Rührwerkzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rührwerkzeug für Misch-, Knet- und Dispergiervorrichtungen mit rotierender Welle, bestehend aus einem Werkzeughalter und mindestens einer mit demselben fest verbundenen, mit Aussparungen versehenen Scheibe.
Das Rührwerkzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe zur Drehachse geneigt angeordnet ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 ein Rührwerkzeug im Vertikalschnitt,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in der Fig. 1,
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Scheibe,
Fig. 4 ein Anordnungsbeispiel der Scheiben auf dem Werkzeughalter,
Fig. 5 eine weitere Anordnung der Scheiben auf dem Werkzeughalter,
Fig. 6 ein Detail einer speziellen Ausführungsform,
Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in der Fig. 6,
Fig. 8 und 9 weitere Ausführungsformen von Scheiben.
Das in Fig. 1 dargestellte Rührwerkzeug weist einen Werkzeughalter 1 auf, der auf bekannte Weise auswechselbar am rotierenden Spannfutter - oder dergleichen - des Rührwerkantriebes eingespannt wird.
Ein Werkzeughalter 1 ist aus einem Rohrstück angefertigt. Es könnte jedoch auch eine volle Welle verwendet werden. Mit dem Werkzeughalter 1 sind beispielsweise zwei Scheiben 2 durch Schweissen fest verbunden. Diese Scheiben 2 sind zur Drehachse 4 des Werkzeughalters geneigt angeordnet. Die Scheiben 2 sind mit Aussparungen bzw. Bohrungen 3 versehen, die zum Beispiel auf einem, konzentrisch zur Drehachse 4 angeordneten Kreis liegen (Fig. 2). Die Bohrungen 3 können aber in jeder beliebigen Art auf der Scheibe 2 verteilt sein. In der Fig. 2 sind kreisförmige Bohrungen 3 dargestellt. Es lassen sich jedoch Durchbrüche von jeder beliebigen geometrischen Form und Grösse anbringen, zum Beispiel solche mit dreieck-rechteck-, quadrat- oder ellipsenförmiger Begrenzung. In den Fig. 3 und 6 bis 9 sind weitere Ausführungsformen dargestellt.
In der Fig. 3 ist eine Scheibe 2 dargestellt, welche am Scheibenrand halbkreisförmige Aussparungen 5 aufweist. Die Aussparungen 5 können ebenfalls von beliebiger geometrischer Form sein. Sie können auch tiefer ausgeschnitten sein als dargestellt, das heisst, der Abstand zwischen Werkzeughalter 1 und den Aus sparungen 5 kann kleiner gewählt werden. In den Fig. 6 und 7 ist eine Ausführungsform dargestellt mit schneidenförmigen Aussparungen.
In der Fig. 1 ist strichpunktiert ein Gefäss 6 eingezeichnet, in welchem der Misch- oder Dispergiervorgang durchgeführt werden soll. An Stelle der zwei dargestellten Scheiben lassen sich auch eine oder mehr als zwei Scheiben anordnen. Es ist jedoch zweckmässig, eine gerade Zahl von Scheiben zu verwenden, da dadurch eine bessere Mischwirkung erzielt und Verbiegungen im Werkzeughalter vermieden werden.
Die Wirkungsweise des vorliegenden Rührwerkzeuges ist folgende:
Bei der Drehung des Werkzeuges entstehen verschiedene Strömungen im zu mischenden Gut. Wesentlich davon sind die Axialströmungen, die bei jeder Umdrehung an jedem Punkt des zwischen den Scheiben liegenden Raumes zweimal wechseln. Die Pfeile 7 bzw. 8 zeigen jeweils die gleichzeitig herrschenden Strömungsrichtungen. Diese Axialströmungen bewirken weiterhin eine Radialströmung, die ebenfalls in ihrer Richtung wechselt (Pfeile 7a bzw. 8a).
Durch diese in ihrer Richtung abwechselnden axialen und radialen Strömung wird das Gut ohne stationäre Einbauten im Mischgefäss innig gemischt und dispergiert; dies ist ein wesentlicher Vorteil. Zusätzliche Strombrecher können jedoch vorgesehen werden.
Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung kann für die Mischoperationen von verschiedensten Materialien verwendet werden, wobei das Mischgut freifliessend trocken oder in weitem Viskositätsbereich flüssig sein kann. So zum Beispiel können Aufschlämmungen von Sanden zur Bestimmung des Tongehaltes, Mischoperationen in Haushaltmaschinen, durchgeführt werden.
In der Fig. 4 ist eine Einrichtung dargestellt, welche auf kontinuierliche Weise mischt. Das zu mischende Material wird durch eine Schnecke 9 in Richtung des Pfeiles 10 gefördert. Auf der die Schnecke 9 tragenden Welle 11 sind Mischorgane, wie sie zum Beispiel die Fig. 2 zeigt, vorgesehen. Diese Organe sind dabei derart angeordnet, dass jeweils zwei gegen überliegende Scheiben 2a und 2b entgegengesetzte Neigung aufweisen. Die Scheiben 2a haben die gleiche Neigung, das heisst, sie stehen parallel oder mindestens annähernd parallel zueinander; ebenso die Scheiben 2b.
Die in Fig. 5 dargestellte Einrichtung arbeitet mit einem Mischorgan, dessen Lochscheiben 11 geknickt sind. Es treten in diesem Falle zusätzlich Axial- (und Radial-) Strömungen verschiedener Relativgeschwindigkeit, aber gleicher Richtung auf.
Um faseriges Gut zu mischen und gleichzeitig noch zu zerkleinern, werden Scheiben nach den Fig. 6 und 7 verwendet, bei welchen der in bezug auf die Bewegungsrichtung hintere Rand als Schneide 12 ausgebildet ist.
Bei der Venvendung von Scheiben, deren eine Flächenhälfte keine Öfnungen aufweist, nach der Fig. 8 und deren Anordnung nach Fig. 2 oder 4 erfolgt, wobei jeweils bei aufeinanderfolgenden Scheiben die Lochreihe über der geschlossenen Fläche der vorangehenden Scheibe vorgesehen ist, kann eine Förderung des Mischgutes dadurch erreicht werden, dass das durch die Scheiben verdrängte Mischgut nur in gewünschter Förderrichtung durch die Öffnungen fliessen kann.
An Stelle von kreisförmigen Scheiben können solche auch aus Vielecken bestehen.
Stirring tool
The present invention relates to a stirring tool for mixing, kneading and dispersing devices with a rotating shaft, consisting of a tool holder and at least one disc which is firmly connected to the same and provided with recesses.
The stirring tool is characterized in that the disk is arranged inclined to the axis of rotation.
In the drawing, embodiments of the subject matter of the invention are shown. It shows:
1 shows a stirring tool in vertical section,
FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1,
3 shows a further embodiment of the disc,
4 shows an example of the arrangement of the disks on the tool holder,
5 shows a further arrangement of the disks on the tool holder,
6 shows a detail of a special embodiment,
7 shows a section along the line VII-VII in FIG. 6,
8 and 9 further embodiments of disks.
The agitating tool shown in FIG. 1 has a tool holder 1, which is clamped in a known manner on the rotating chuck - or the like - of the agitator drive in an exchangeable manner.
A tool holder 1 is made from a piece of pipe. However, a full shaft could also be used. For example, two discs 2 are firmly connected to the tool holder 1 by welding. These disks 2 are arranged inclined to the axis of rotation 4 of the tool holder. The disks 2 are provided with recesses or bores 3, which for example lie on a circle arranged concentrically to the axis of rotation 4 (FIG. 2). The bores 3 can, however, be distributed on the disk 2 in any desired manner. In Fig. 2 circular bores 3 are shown. However, openings of any geometric shape and size can be made, for example those with a triangular, rectangular, square or elliptical border. Further embodiments are shown in FIGS. 3 and 6 to 9.
3 shows a disk 2 which has semicircular recesses 5 on the edge of the disk. The recesses 5 can also be of any geometric shape. You can also be cut deeper than shown, that is, the distance between the tool holder 1 and the cutouts from 5 can be selected to be smaller. In FIGS. 6 and 7, an embodiment is shown with blade-shaped recesses.
A vessel 6 in which the mixing or dispersing process is to be carried out is shown in phantom in FIG. 1. Instead of the two disks shown, one or more than two disks can also be arranged. However, it is advisable to use an even number of disks, as this achieves a better mixing effect and prevents bending in the tool holder.
The operating principle of the present stirring tool is as follows:
When the tool rotates, different currents arise in the material to be mixed. Essential of this are the axial flows, which change twice with each revolution at each point in the space between the disks. The arrows 7 and 8 respectively show the simultaneously prevailing flow directions. These axial flows also cause a radial flow, which also changes direction (arrows 7a and 8a).
As a result of this axial and radial flow, which alternates in their direction, the material is intimately mixed and dispersed in the mixing vessel without stationary installations; this is a major benefit. However, additional breakers can be provided.
The device shown in FIG. 1 can be used for the mixing operations of a wide variety of materials, with the mixed material being free-flowing, dry or liquid in a wide viscosity range. For example, sand slurries to determine the clay content, mixing operations in household machines can be carried out.
In Fig. 4 a device is shown which mixes in a continuous manner. The material to be mixed is conveyed by a screw 9 in the direction of arrow 10. On the shaft 11 carrying the screw 9, mixing elements, such as those shown in FIG. 2, are provided. These organs are arranged in such a way that two opposing disks 2a and 2b each have opposite inclinations. The disks 2a have the same inclination, that is, they are parallel or at least approximately parallel to one another; likewise the disks 2b.
The device shown in Fig. 5 operates with a mixing element, the perforated disks 11 of which are kinked. In this case, there are additional axial (and radial) flows of different relative speeds, but in the same direction.
In order to mix fibrous material and at the same time still to comminute it, disks according to FIGS. 6 and 7 are used, in which the rear edge with respect to the direction of movement is designed as a cutting edge 12.
When using disks, one half of which has no openings, according to FIG. 8 and their arrangement according to FIG Mixed material can be achieved in that the mixed material displaced by the discs can only flow through the openings in the desired conveying direction.
Instead of circular disks, they can also consist of polygons.