192310. lajstromszámú szabadalom • Tökéletesített aprító örvényszivattyú
1 A találmány tárgya tökéletesített aprító-örvényszivattyú, A műszaki élet számos területén a technika fejlődésével számos olyan területen, ahol darabos, szálas és egyéb határozatlan formájú szilárd anyagokat kell folyadékokban keverve továbbítani, és egyidejűleg ezen szilárd anyagokat aprítani is, különféle eljárások és szerkezeti megoldások váltak ismeretessé. Ezeknek közös jellemzője, hogy a megoldanak két legfontosabb szempont alapján kell kielégítőnek lennie: a folyadék jó hatásfokú továbbítása, valamint egyidejűleg a szilárd anyagok hatékony darabolása. Az ismert megoldásoknál általában kompromisszumot alkalmaznak, a két feladat közül az egyiket jó hatásfokkal oldják meg, a másikat kevésbé kielégítően. A fent vázolt műszaki probléma megoldására ismertté vált eljárások és berendezések közül példaképpen az állattartó telepek szennyvizének eltávolítására az NDK gyártmányú GK típusú szivattyúját említjük, amelynek legfontosabb jellemzője, hogy járókerekének szívóélét a szívócsonk nyílásába helyezték a járókerék elé, és a szívócsonkban excentrikusán, azjz a forgástengelyre merőleges (radiális) síkban elhelyezett egyenes kés feladata a beszívott szivattyúzó hatása jónak mondható, de az excentrikusán elhelyezett késeknek a szívócsonk falához közelebb eső oldalán gyakran akad fenn a szennyeződés, minek következtében a járókerék tere beboltozódik, ami - később átterjedve a járókerék terének másik oldalára is - az eltömődés következtében a folyadékszállítás leállásához vezet. Ugyancsak a technika állásához tartozó megoldásként említjük a 159.932 sz, magyar szabadalom szerinti megoldást. Ennek lényege, hogy a szivattyú járókerekének belépő élénél az aprítás kedvezően alakul, de az ennek érdekében szög alakban megtört vonalú járókerék lapátjának szivattyúzó hatásfoka kisebb. A magyar 168,334 sz, szabadalom szerinti megoldásnál a még kedvezőbb aprítás érdekében a vágókéseket a szivattyú nyomó oldalára helyezték át. A járókerék belépő élét szállítócsiga-szerűen képezték ki, amely a szilárd anyagot az aprítókések teréhez továbbítja. A berendezés szivattyú-hatásfoka fenti okok miatt mérsékeltebbnek nevezhető. Ismeretes többek között a Flygt cég MF 3085 típusú aprító örvényszivattyúja, ahol a járókeréklapátpár oldalélé a teljes kerületre elosztott fixen rögzített kés sorral szemben forog. Annak érdekében, hogy a járókerék homlokélére fennakadó szálas anyag a darabolókéshez kerüljön, viszonylag kicsi a hézag a járókerék beszívó terének külső és belső átmérője, valamint a daraboiókések között. Ez a méretezés gátolja, hogy nagyobb méretű szemcsék jussanak be a darabolótérbe. A darabolt szennyezést a jó hatásfokú szivattyúrész szállítja tovább. Az aprító szivattyúkkal szemben egyre inkább azt az igényt támasztják, hogy a beléjük kerülő különböző féle szilárd és rugalmasan szilárd (például gumi jellegű) anyagokat is fel lehessen aprítani, ugyanakkor a szivattyúzási hatásfokuk is közelítse meg a tiszta folyadékokat szállító szivattyúk hatásfokát. Tanulmányozva fenti célkitűzést a technika állásához tartozó megoldások tükrében, rájöttünk arra, hogy a darabolást mindenképpen a szivattyúzás előtt kell végrehajtani, hogy ezáltal fennttarthassuk a jó szivattyúzási teljesítményt adó járókeréklapát és a spirálház bevált kialakítási formákat, ugyanakkor a 2 , 2 különféle szilárd szennyeződések darabolására különbözőképpen elrendezett késrendszereket szükséges alkalmazni, hogy ezáltal az eddigi megoldásoknál egyetlen irányban elrendezett késrendszerrel szemben necsak egyféle, például darabos, amorf szennyeződéseket, hanem például szálas anyagokat is darabolni tudjunk. Minthogy akkor válik hatékonnyá, ha a darabolandó szilárd anyagokat valamin megtámasztjuk, - amely megtámasztásra a folyadék egyáltalában nem alkalmas - célszerű a folyadékot határoló falat olyan bordákkal ellátni, amely a darabolandó szilárd anyagokat megfelelő módon meg tudja támasztani. Eelismertük, hogy ugyanakkor a járókerék lapátjának a forgástengelyhez közelebb eső élét egy ezen forgástengely irányába benyúló dugóval úgy takarhatjuk le, hogy ennek következtében a szilárd feldarabolandó részecskék ne kerülhessenek azaz ne halmozódhassanak fel ezen az élen. A találmány tárgya tökéletesített aprító-örvényszivattyú, szilárd anyagokat tartalmazó folyadékok szállítására és darabolására, amelynek járókerék-terét egy szívófedél és vágókések határolják. A járókerék lapátnyúlványai a szívócsonkba nyúlnak be. A lapátkerék vágóéle a szívócsonk belső határoló síkjával azonos síkban helyezkedik el. A találmány szerinti tökéletesített aprító-örvényszivattyú újdonsága abban van, hogy a szívócsonkban bordapárok vannak elhelyezve, amelyek végeihez egy átlós kés oly módon van rögzítve, hogy a lapátnyúlványnak és a vágóélnek a vágókéshez mért távolsága maximálisan 2 mm. A találmány szerint kialakított tökéletesített aprítóörvényszivattyú oly módon is kialakítható, hogy az átlós kés tengelyvonalára haránt irányban a járókerék homlokéleinek terébe torlásgátló dugó nyúlik be. A találmány szerinti tökéletesített aprító-örvényszivattyú vágókéseinek száma páros. Ezen vágókések egymástól való távolsága kisebb, mint a szívócsonk átmérőjének a fele. A találmány szerinti tökéletesített aprító-örvényszivattyú legfontosabb előnyei a következők:- A találmány szerinti aprító-örvényszivattyú egyik előnye, hogy a jó szivattyúzási teljesítményt biztosító járókerék-lapát és spirálház ismert és bevált kialakítási formáit megtartottuk, ugyanakkor a folyadékban lévő szilárd anyagok darabolására az ismert szerkezeti megoldásokhoz képest hatékonyabb intézkedéseket tettünk.- A szilárd anyagok darabolásának hatékonyságát azzal növeltük, hogy a folyadékot határoló falat bordákkal láttuk el, amelyek alkalmasak a darabolandó szilárd anyagot a darabolás során megtámasztani.- A hasonló feladatok megoldására szolgáló ismert aprító-örvényszivattyúkhoz képest szerkezetünket két különböző késrendszerrel láttuk el. Az első késrendszert az eddig is a járókerék házában szokásosan alkalmazott vágókés alkotja, amely főleg a nagyobb kiterjedésű, amorf szilárd anyagok aprítására alkalmas. A második késrendszert az ún átlós kés alkotja, amely a bordapárra van rögzítve. Ez az átlós kés főképpen a folyadékban lévő szálas anyag aprítására alkalmas.- A járókerék házába benyúló dugó meggátolja, hogy a folyadékban lévő szennyező anyagok a forgókés tengelyéhez közelebb eső élének környezetében halmozódhassanak, ennek következtében boltozódás képződjön, amely idővel a teljes járókerék házra kiterjedve meggátolja a folyadékáramlást. 192.310 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
