, axiella i tvärsnitt halvcirkelformade slitsar 69, som samverkar med de roterande skärbladen 54 för sönderdel- ning av passerande avfallsmaterial.

Av fig. 2 framgår att slitsarna 69 sträcker sig från skärbladen 54 uppåt förbi dessa ungefärligen fram till mittpunkten för intilliggande periferidel av skivan 53. Vidare framgår att ringens 55 inneryta innefattande ytan 65 och den med slitsarna 69 försedda skärytan sträcker sig utåt eller ligger i huvudsak axiellt i linje med ski- vans 53 periferiyta, vilket innebär att någon överlappning, som skulle leda till uppfångning och ansamling av fiber- material eller liknande, icke förekommer. Arrangemanget åstadkommer i stället att förekommande fasta partiklar eller fibermaterial, som uppfångas av bladen 54, avges ned- åt om de inte kan passera mellan rotorskivan 53 och-ringen 55. Därpå komer de avgivna partiklarna eller materialen att åter sugas uppåt för ytterligare avgivning till dess att de antingen helt och hållet passerat uppåt till pumpen eller minskat i storlek, tills de nedfaller i en oåtkomlig del av behållarens l botten. Sönderdelningsanordningen kom- mer följaktligen att icke igensättas. A 'Eftersom funktionen för sönderdelnings- och pump- enheten ovan beskrivits i samband med figurbeskrivningenr göres icke någon ytterligare diskussion av verkningssättet, f73173m?9'1 som torde tydligt framgå av det ovan sagda. Ytterligare variationer, modifikationer och utföringsformer är möj- liga inom ramen för uppfinningen, och det skall betonas .att ovan endast en föredragen utföringsform av uppfinningen beskrivits men att uppfinningen icke är begränsad till denna. I Det är viktigt att de påkänningar som skapas av sönderdelningsanordningens skärblad vid omröring av vatten och avfall hålles så små som möjligt. Om inte blir resulta- tet att motorn blir alltför dyr till följd av överdimensio- nering, att motorn överhettas eller att så stora strömmar av sönderdelat avfall uppstår, att de icke kan hanteras av konventionella avloppsledningar i normala hushåll. Skär- bladen skall vidare uppvisa minsta möjliga höjd och befinna sig under nivån för rotorskivan för att angivna påkänningar skall bli små. Å andra sidan har befunnits att skärbladen kan icke nedminskas under ett visst minimum för att inte den virvelverkan, som åstadkommes av rotorn skall upphöra, varvid inga strömmar skulle komma att föra in material till sönderdelningsanordningen. Detta är särskilt betydelsefullt vid en rotorskiva enligt uppfinningen, som är operforerad och vid vilken material suges uppåt omkring densamma.

Prov har visat att optimal höjd för skärbladen upp- mätt i vertikal riktning i fig; 1 parallellt med axeln 29, under intilliggande plana yta för rotorskivan skall ligga mellan 5,1 och 6,4 mm, vilket värde utgör den bästa kompro- missen mellan liten påkänning och tillfredsställande virvel- bildning.

Vid den i fig. 2 visade konstruktionen, enligt vilken skärbladen 54 samverkar med i skivan utformade slitsar utgör ovannämnda kritiska höjd skärbladens aktuella höjd minus djupet eller höjden av slitsarna 63, dvs. nettohöjden för skärbladen. Såsom ett exempel kan anges att varje skärblad kan ha en total höjd av 3,5-8,0 mm, en radiell utsträckning från skruvens 64 centrumlinje_till ytterkanten av 12,9-12,8 mm, en total radiell utsträckning av 31,9-31,7 mm, en peri- feriell bredd av 9,5-9,4 mm samt att den avfasade ytan bil- dar ungefärligen 150 vinkel med den radiella riktningen. 7317379-1 10 Såsom speciellt exempel vad avser dimensionerna för rotor- skivan angives att denna kan ha en diameter av mellan 14,5-14,3 mm, en höjd (med undantag av navet) av 13,4- 11,8 mm och ett djup för slitsen 63 mellan 2,5-2,4 mm.

Vid en särskild utföringsform av uppfinningen är ett höjdområde av ovannämnt slag för skärbladens utsträck- ning nedåt från den lägsta intilliggande punkten på rotor- skivans yta mellan 5,1-6,4 mm kritiskt. I Ovan angivna speciella exempel ligger inom detta område och en anordning med angivna mått utgör en före- dragen utföringsform av uppfinningen. Det har vidare be- funnits att skärbladen måste i huvudsak ligga i linje med rotorskivans kant för att optimal effekt skall åstadkommas.

Om skärbladen utskjuter över skivans kant kommer föremål och partiklar, t.ex. av textilfibrer och plast att tendera att lindas omkring skärbladen, vilket ger upphov till icke önskad påkänning samt vibration med mycket långsam sönder- delning av partiklarna som följd. Om skärbladen är förda bakåt från skivans kant uppkommer icke någon sönderdelning; För att därjämte åstadkomma optimal avgivning och förnyad behandling av hårda material såsom metall eller icke- metalliska flexibla föremål och partiklar av t.ex. textil- fibrer eller plast, är det viktigt att sönderdelningsanord- ningen är anbragt i omvänt läge, dvs. att.dess inlopp är riktat nedåt. Ovan angivna föremål och partiklar skulle komma att igensätta sönderdelningsanordningen, om denna befann sig i omvänt läge eller åtminstone avsevärt minska dess effektivitet.

Claims (6)

7317379-1 ;._1 }_: Patentkrav

1. Kombinerad sönderdelnings- och pumpenhet inne- fattande en drivmotor (26) med i huvudsak vertikalt nedåt- riktad drivaxel (29), ett under motorn beläget pumphuvud (18), som omger drivaxeln, ett lagrings- och tätningsorgan (27, 28) på drivaxeln mellan pumphuvudets inre och motorn, och ett pumphus (30), k ä n n e t e c k n a d av att pump- huset (30) är anbragt direkt under pumphuvudet (18), att ett ringformat inlopp (58) till sönderdelningsanordningen nedskjuter under och är fäst till pumphuset, att en sön- derdelningsrotor (53) är fäst till drivaxelns nedre ände under pumpen, att en med rotorn samverkande statorring (55) är anbragt mellan pumphuset och sönderdelningsanord- ningens inlOPP (58), att pumphuvudet (18) upptar en ring- formad utloppskammare (36), vilken omger drivaxeln på ovan- sidan om pumpen och pumphuset, och från vilken en utloppe- kanal (37) avgår, att pumpen är en deplacementpump av det slag som innefattar en med skruvgängor (34) försedd pump- kammare, vilken samverkar med en med skruvgängor (35) för- sedd rotor på drivaxeln (29) för att suga vätska uppåt genom sönderdelningsanordningens ringformade inlopp (58) förbi sönderdelningsanordningens rotor (53) samt för att pumpa vätskan under tryck till utloppskammaren (36), att sönderdelningsrotorn har en periferiell kantyta, som be- finner sig på ett litet avstånd från statorringens (55) periferiyta, varvid bildas en väsentligen rätlinjig axiell strömningsväg genom sönderdelningsanordningen till pump- huset, och att åtminstone ett på rotorns undersida anbragt styvt skärorgan (54) uppvisar en skärkant väsentligen i axiell linje med rotorns yttre periferiella kant.

2. Enhet enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att statorringen (55) via en övre anbringningsfläns (31) är fäst till pumphuvudet (18) och pumphuset (30), vars yttre ringformade vägg sträcker sig nedåt från anbring- ningsflänsen och bort från intilliggande yta av pumphuset 7317379-1 12 samt övergår i statorringen (55), och att en i pumphuset befintlig inre ringformad vägg vid sin inneryta uppvisar- en motoraxeln (29) omgivande skruvgänga (34), med vilken en samverkande skruvformad gänga på motoraxeln (29) in- griper då motorn roterar för pumpning av vätska.

3. Enhet enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att ett utloppsrör (38) är lösbart anbragt vid pumphuvudet i förbindelse med utloppskanalen (37).

4. Enhet enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n avd av att pumphuvudet (18), pumphuset (30) och sönderdelnings- anordningens (58) inlopp vart och ett är utfört i ett stycke. Å

5. Enhet enligt något av krav 2-4, k ä n n e t e c k- n a d av att sönderdelningsanordningens rotor uppvisar en i huvudsak operfcrerad skiva (53), som uppbär ett skär- organ i form av ett skärblad (54), och att sönderdelnings- anordningens stator innefattar en med skärbladet samverkande ring (55), med en inre ringformad vägg, som väsentligen be- står av en ringformad skäryta med ett antal med avstånd anordnade axiella slitsar (69). 7

6. Enhet enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a_d av att de axiella slitsarna (69) sträcker sig från ett läge* under skärbladet (54) vertikalt uppåt och slutar över bla- det samt över intilliggande nedre yta av skivan (53), och att statorringens (55) inre ringformade vägg befinner sig utanför skivans periferi. . ANFÜRDA PUBLIKATIONER: Storbritannien 970 667 US 3 318 248 (241-36)