Riihrvotrichtung
Die Erfindung betrifft eine Rührvorrichtung in der Form eines doppelflutigen Schleuderrades mit axialem Einlass auf zwei gegenüberliegenden Stirnseiten und Auslass in einem mittleren Umfangsbereich. Eine solche Rührvorrichtung ist zum Eintauchen in fliessfähiges Gut zum Zwecke der Durchmischung desselben bestimmt, und sie soll mit einem Minimum an Energie- und Zeitaufwand ein gegebenes Volumen durchmischen und zudem, wenn sie an dem das Mischgut enthaltenden Gefäss nicht fest montiert werden zum Eintauchen von Hand bestimmt ist, so beschaffen sein, dass sie bei Berührung der Gefässwandungen diese nicht beschädigt.
Gemäss der vorliegenden Erfindung ist eine solche Rührvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl gekrümmter Kanäle von Einlassöffnungen an jeder Stirnseite des Schleuderradesl zu Auslassöffnungen am mittleren Umfangsbereich verlaufen, in welchem die Auslassöffnungen der Kanäle von einer Stirnseite abwechselnd neben den Auslass öffnungen der Kanäle von der anderen Stirnseite liegen, wobei die Austrittsrichtung der Kanäle weniger als 900 zur axialen Eintrittsrichtung geneigt ist, derart, dass die austretenden Ströme sich durchdringen und innig vermischen.
Zwecks leichterer Herstellung ist vorteilhaft das Schleuderrad in einen die Austrittsöffnungen enthaltenden Mittelteil und zwei gleiche, die Eintritts öffnungen enthaltende Seitenteile geteilt, welche Teile durch Befestigungsmittel starr miteinander verbunden sind.
Anhand der beiliegenden Zeichnung werden nachfolgend der Aufbau und die Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels des Erfindungsgegenstandes erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Schleuderrad mit der Drehachse in der Zeichenebene, teilweise geschnitten.
Fig. 2 ist ein Aufriss des Mittelteiles.
Fig. 3 ein Grundriss desselben.
Fig. 4 ist ein Aufriss mit teilweisem Schnitt eines Seitenteiles.
Fig. 5 ist ein Grundriss desselben.
Fig. 6 zeigt schematisch den Strömungsverlauf in der Ebene der Drehachse bei einem als Rührvorrichtung wirkenden doppelflutigen Schleuderrad von bekannter Bauart, und
Fig. 7 zeigt den Strömungsverlauf in der gleichen Ebene bei einer Rührvorrichtung gemäss der Erfindung.
Das in Fig. 1 dargestellte Schleuderrad weist einen Mittelteil 1 und zwei gleiche Seitenteile 2 auf. Diese drei Teile sind durch einen Bolzen 3 starr miteinander verbunden, welcher ein Aussengewinde 4 und ein Innengewinde 5 aufweist. Auf das Aussengewinde 4 ist eine Mutter 6 aufgeschraubt, durch welche die Teile 1, 2 auf dem Bolzen 3 starr miteinander verbunden werden. Der Bolzen 3 ist mittels des Innengewindes 5 auf eine Antriebswelle 7 aufgeschraubt, welche beispielsweise mit der Welle eines Motors oder mit dem Handstück einer angetriebenen, biegsamen Welle gekuppelt sein kann.
Die beiden Seitenteile 2 weisen radiale Zwischenwände 8 auf, welche an Ider Trennebene Kanten 9 bilden, und im Mittelteil 1 sind entsprechende Zwischenwände an den Trennebenen durch Grate 10 begrenzt. Die Teile 1, 2 sind derart aneinander befestigt, dass die Kanten 9 gegen die Grate 10 anliegen und dadurch im Innern des Schleuderrades Kanäle 11 abgegrenzt sind, durch welche das; zu mischende Gut in Richtung der Pfeile 12 radial eintritt und in Richtung der Pfeile 13 austritt, wobei es, wie ersichtlich, um weniger als einen rechten Winkel aus seiner Einströmrichtung abgelenkt wird.
Die Eintrittsöffnungen der Kanäle 11 liegen in einer kreisrunden Öffnung 14 einer Kugelzonenschale 15 der Seitenteile 2. Die Austrittsöffnungen 16 der Kanäle 11 befinden sich im Umfangsbereich des Mittelteiles 1 und haben die Form von sphärischen Dreiecken. Wie ersichtlich, liegen hierbei die Auslassöffnungen 16 der Kanäle 11 von einer Stirnseite abwechselnd neben den Auslassöffnungen 16 der Kanäle 11 von der andern Stirnseite.
Die günstigere Wirkung des beschriebenen Schleuderrades nach Fig. 1-5 gegenüber den bekannten doppelflutigen Schleuderrädern geht aus den Fig. 6 und 7 hervor. Fig. 6 zeigt stark vereinfacht einen Schnitt längs der Achse eines normalen doppelflutigen Schleuderrades mit den Stromlinien 17. Wie ersichtlich, laufen hierbei die Strömungen von beiden Hälften des Schleuderrades am Austritt nebeneinander her, ohne einander zu durchdringen. Fig. 7 zeigt in gleicher Darstellung eine Rührvorrichtung gemäss Erfindung.
Dadurch, dass hier die durch die Stromlinien 18 dargestellten Ströme der einzelnen Kanäle weniger als 900 von der axialen Eintrittsrichtung abgelenkt werden und dass abwechslungsweise je ein Strom von der einen und andern Hälfte des Schleuderrades in der gleichen mittleren Zone austritt, durchdringen sich die Ströme in dem schraffierten Gebiet 19 und vermischen sich hier intensiv.
Dieser Vorgang wird noch dadurch verstärkt, dass die austretenden Flüssigkeitsteilchen eine tangentiale Geschwindigkeitskomponente aufweisen und somit nicht nur die dargestellte ebene Kreisbahn 18 beschreiben. sondern eine räumliche Bahn in der Art einer Schraubenlinie mit rings um die Rührvorrichtung zum Kreis geschlossener Achse, welche in Fig.
7 als strichpunktierte Linie A-B abgebildet ist.
Wie aus Fig. 1 klar ersichtlich ist, weist die dargestellte Rührvorrichtung keine vorstehenden Teile auf, welche die Gefässwandungen beschädigen könnten.
Agitation
The invention relates to a stirring device in the form of a double-flow impeller with an axial inlet on two opposite end faces and an outlet in a central circumferential area. Such a stirring device is intended for immersion in flowable material for the purpose of mixing it, and it should mix a given volume with a minimum of energy and time and, if it is not firmly mounted on the vessel containing the mixture, for immersion by hand is intended to be such that it does not damage the walls of the vessel when it is touched.
According to the present invention, such a stirring device is characterized in that a plurality of curved channels run from inlet openings on each end face of the centrifugal wheel to outlet openings on the central circumferential area, in which the outlet openings of the channels from one end face alternate with the outlet openings of the channels from the other end face lie, wherein the exit direction of the channels is inclined less than 900 to the axial entry direction, such that the exiting streams penetrate and mix intimately.
For the purpose of easier manufacture, the centrifugal wheel is advantageously divided into a middle part containing the outlet openings and two identical side parts containing the inlet openings, which parts are rigidly connected to one another by fastening means.
The structure and the mode of operation of an exemplary embodiment of the subject matter of the invention are explained below with the aid of the accompanying drawings.
Fig. 1 shows a centrifugal wheel with the axis of rotation in the plane of the drawing, partially in section.
Fig. 2 is an elevation of the central portion.
Fig. 3 is a plan view of the same.
Figure 4 is an elevation, in partial section, of a side panel.
Fig. 5 is a plan view of the same.
6 shows schematically the flow profile in the plane of the axis of rotation in a double-entry centrifugal wheel of known design that acts as a stirring device, and FIG
Fig. 7 shows the flow profile in the same plane in a stirring device according to the invention.
The centrifugal wheel shown in FIG. 1 has a central part 1 and two identical side parts 2. These three parts are rigidly connected to one another by a bolt 3 which has an external thread 4 and an internal thread 5. A nut 6 is screwed onto the external thread 4, by means of which the parts 1, 2 are rigidly connected to one another on the bolt 3. The bolt 3 is screwed onto a drive shaft 7 by means of the internal thread 5, which drive shaft can be coupled, for example, to the shaft of a motor or to the handpiece of a driven, flexible shaft.
The two side parts 2 have radial partitions 8 which form edges 9 at the parting plane, and in the middle part 1 corresponding partitions are delimited by ridges 10 at the parting planes. The parts 1, 2 are fastened to one another in such a way that the edges 9 rest against the burrs 10 and channels 11 are thereby delimited in the interior of the centrifugal wheel, through which the; The material to be mixed enters radially in the direction of the arrows 12 and exits in the direction of the arrows 13, it being deflected from its inflow direction by less than a right angle, as can be seen.
The inlet openings of the channels 11 are located in a circular opening 14 of a spherical zone shell 15 of the side parts 2. The outlet openings 16 of the channels 11 are located in the circumferential area of the central part 1 and have the shape of spherical triangles. As can be seen, the outlet openings 16 of the channels 11 from one end face alternately lie next to the outlet openings 16 of the channels 11 from the other end face.
The more favorable effect of the blower wheel described according to FIGS. 1-5 compared to the known double-flow blower wheels can be seen from FIGS. 6 and 7. FIG. 6 shows, in a greatly simplified manner, a section along the axis of a normal double-entry centrifugal wheel with the streamlines 17. As can be seen, the flows from both halves of the centrifugal wheel run alongside one another at the outlet without penetrating one another. 7 shows, in the same representation, a stirring device according to the invention.
The fact that the currents of the individual channels shown by the streamlines 18 are deflected less than 900 from the axial entry direction and that alternately one stream exits from one and the other half of the impeller in the same central zone, the currents penetrate one another hatched area 19 and mix intensively here.
This process is further intensified by the fact that the exiting liquid particles have a tangential velocity component and thus not only describe the flat circular path 18 shown. but a spatial path in the manner of a helical line with an axis closed around the stirring device to form a circle, which is shown in Fig.
7 is shown as a dot-dash line A-B.
As can be clearly seen from FIG. 1, the stirring device shown has no protruding parts which could damage the vessel walls.